تقييم توافق اللحام وتكنولوجيا اختيار مستهلكات اللحام للقضبان القياسية الأجنبية
ما هي المؤشرات الأساسية لتقييم توافق اللحام مع القضبان القياسية الدولية، وكيف تؤثر على اختيار عمليات اللحام؟
المؤشرات الأساسية لتقييم توافق اللحام للقضبان القياسية الدولية هيمكافئ الكربون (Ceq)ومؤشر حساسية الكراك (Pcm)، والتي تعكس بشكل مباشر ميل تشقق اللحام للسكك الحديدية. كلما ارتفع مكافئ الكربون، كلما كان ميل السكة إلى التصلب أكثر وضوحًا، وأكثر عرضة للتشققات الباردة أثناء اللحام، وكان توافق اللحام أسوأ؛ عندما يكون مكافئ الكربون أقل من أو يساوي 0.45%، تكون قابلية اللحام جيدة، ويمكن اعتماد عملية اللحام بالفلاش التقليدية. يركز مؤشر حساسية الشقوق على تقييم تأثير عناصر السبائك على الشقوق. كلما زادت قيمة Pcm، زاد خطر حدوث تشققات متأخرة في الوصلة الملحومة. يبلغ المكافئ الكربوني لسكة UIC60 حوالي 0.42%، وهو يتمتع بتوافق جيد مع اللحام ويمكن تكييفه مع عملية اللحام الفلاش السائدة في الصين؛ يعادل الكربون لسكة ASTM136 Grade4 0.50%، وهو ذو توافق ضعيف مع اللحام ويتطلب عملية لحام مسبقة التسخين. ولذلك، فإن تقييم هذين المؤشرين هو الأساس لتحديد درجة حرارة التسخين المسبق للحام، ووقت الاحتفاظ -وعملية المعالجة الحرارية بعد اللحام.
ما هي عيوب وصلات اللحام التي قد تنتج عن عدم التطابق بين القضبان القياسية الدولية ومواد اللحام القياسية الوطنية؟
سيؤدي عدم التطابق بين القضبان القياسية الدولية ومواد اللحام القياسية الوطنية أولاً إلى قوة دون المستوى المطلوب للمفاصل الملحومة. إذا كانت قوة مادة اللحام أقل من قوة المعدن الأساسي للسكك الحديدية، فإن المفصل يكون عرضة للتشوه البلاستيكي تحت حمل القطار، مما يشكل عيبًا منخفضًا في المفصل؛ إذا كانت قوة مادة اللحام عالية جدًا، فإن صلابة المفصل تكون غير كافية، ويكون الكسر الهش عرضة لحدوثه. ثانيا، سوف يسبب تشققات اللحام. سيؤدي عدم التطابق بين تركيبة سبيكة مادة اللحام والسكك إلى اختلاف كبير في معامل التمدد بين معدن اللحام والمعدن الأساسي، مما يولد إجهاد لحام ضخم أثناء عملية التبريد، ويشكل شقوقًا ساخنة أو شقوقًا باردة. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه سوف يسبب مسامية اللحام وتراكم الخبث. لا يمكن أن تتطابق قدرة إزالة الأكسدة لمواد اللحام مع مادة السكة، ولا يمكن إزالة الغاز والشوائب الموجودة في حوض السباحة المنصهر بشكل فعال أثناء اللحام، مما يؤدي إلى ضعف ضغط اللحام. سوف تقلل هذه العيوب بشكل كبير من عمر الكلال للمفصل الملحوم وتؤثر على سلامة تشغيل الخط.
لماذا يتم تفضيل مادة اللحام الخاصة ذات المحتوى العالي من المنغنيز عند لحام قضبان UIC؟
تتميز قضبان UIC (مثل UIC900A/B) بمحتوى عالي من المنغنيز (1.0%-1.5%). يمكن للمنغنيز تحسين قوة ومتانة السكة وتحسين قابلية اللحام. إن إعطاء الأولوية لاختيار مواد اللحام الخاصة ذات المحتوى العالي من المنغنيز يمكن أن يحافظ على تركيبة سبيكة معدن اللحام متسقة مع تركيبة المعدن الأساسي للسكك الحديدية UIC، وضمان تزامن الخواص الميكانيكية ومعاملات التمدد بين اللحام والمعدن الأساسي، وتقليل إجهاد اللحام. يتمتع المنغنيز أيضًا بتأثيرات جيدة في إزالة الأكسدة وإزالة الكبريت، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من احتمالية مسامية اللحام وإدراج الخبث والشقوق الساخنة، وتحسين ضغط اللحام. إذا تم استخدام مواد لحام عادية منخفضة المنغنيز، فإن محتوى المنغنيز في معدن اللحام غير كافٍ، مما سيؤدي إلى انخفاض قوة اللحام ومتانته عن تلك الموجودة في المعدن الأساسي، وتكون الوصلة الملحومة عرضة لتلف التعب. لذلك، يجب اختيار مواد لحام فلاشية خاصة تحتوي على محتوى منجنيز أكبر من أو يساوي 1.2% من أجل اللحام بالسكك الحديدية UIC لتحقيق أداء مشترك مكافئ.
عند لحام القضبان القياسية الدولية محليًا، كيف يمكن ضبط درجة حرارة التسخين المسبق للحام- وفقًا للمادة؟
تعتمد درجة حرارة التسخين المسبق -لللحام المحلي للقضبان القياسية الدولية بشكل أساسي على مكافئ الكربون ومحتوى عنصر السبائك في السكة. كلما زاد مكافئ الكربون، زادت درجة حرارة التسخين المسبق المطلوبة. بالنسبة لقضبان JIS SKZ3 التي تحتوي على مكافئ كربون أقل من أو يساوي 0.40%، تكون قابلية اللحام جيدة، ولا يلزم التسخين المسبق أو التسخين المسبق بدرجة حرارة منخفضة فقط (50-80 درجة) لتجنب الشقوق الباردة. بالنسبة لقضبان UIC900B التي تحتوي على مكافئ كربون بنسبة 0.40%-0.48%، يجب التحكم في درجة حرارة التسخين المسبق عند 100-150 درجة لتقليل معدل التبريد لمنطقة اللحام وتقليل تكوين الهياكل الصلبة. بالنسبة لقضبان ASTM136 Grade4 التي تحتوي على مكافئ كربون > 0.48%، يجب زيادة درجة حرارة التسخين المسبق إلى 180-220 درجة. يؤدي التسخين المسبق لدرجة الحرارة المرتفعة إلى إبطاء معدل التبريد، وتحرير إجهاد اللحام، ومنع الشقوق المتأخرة. يجب أن تغطي درجة حرارة التسخين المسبق نطاق 100 مم من نهاية لحام السكة بشكل موحد لتجنب تفاوت الضغط الناتج عن التسخين المسبق المحلي غير الكافي.
ما هي المشكلات التي تحلها بشكل أساسي-المعالجة الحرارية بعد اللحام للوصلات الملحومة بالسكك الحديدية القياسية الدولية؟
الغرض الأساسي من المعالجة الحرارية بعد اللحام-للوصلات الملحومة بالسكك الحديدية القياسية الدولية هو التخلص من إجهاد اللحام المتبقي، وضبط هيكل المفصل، وتحسين صلابة المفصل، وحل ثلاث مشكلات رئيسية بشكل أساسي. أولاً، قم بإزالة إجهاد اللحام المتبقي. يمكن أن يؤدي إجهاد الشد الناتج أثناء اللحام إلى تشقق المفصل بسهولة. من خلال -تلطيف درجة الحرارة العالية عند 600-650 درجة، يمكن تقليل الضغط المتبقي بنسبة 30%-50%. ثانيا، صقل الحبوب. ستتخشن الحبيبات الموجودة في المنطقة{15}المتأثرة بحرارة اللحام بسبب ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض صلابتها. يمكن للمعالجة الحرارية بعد اللحام- تحسين الحبوب الخشنة واستعادة صلابة المفاصل. ثالثا، القضاء على الهياكل المتصلبة. بالنسبة للقضبان القياسية الدولية التي تحتوي على نسبة عالية من عناصر السبائك، تتشكل هياكل مارتنسيت الصلبة والهشة بسهولة في المنطقة المتأثرة بحرارة اللحام-. يمكن أن يؤدي تقسية ما بعد اللحام إلى تحويلها إلى سوربيت مقسى بصلابة جيدة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمعالجة الحرارية بعد اللحام توحيد صلابة المفصل، والتحكم في انحراف الصلابة بين المفصل والمعدن الأساسي داخل HB±20، وتجنب تركيز الإجهاد الناجم عن تغيرات الصلابة المفاجئة.