Hogyan hegeszthetők a varrat nélküli sínek?

A Wuhan Railway Bureau Group Co., Ltd. vuhani karbantartó telephelyének vuhani hegesztési bázisán minden acélsín figyelemre méltó átalakuláson megy keresztül. Az acélgyárakból szállított száz{3} méteres síneket 17 aprólékos folyamatnak- vetik alá, beleértve a hegesztést, durva marást, normalizálást, precíziós marást és hibaészlelést,- mielőtt végül 500- méter hosszú varrat nélküli sínekké kovácsolják őket.

 

A varrat nélküli sínek hegesztése, bár látszólag egyszerű, a precizitás, az erő és a biztonság rendkívüli törekvését képviseli.

Az idei év eleje óta a vuhani mérnöki karbantartó raktár vuhani vasúti hegesztési bázisa több mint 600 kilométer zökkenőmentes sínhegesztést végzett olyan projektekhez, mint a Jangce-folyó Wuhan-Yiyang szakasza és a Xiangyang}S{3}Jilway} Highpeed Railway. Az éves hegesztőkapacitás 1500 kilométerről 1800 kilométerre nőtt, az intelligens berendezések és digitális rendszerek mélyreható integrációja révén, ami egyidejűleg ugrásszerűen növeli a termelés hatékonyságát és a termékminőséget.

 

A hegesztési pontosság eléri a "milliméteres szintet"

Ahogyan minden személy egyedi személyazonosító igazolvánnyal rendelkezik, minden sínek saját megkülönböztető „azonosító vonalkódot” hordoz. Ez a QR-kód, amely a sín végére van nyomtatva, a teljes történetét írja le. A hegesztés előtt a személyzet beszkenneli a vonalkódot a részletek beviteléhez, ezzel befejezve a sín „regisztrációs folyamatát”. A speciális ellenőrző eszközök ezt követően alaposan megvizsgálják a sín profil alakját és felületi minőségét, biztosítva, hogy a hegesztés megkezdése előtt minden specifikáció megfeleljen a szabványoknak.

A hegesztés előtt a sínvégeket alaposan meg kell tisztítani. Egy automata vízkőoldó gép aprólékosan kezeli a sínfejet, a síntalpat és a végfelületeket, a vízkőmentesítési mélységet szigorúan 0,2 milliméteren belül szabályozva – ez körülbelül két normál nyomtatópapír lap vastagsága. A túl kis mélység rontja a hegesztés minőségét, míg a túlzott mélység károsítja a síntestet.

A hegesztés az egész folyamat legkritikusabb szakasza. A sínek elhelyezése előtt a rögzített tompahegesztőgépen mindkét sín végét pontosan be kell állítani, a függőleges és vízszintes eltérések legfeljebb 0,2 millimétert lehetnek. Xu Tengfei, a sínhegesztési részleg elöljárója elmagyarázza, hogy a varrat nélküli síneknek hatalmas centrifugális erőknek kell ellenállniuk a nagy sebességű kanyarokban, és el kell viselniük több száz tonnás hőterhelést a szezonális hőmérséklet-ingadozások miatt. A hegesztési pontok bármely apró hibája korlátlanul felerősödhet hosszan tartó működés során. A végigazítás után több tízezer amper áram halad át a csatlakozáson, azonnal 1000 Celsius fok fölé melegítve a sínvégeket. A hatalmas nyomás ekkor erőszakosan összenyomja az olvadt fémet. Bár a teljes hegesztési folyamat csak körülbelül két percig tart, hét pontosan szabályozott szakaszból áll, beleértve az előmelegítést, az átégetést és a kovácsolást.

Az emberi-gépi együttműködés 15,4%-kal növeli a hatékonyságot

A hegesztést követően a kiálló hegesztési gyöngyök a síncsatlakozásnál maradnak, ami további feldolgozást tesz szükségessé. A precíziós köszörülési zónán belül a teljesen automatizált csiszolórobotok aprólékosan finomítják a hegesztőfejeket. A lézerrendszerek által irányított robotkarok precíz mozdulatokat hajtanak végre, aranyszínű szikrákat generálva, ahogy a csiszolókorongok érintkeznek a hegesztési varratokkal. „Célunk, hogy nulla hegesztési anyagfelesleget érjünk el, biztosítva, hogy a hegesztőfej geometriai profilja tökéletesen illeszkedjen az eredeti sínhez” – magyarázza Yu Runze, a helyszíni technikus. Az intelligens köszörülési rendszer lézeres 3D-s szkennelést alkalmaz a hegesztési körvonalak automatikus azonosítására, dinamikusan állítja be a csiszolási útvonalakat, hogy megakadályozza a túlcsiszolást, miközben biztosítja, hogy egyetlen terület se maradjon ki. Korábban ez a feladat teljes mértékben a kézi köszörűkorong-működtetésen alapult, amelyet nagy munkaintenzitás, rossz munkakörülmények és következetlen minőség-ellenőrzés jellemez. Ma a „CNC marógépek és teljesen automatizált köszörűrobotok” integrációja lehetővé teszi az emberi-gépi együttműködést, ami 15,4%-kal növeli a hatékonyságot.

Három szigorú teszt a jóváhagyás előtt

A hegesztett sínek szigorú ellenőrzésen esnek át. A hibaészlelő állomáson Tu Aibing technikus ultrahangos szondával aprólékosan letapogatja a hegesztési fej felületét, szemét a képernyő hullámalak-ingadozásaira szegezve. „Egy megalkuvást nem ismerő szabványt érvényesítünk: minden hullámforma elutasítást jelez” – mondja Tu. Az ultrahangos vizsgálat szabad szemmel láthatatlan belső hibákat tár fel. Az automatizált ellenőrzés és a kézi ellenőrzés kombinálása biztosítja, hogy minden hegesztett kötésben nincs belső sérülés vagy rejtett hiba. Ezen a teszten az ízületek kiállják a szigorúbb leejtőkalapács-tesztet. Egy egy-tonnás vaskalapács 5,2 méter magasságból üti a hegesztett kötést. „Ez szimulálja a legszélsőségesebb stresszviszonyokat a vonatok áthaladása közben” – magyarázza Li Wei minőségügyi mérnök. „A hegesztőfejeknek három egymást követő erőteljes ütésnek kell ellenállniuk törés nélkül, hogy megszerezzék a „gyári minősítési tanúsítványt” – magyarázta Li Wei minőségügyi mérnök.

A befejező részlegben a minőségellenőrök végzik a végső ellenőrzést elektronikus egyenes élmérővel. Itt minden hegesztőfejnek három kritikus szakaszon kell átmennie: szemrevételezéssel, speciális hibaészlelésen és a késztermék ellenőrzésén. „Három-szintű vezérlőrendszert-hoztunk létre, amely magában foglalja az ön-ellenőrzést és a munkaállomásokon végzett kölcsönös ellenőrzéseket, a szakaszos újra-ellenőrzést és a műhelymintavételt-, hogy intézményesen garantáljuk a hegesztett kötések 100%-os megfelelőségét” – mondta Zhang Hanfang, a vasúti hegesztési műhely igazgatója.