في نظام السكك الحديدية ، تعد القضبان بنية تحتية رئيسية لضمان التشغيل الآمن والسلس للقطارات. مع استمرار نمو النقل في السكك الحديدية نحو السرعة العالية والحمل الثقيل ، يتم وضع متطلبات أكثر صرامة على أداء القضبان. نظرًا لأن الجزء الذي يتصل مباشرة بالعجلة ، يتعرض رأس السكك الحديدية لضغط كبير واحتكاك وتأثير ، وهو عرضة للارتداء والسحق والتعب. من أجل تحسين الأداء الشامل لرأس السكك الحديدية بشكل فعال ، ظهرت تقنية ترويج رأس السكك الحديدية وأصبحت رابطًا رئيسيًا لا غنى عنه في إنتاج السكك الحديدية الحديثة.
1. أهمية تبريد رأس رأس السكك الحديدية
يهدف الطرف النهائي لرأس السكك الحديدية إلى تحسين البنية التنظيمية وأداء رأس السكك الحديدية بشكل كبير من خلال عملية معالجة حرارية محددة. بعد التبريد ، يتم تحسين صلابة وقوة رأس السكك الحديدية بشكل كبير ، ويتم تعزيز مقاومة التآكل ومقاومة التعب بشكل كبير ، وبالتالي تمديد عمر خدمة السكك الحديدية بشكل فعال ، مما يقلل من تكلفة صيانة السكك الحديدية ، وتحسين سلامة وموثوقية نقل السكك الحديدية.
في نقل السكك الحديدية الشاقة ، بسبب وزن المحور الكبير للقطار ، تكون سعة تحمل رأس السكك الحديدية مرتفعة للغاية. رؤساء السكك الحديدية من القضبان غير المتجانسة عرضة للارتداء الشديد والسحق في فترة زمنية قصيرة ، مما لا يؤثر فقط على سلامة القيادة ، ولكنه يتطلب أيضًا استبدالًا متكررًا للقضبان ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تكاليف التشغيل. بعد استخدام تقنية تبريد رأس السكة الحديد ، تم تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التعب لرأس السكك الحديدية بشكل كبير ، ويمكن أن تصمد أمام المتداول على المدى الطويل والمتكرر بواسطة القطارات الثقيلة ، مما يمتد إلى حد كبير عمر خدمة القضبان.
2. مبدأ العملية لإخماد رأس السكة الحديد
يعتمد تبريد نهاية رأس السكك الحديدية بشكل أساسي على مبدأ المعالجة الحرارية المعدنية. عن طريق التدفئة بسرعة وتبريد مساحة معينة من رأس السكك الحديدية ، يتم تحويل هيكلها التنظيمي للحصول على الأداء المطلوب. في الوقت الحاضر ، تشمل طرق التدفئة الشائعة الاستخدام التدفئة الحث والتدفئة للهب. يستخدم التدفئة الحث مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. عندما يمر تيار متناوب عبر المحث ، يتم إنشاء تيار مستحث على سطح رأس السكك الحديدية. نظرًا لتأثير الجلد ، يتركز التيار بشكل أساسي في طبقة رقيقة على سطح السكة ، مما يتسبب في تسخين رأس السكك الحديدية بسرعة إلى درجة حرارة التمييز (عمومًا 850-950).
تسخين اللهب هو تسخين رأس السكك الحديدية مباشرة عن طريق حرق الغازات القابلة للاحتراق (مثل الأسيتيلين ، البروبان ، إلخ) لتوليد النيران عالية الحرارة. يجب تبريد رأس السكك الحديدية الساخن بسرعة لتحقيق تحول الأوستينيت إلى تعزيز المراحل مثل martensite أو bainite. عادةً ما تشتمل وسط التبريد على الماء والهواء المضغوط وضباب الماء وما إلى ذلك على سبيل المثال ، يحتوي الماء على معدل تبريد أسرع ، والذي يمكن أن يحصل على بنية مارتينسيت ذات صلابة أعلى ، ولكن من السهل التسبب في زيادة الضغط الداخلي في السكك الحديدية وحتى الشقوق ؛ يتمتع الهواء المضغوط بمعدل تبريد بطيء نسبيًا ، والذي يمكن أن يحصل على بنية bainite مع صلابة أفضل ، ولكن تحسين الصلابة محدود نسبيًا ؛ يمتلك تبريد ضباب الماء مزايا تبريد الماء والهواء ، ويمكن أن يوازن بين الصلابة والصلابة إلى حد ما.
3. تدفق عملية تبريد نهاية رأس السكك الحديدية
يتضمن تدفق عملية تبريد نهاية رأس السكك الحديدية بشكل عام الخطوات الرئيسية التالية:
المعالجة بالسكك الحديدية:قبل التبريد ، يجب تنظيف سطح السكك الحديدية لإزالة الشوائب مثل الزيت والصدأ لضمان توحيد التدفئة وجودة التبريد. في الوقت نفسه ، يتم تقويم القضبان لضمان استقرارها أثناء عملية التبريد.
التدفئة:وفقًا لطريقة التسخين المحددة ، يتم تسخين نهاية رأس السكك الحديدية إلى درجة حرارة التنقيح المناسبة وصيانتها لفترة معينة من الوقت لتنشيط الهيكل بالكامل. أثناء عملية التدفئة ، يجب التحكم في درجة حرارة التدفئة ووقت التسخين ومنطقة التدفئة بدقة لضمان حصول السكك الحديدية على بنية أوستنيت موحدة.
تبريد:بعد اكتمال التدفئة ، يتم غمر نهاية رأس السكك الحديدية بسرعة في وسط التبريد للتبريد. تتطلب عملية التبريد أيضًا تحكمًا صارمًا في معدل التبريد ووقت التبريد للحصول على بنية التبريد المثالية والأداء.
التخفيف (اختياري): بالنسبة لبعض القضبان ذات المتطلبات المرتفعة ، يلزم العلاج المتداعي بعد التبريد. يمكن أن يؤدي التخفيف إلى التخلص من إخماد الإجهاد الداخلي ، وضبط التوازن بين الصلابة والصلابة ، ويزيد من تحسين الأداء الشامل للسكك الحديدية. يتم اختيار درجة حرارة ووقت التهدئة بشكل معقول وفقًا لمتطلبات المواد والأداء للسكك الحديدية.