Enhancing the effectiveness of the diamond metal bond instrument when grinding high-strength materials

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Welded rail joints are integral part of continuous welded rail. However, its reliability during the operation is no sufficiently high. The influence of the grinding process of aluminothermite welded rail joints, performed at different values of the residual post-weld temperature of the weld, on the physical and mechanical properties and roughness of the rolling surface is investigated. The process of grinding is carried out at different values of residual post-weld temperature. The interval of post-weld temperatures in the zone of grinding of welded joints was 600…850 ° C. It is established that, different temperature regimes, when performing the technological operation of grinding aluminothermite joints, lead to the formation of non-identical mechanical properties of the metal surface of the rail head in the weld zone. Grinding at a residual post-weld temperature of the weld surface of 850 ℃ or 600 ℃ allows the highest hardness values of 33 ... 36 HRC to be achieved, while grinding at a residual temperature of 800 ℃ or 700 ℃ results in a decrease in the hardness of the weld metal to 25 ... 30 HRC. However, after grinding when the residual post-weld temperature is 800…700 ℃ hardness of the welded metal decreases from 25 to 30 HRC. Reducing the temperature of the metal surface of the railhead before grinding from 850 ℃ to 600 ℃ allows reducing the roughness of the rolling surface from 2.5 microns to 0.7 microns. The received results indicate that the highest values of hardness and surface finish can be reach when temperature of rail welded joint head metal is 600 ℃ during grinding when carrying out process of welding. It can be claimed that grinding of rails welded joints in a hot state is the perspective direction in the field of improvement of post-weld technological process of welded joints.

About the authors

A. S Ilinykh

Siberian Transport University

Email: asi@stu.ru
191, Dusi Kovalchuk st., Novosibirsk, 630049, Russian Federation

M. S Galay

Siberian Transport University

Email: galayms@mail.ru
191, Dusi Kovalchuk st., Novosibirsk, 630049, Russian Federation

E. S Sidorov

Siberian Transport University

Email: sesnsk@mail.ru
191, Dusi Kovalchuk st., Novosibirsk, 630049, Russian Federation

References

  1. Investigation of cause and prevention measures against surface defects on thermit welds / R. Yamamoto, Y. Terashita, M. Tatsumi, H. Itoh, K. Umenai // Quarterly Report of RTRI. - 2016. - Vol. 57, N 2. - P. 112-117.
  2. Costea D.M., Gảman M.N., Dumitru G. The weld aluminothermic optimization of rail track by microalloyed // Bulletin of the Transilvania University of Braşov CIBv. - 2014 - Vol. 7 (56), special iss. 1. - P. 285-288.
  3. Brânzei M., Coman T. Structure improvement of aluminothermic welding joints by using modifiers // International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering. - 2012. - Vol. 6, N 8. - P. 745-748.
  4. Mouallif Z., Radi B., Mouallif I. The thermomechanical modeling of aluminothermic welds affected by different defects // International Journal of Engineering Research and Development. - 2015. - Vol. 11, iss. 10. - P. 44-48.
  5. Mohassel A., Kokabi H., Davami P. Mechanical and metallurgical properties of wide-gap aluminothermic rail welds // Iranian Journal of Materials & Engineering. - 2011. - Vol. 8, N 4. - P. 27-33.
  6. Способы повышения качества алюминотермитных сварных соединений рельсов / Д.С. Насонов, А.В. Гудков, А.И. Борц, А.И. Николин // Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформирования: сборник статей ученых и аспирантов. - М., 2006. - С. 189-194.
  7. Влияние нормализации на структуру и механические свойства алюминотермитных сварных соединений рельсов / Л.Б. Тихомирова, А.С. Ильиных, М.С. Галай, Э.С. Сидоров // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2016. - № 1 (70). - С. 60-66. - doi: 10.17212/1994-6309-2016-1-60-66.
  8. Каргин В.А., Тихомирова Л.Б., Галай М.С. Упрочнение сварных соединений рельсов методом поверхностного пластического деформирования // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2010. - № 3 (48). - С. 17-18.
  9. Влияние виброударной обработки на физико-механические свойства поверхностного слоя сварных соединений рельсов / В.А. Кapгин, Л.Б. Тихомирова, А.Д. Абрамов, М.С. Галай // Сварочное производство. - 2013. - № 3. - С. 38-40.
  10. Improving service properties of welded joints produced by aluminothermic welding / V.A. Karguin, L.B. Tikhomirova, M.S. Galay, Ye.S. Kuznetsova // Welding International. - 2015. - Vol. 29, iss. 2. - P. 155-157. - doi: 10.1080/09507116.2014.897809.
  11. ТУ 0921-127-01124323-2005. Сварка рельсов алюминотермитным методом промежуточного литья. Технические условия. - Введ. 01.04.2005. - М.: ФГУП ВНИИЖТ, 2005. - 27 с.
  12. Пасько С.В., Тихомирова Л.Б., Болотова О.В. Алюмотермитная сварка рельсов методом промежуточного литья по технологии фирмы «СНАГА»: учебное пособие. - Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2010. - 99 с. - ISBN 5-93461-418-5.
  13. Тушинский Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов. - Новосибирск: Наука, 1990. - 306 с.
  14. Капуткина Л.М., Берштейн М.Л., Займовский В.А. Термомеханическая обработка стали. - М.: Металлургия, 1983. - 430 с.
  15. Зубарев Ю.М. Теория и практика повышения эффективности шлифования материалов: учебное пособие. - М.: Лань, 2010. - 304 с. - ISBN 978-5-8114-0973-0.
  16. Шур Е.А. Повреждения рельсов. - М.: Интекст, 2012. - 192 с. - ISBN 978-5-89277-108-5.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».