Tại sao chất lượng đường sắt hạng nặng được kiểm soát chặt chẽ đến vậy
Đường sắt hạng nặng, được định nghĩa theo thông lệ Trung Quốc là đường sắt có tải trọng từ 43 kg/m trở lên và theo thông lệ châu Âu là đường ray Vignole từ 46 kg/m trở lên, chịu tải trọng bánh xe của mỗi đoàn tàu đi qua. Một khiếm khuyết bên trong đơn lẻ như khoang co ngót, vệt phân tách hoặc tạp chất dưới bề mặt có thể phát triển thành đứt đường ray khi bị uốn cong nhiều lần. Do đó, việc kiểm tra sản xuất bao gồm toàn bộ dây chuyền từ hóa chất trong lò cho đến thanh định hình cán đến đường ray thành phẩm và các tiêu chí chấp nhận được ghi thành tiêu chuẩn để người mua và nhà máy nói cùng một ngôn ngữ.
Kiểm tra tài sản cơ khí
Kiểm tra độ bền kéo đo cường độ năng suất, độ bền kéo và độ giãn dài, chứng minh đường ray có thể chống lại cả độ võng đàn hồi và biến dạng vĩnh viễn dưới tải trọng trục. Thử nghiệm tác động (Charpy) đo năng lượng mà đường ray hấp thụ trước khi bị gãy và đánh dấu vật liệu có độ bền-thấp có thể bị hỏng trong thời tiết lạnh. Đối với loại U75V thường được sử dụng trên các đường dây chính 60 kg/m ở Trung Quốc, yêu cầu độ bền kéo không nhỏ hơn 980 MPa; cấp U71Mn quy định không nhỏ hơn 880 MPa. Cả hai đều được kiểm định trên các mẫu lấy từ đầu ray cuộn và kết quả được ghi vào giấy chứng nhận kiểm định nhà máy mà người mua nên yêu cầu mỗi lần giao hàng.
Thử nghiệm thả búa
Thử nghiệm thả búa mô phỏng tác động đột ngột mà đường ray có thể nhìn thấy từ các mặt bánh xe, mối hàn nhúng hoặc hư hỏng do tải. Một chiếc búa có khối lượng xác định được thả từ một độ cao xác định lên đầu đường ray được đỡ trên một nhịp cố định và đường ray không được có vết nứt hoặc gãy. Thử nghiệm này có tính nghiêm ngặt về mặt thiết kế: nó xác nhận cả độ bền khi gãy của thép và độ bền của phần cán, đồng thời đây là một trong những thử nghiệm nghiệm thu cổ điển trong thực tiễn sản xuất đường sắt của Trung Quốc đối với các loại đường sắt hạng nặng.
Kiểm tra vĩ mô axit khắc
Một lát cắt ngang hoặc dọc của đường ray được mài, khắc bằng axit và kiểm tra cấu trúc bên trong ở độ phóng đại thấp. Bản khắc cho thấy các khoang co ngót, độ xốp, sự phân chia trung tâm, đường ống và các khuyết tật đông đặc khác có thể thoát khỏi việc kiểm tra kích thước. Cấu trúc bên trong vững chắc là nền tảng của tính năng mỏi, bởi vì mỗi vết lõm và lỗ lõm đều là một hạt nhân nứt tiềm ẩn. Các loại đường ray nặng cũng được kiểm tra bằng siêu âm toàn bộ chiều dài đường ray để phát hiện những điểm gián đoạn bên trong mà ảnh vĩ mô trên các mẫu không thể bao quát được.
Kiểm tra bề mặt và kích thước
Chất lượng bề mặt được kiểm tra các vết nứt, nếp gấp, vết bong tróc và bong tróc{0}}, những điều này bị cấm theo tiêu chuẩn đường sắt vì chúng gây ra các vết nứt do mỏi khi tham gia giao thông. Kiểm tra kích thước sẽ xác minh chiều cao, chiều rộng đầu, chiều rộng chân và độ thẳng của đường ray so với dung sai của tiêu chuẩn liên quan vì hệ thống buộc và các thanh nối được thiết kế xung quanh các kích thước đó. Các nhà máy hiện đại chạy các đầu dò dòng điện xoáy và hạt từ tính trên đường bề mặt và máy đo laser tự động cho biên dạng, do đó, phạm vi bao phủ 100% chiều là thông lệ tiêu chuẩn.
Hệ thống tiêu chuẩn
Đường sắt hạng nặng của Trung Quốc được cung cấp theo GB/T 2585 và TB/T 2344, xác định các biên dạng (43, 50, 60, 75 kg/m), mác thép và các quy tắc kiểm tra. Thành phần của hai loại đặc biệt được xác định trong phạm vi chặt chẽ: U71Mn với carbon 0,65-0,76% và mangan 1,10-1,50% và U75V với carbon 0,71-0,80%, mangan 0,70-1,05% và vanadi 0,04-0,12% để tăng cường lượng mưa. Các dự án ở Châu Âu sử dụng EN 13674-1 cho đường ray Vignole từ 46 kg/m trở lên và các dự án ở Bắc Mỹ sử dụng AREMA Chương 4, trong đó đặt ra các yêu cầu về hóa học, cơ học và kích thước cho đường ray tính bằng đơn vị inch. Người mua xuất khẩu nên xác nhận tiêu chuẩn mà nhà máy sẽ chứng nhận vì kích thước biên dạng của đường ray 60 kg/m hơi khác nhau giữa các đoạn Trung Quốc và EN/UIC.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Những thử nghiệm nào được thực hiện trên đường ray hạng nặng trước khi giao hàng?Kiểm tra độ bền kéo và tác động Charpy, kiểm tra búa thả, kiểm tra vĩ mô ăn mòn bằng axit, kiểm tra toàn bộ{0}}siêu âm, kiểm tra khuyết tật bề mặt và xác minh biên dạng kích thước.
Câu 2: Thử nghiệm thả búa cho đường sắt là gì?Một chiếc búa có khối lượng xác định được thả rơi từ độ cao đã định lên đầu ray trên một nhịp cố định; đường ray phải tồn tại mà không bị nứt hoặc gãy, chứng tỏ độ bền va đập và độ bền bên trong.
Câu hỏi 3: Tiêu chuẩn nào chi phối chất lượng đường sắt hạng nặng?GB/T 2585 và TB/T 2344 ở Trung Quốc, EN 13674-1 ở Châu Âu và AREMA Chương 4 ở Bắc Mỹ; mỗi bộ thành phần, tính chất cơ học, kích thước và quy tắc kiểm tra.
Câu 4: Độ bền kéo điển hình của đường ray 60 kg/m là bao nhiêu?Cấp U75V quy định không nhỏ hơn 980 MPa và U71Mn không nhỏ hơn 880 MPa, với sự chấp nhận được ghi trên chứng chỉ kiểm tra nhà máy.
Câu hỏi 5: Kiểm tra axit khắc phát hiện điều gì?Các khuyết tật bên trong như các lỗ co ngót, độ xốp, sự phân tách và đường ống không thể nhìn thấy trên bề mặt nhưng sẽ làm suy yếu đường ray khi chịu tải trọng mỏi.