История развития термитной сварки

Таким образом, рельсы, сваренные комбинированным  способом, имея непроваренную головку, работали в пути до полного износа; это указывает на то, что обнаруженный дефект не имеет решающего значения для прочности стыка и что основную роль играет сварка нижней части поперечного сечения рельса (подошвы и шейки).

В начале 1948 г. была произведена опытная  сварка рельсовых стыков московским способом с учетом того, что часть поперечного сечения головки не будет сварена.

На рис. пунктиром выделена верхняя часть головки, не проваренная термитом. Сравнивая поперечное сечение стыка, сваренного московским способом, с поперечным сечением стыка, сваренного комбинированным способом, можно установить, что в первом случае имеет место расплавление подошвы, шейки, губы и наружной части головки (рис. , а), во втором случае — расплавление подошвы и части шейки; головка в этом случае сварена кузнечным способом с встречающимися явлениями непровара (рис. , б).

Сварка стыков тем и другим способом одной и той же сварочной бригадой при наличии одинаковых огнеупоров, термита и прочих равных условий не должна давать резко отличающихся результатов по механической прочности стыков, что и подтвердилось в процессе эксплуатации трамвайного пути в течение трех лет. В первый год эксплуатации из общего числа стыков, сваренных московским способом, вышло из строя около 0,6%, а через три года число лопнувших стыков не превышало 2%.

Начиная с 1950 г. все трамвайные рельсы при новом строительстве путей на московском трамвае и большинстве трамвайных предприятий сваривались исключительно московским способом.

Исследование работы стыков, сваренных  способом промежуточного литья без прессования, показало достаточную надежность этого способа сварки, однако из-за наличия зазора в 12—14 мм, заполняемого термитным металлом, в месте стыков значительно изменяется в худшую сторону структура рельсовой стали, и вследствие этого в процессе эксплуатации на стыках образуются выбоины.

Для обеспечения нормального срока  службы рельсов с такими стыками выбоины в процессе эксплуатации заплавляются электросваркой с последующим шлифованием карборундовым кругом. Таким образом, наличие стыкового зазора при сварке способом промежуточного литья снижает качество сваренного стыка. При сварке московским способом указанный дефект отсутствует, так как концы рельсов устанавливаются в стыке вплотную, без зазора.

Таким образом, рельсовый стык, сваренный  московским способом, отличается от рельсового стыка, сваренного комбинированным способом, тем, что в первом случае головки рельсов частично свариваются термитом путем расплавления наружной боковой части головки и губы, а во втором случае головки свариваются кузнечным способом через сварочную пластину при помощи стяжного пресса (в большинстве случаев также частично). Нижняя часть профиля рельсов (подошва и шейка) в обоих случаях сваривается путем расплавления.

 

Применение термитной  сварки в трамвайных хозяйствах

Сварка стыков рельсов радикально решает проблему борьбы с блуждающими  токами, которые наносят значительный ущерб подземным металлическим коммуникациям.

Бесстыковой путь дает возможность  уменьшить экономические затраты по текущему содержанию пути, позволяет увеличить скорость движения рельсового транспорта, уменьшает шум и удлиняет срок службы подвижного состава.

Рассматривая применяющиеся в  настоящее время различные способы  сварки стыков рельсов — электроконтактный, электрошлаковый, газопрессовый, ванный, электродуговой с приваркой накладок и подкладок и термитный,— нельзя не отдать предпочтение последнему, у которого такие преимущества:

1. удобство, маневренность применяющейся оснастки;
2. возможность применения без электроэнергии;
3. высокая производительность;
4. достаточная прочностная характеристика.

Термитная сварка позволила к 1953 г. в Москве и Ленинграде иметь в трамвайных путях бесстыковые соединения.

В трамвайных хозяйствах многих городов  отдается предпочтение термитной сварке стыков рельсов.

В связи с массовым применением  термитной сварки на транспорте появилась потребность как в качественном улучшении сварного стыка — получение плотного стыка с хорошим проваром и постоянством химического состава термитной стали, так и в изменении количественных характеристик — повышение производительности, уменьшение расхода материалов и т. д.

Исследования,  проводившиеся на  Московском  термитно-стрелочном заводе, позволяют сделать следующие выводы:

1. разработать новые марки высококалорийного термита с введением в шихту ряда легирующих элементов;
2. применить легкую универсальную оснастку и новую сварочную аппаратуру;
3. применить интенсифицированный предварительный подогрев стыка с подачей в пламя кислорода под давлением или сжатого воздуха;
4. внедрить новые огнеупоры, обладающие высокой газопроницаемостью, достаточной термической устойчивостью и механической прочностью.

 

13. Художественное антикоррозийное  стальное литье

Высокие литейные качества термитной  антикоррозийной стали позволяют  с успехом отливать из нее любые  скульптурные композиции.

Неограниченные возможности регулировки  состава термитной шихты путем введения в нее всевозможных компонентов позволяют получать декоративно-художественные отливки. Кроме того, открываются возможности получения художественного литья с широкой гаммой оттенков.

В 1960 г. авторами впервые в практике скульптурного литья был отлит  из антикоррозийной термитной стали  бюст В. И. Ленина в натуральную величину-

 

 

 

За годы сталинских пятилеток в  нашей стране росли новые социалистические города, расширялись территории старых; значительно увеличилось городское население.

Всем известно, какое значение имеет  в жизни большого города хорошо развитый и дешевый внутригородской транспорт, в частности трамвай, соединяющий далекие городские окраины с центром, учебными заведениями, театрами и кино.

Партия и правительство, уделяя исключительное внимание вопросам улучшения  материального благосостояния и  быта трудящихся, предоставляли в 20-е  годы работникам городского транспорта широкие возможности для выполнения стоящей перед ними важной задачи — обеспечения населения социалистических городов бесперебойно работающим дешевым транспортом.

В результате осуществления строек коммунизма — Куйбышевской, Сталинградской и Каховской гидроэлектростанций — наша страна получила большое количество дешевой электроэнергии. Это, несомненно, вызвало значительный рост городского электрического  транспорта, и в первую  очередь  трамвая.

В это время в нашей стране и получила развитие термитная сварка.

 

 

Многолетняя безупречная работа сваренных  термитом рельсовых стыков в путях трамвая обеспечила безусловное признание этого вида стыкового соединения как наиболее удовлетворяющего условиям строительства и эксплуатации трамвайных путей.

Электродуговая сварка стыков является значительно более трудоемкой и  не обеспечивает достаточной прочности сваренного стыка. Электрическая контактная сварка по своей технологии не удовлетворяет требованиям устройства и эксплуатации трамвайного пути, так как она может применяться только для сварки, отдельных рельсов. Контактная сварка рельсов, находящихся в эксплуатируемых путях  (пришитых к шпалам), невозможна.

Газопрессовая сварка, являющаяся по существу кузнечной сваркой, требует применения мощных прессов, которые в отдельных случаях, например при сварке рельсов в стороне от путей, применять затруднительно в связи с очень большим весом этих прессов. Рельсы, пришитые к шпалам, даже тяжелыми прессами сжать в стыке невозможно. К тому же этот способ не испытан для сварки трамвайных желобчатых рельсов, имеющих в поперечном сечении площадь, превышающую 80 см².

Термитная сварка рельсовых стыков может применяться во всех случаях  строительства и эксплуатации трамвайных путей. Для дальнейшего развития этого вида сварки необходимо установить наиболее надежные способы ее выполнения, обеспечивающие минимальный процент лопнувших стыков. Для этого нужно, чтобы трамвайные предприятия, применяющие термитную сварку, подробно ознакомились со всеми ее особенностями и с теми факторами, которые влияют на качество сварки. Наиболее простой, дешевой и общедоступной для трамвайных предприятий является термитная сварка рельсов, которая при точном соблюдении установленной технологии дает вполне доброкачественный и  прочный  сварной стык.

За последние годы в Москве термитная  сварка нашла широкое применение при изготовлении трамвайных крестовин и пересечений, особенно нестандартного типа, которые по сравнению со сборными крестовинами и пересечениями с болтовыми соединениями являются значительным техническим усовершенствованием, позволяющим в несколько раз увеличить срок службы этих деталей в пути.

Следует и в дальнейшем искать новые  возможности применения термитной сварки, настойчиво совершенствовать ее методы и технологию с тем, чтобы использовать ее богатые и далеко не исчерпанные возможности на пользу развития нашего хозяйства,

 

 

Список литературы:

1. Большая советская энциклопедия. Том – 23, ст. 24.

2. Андрусев М.М., Андрусева Е.М.  Выдающиеся русские физикохимики XIX в. Бекетов Н.Н. и Меншуткин  Н.А. Москва,  1977 г.

3. Малкин Б.В., Воробьев А.А., Термитная сварка. Москва, 1963 г.

4. Лапшин В.В. и Логин М.И. Термитная сварка рельсов в путях трамвая. Москва, 1951 г.