Kuinka saumattomat kiskot hitsataan?

Wuhan Railway Bureau Group Co., Ltd.:n Wuhanin huoltokeskuksen Wuhan Welding Base -tukikohdassa jokainen teräskisko käy läpi merkittävän muutoksen. Terästehtailta kuljetettaville sata{3}}metrisille kiskoille suoritetaan 17 huolellista prosessia-mukaan lukien hitsaus, karkea jyrsintä, normalisointi, tarkkuusjyrsintä ja vikojen havaitseminen-ennen kuin ne lopulta taotaan 500{8}}metrisiksi saumattomiksi kiskoiksi.

 

Saumattomien kiskojen hitsaus, vaikka se näyttääkin yksinkertaiselta, edustaa äärimmäistä tarkkuutta, lujuutta ja turvallisuutta.

Tämän vuoden alusta lähtien Wuhan Engineering Maintenance Depotin Wuhanin kiskojen hitsaustukikohta on suorittanut yli 600 kilometriä saumatonta kiskojen hitsausta projekteissa, mukaan lukien Wuhan-Yiyang-osuus Jangtse-joen suur-nopeusjunasta ja Xiangyang{3}Jilwayn{3}Jilway. Vuotuinen hitsauskapasiteetti on kasvanut 1 500 kilometristä 1 800 kilometriin, ja älykkäiden laitteiden ja digitaalisten järjestelmien syvä integraatio on johtanut samanaikaisesti tuotannon tehokkuuteen ja tuotteiden laatuun.

 

Hitsaustarkkuus saavuttaa "millimetritason"

Aivan kuten jokaisella henkilöllä on yksilöllinen henkilökortti, jokaisessa kiskossa on oma yksilöllinen "identiteettiviivakoodinsa". Tämä kiskon päähän painettu QR-koodi kertoo sen koko historian. Ennen hitsausta henkilökunta skannaa viivakoodin syöttääkseen tiedot ja suorittaa kiskon "rekisteröintiprosessin". Erikoistuneet tarkastustyökalut tutkivat sitten huolellisesti kiskon profiilin muodon ja pinnan laadun varmistaen, että kaikki tekniset tiedot ovat standardien mukaisia ​​ennen hitsauksen aloittamista.

Ennen hitsausta kiskojen päät on puhdistettava perusteellisesti. Automaattinen kalkinpoistokone käsittelee huolellisesti kiskon pään, kiskon jalan ja päätypinnat, ja kalkinpoistosyvyyttä valvotaan tiukasti 0,2 millimetrin sisällä – noin kahden tavallisen tulostinpaperiarkin paksuus. Liian matala syvyys heikentää hitsin laatua, kun taas liiallinen syvyys vahingoittaa kiskon runkoa.

Hitsaus on koko prosessin kriittisin vaihe. Ennen kiskojen sijoittamista kiinteään puskuhitsauskoneeseen, molempien kiskojen päät on kohdistettava tarkasti siten, että pysty- ja vaakapoikkeamat eivät saa ylittää 0,2 millimetriä. Kiskojen hitsausosaston työnjohtaja Xu Tengfei selittää, että saumattomien kiskojen on kestettävä valtavia keskipakovoimia suurissa-nopeuksissa kaarreajoissa ja kestettävä satojen tonnejen lämpökuormitus vuodenaikojen lämpötilanvaihteluista. Mikä tahansa pieni virhe hitsauskohdassa voi vahvistua loputtomasti pitkäaikaisen käytön aikana. Päätylinjauksen jälkeen liitoksen läpi kulkee kymmeniä tuhansia ampeerien virtaa, joka lämmittää välittömästi kiskon päät yli 1000 celsiusasteeseen. Valtava paine puristaa sitten sulan metallin väkisin. Vaikka koko hitsausprosessi kestää vain noin kaksi minuuttia, se sisältää seitsemän tarkasti ohjattua vaihetta, mukaan lukien esilämmitys, läpipoltto ja taonta.

Ihmisten-koneen yhteistyö lisää tehokkuutta 15,4 %

Hitsauksen jälkeen ulkonevat hitsaushelmet jäävät kiskon liitokseen, mikä vaatii jatkokäsittelyä. Tarkkuushiomavyöhykkeellä täysin automatisoidut hiomarobotit viimeistelevät hitsauspäitä huolellisesti. Laserjärjestelmien ohjaamia robottikädet suorittavat tarkkoja liikkeitä ja luovat kultaisia ​​kipinöitä, kun hiomalaikat koskettavat hitsaushelmiä. "Tavoitteemme on saavuttaa nolla ylimääräistä hitsausmateriaalia ja varmistaa, että hitsauspään geometrinen profiili vastaa täydellisesti alkuperäistä kiskoa", selittää paikan päällä oleva-teknikko Yu Runze. Älykäs hiontajärjestelmä käyttää laser-3D-skannausta, joka tunnistaa automaattisesti hitsin ääriviivat, säätelee dynaamisesti hiontareittejä liiallisen-hionnan estämiseksi ja varmistaa, että alueita ei jää huomaamatta. Aikaisemmin tämä tehtävä perustui täysin manuaaliseen hiomalaikan käyttöön, jolle oli ominaista korkea työvoimaintensiteetti, huonot työolosuhteet ja epäjohdonmukainen laadunvalvonta. Nykyään "CNC-jyrsinkoneiden ja täysin automatisoitujen hiomarobottien" integrointi mahdollistaa ihmisten-koneyhteistyön, mikä lisää tehokkuutta 15,4 %.

Kolme tiukkaa testiä ennen hyväksyntää

Hitsatut kiskot käyvät läpi perusteellisen tarkastuksen. Vianhakuasemalla teknikko Tu Aibing skannaa tarkasti hitsauspään pintaa ultraäänianturilla ja kiinnittää silmänsä näytön aaltomuodon vaihteluihin. "Väytämme tinkimätöntä standardia: mikä tahansa aaltomuoto ilmaisee hylkäämisen", Tu toteaa. Ultraäänitestaus paljastaa sisäiset viat, joita ei näe paljaalla silmällä. Automaattisen tarkastuksen ja manuaalisen tarkastuksen yhdistäminen varmistaa, että jokaisessa hitsatussa liitoksessa ei esiinny sisäisiä vaurioita tai piilovirheitä. Tämän testin läpäisseet nivelet kestävät sitten tiukemman pudotusvasaratestin. Yhden-tonninen rautavasara iskee hitsausliitokseen 5,2 metrin korkeudelta. "Tämä simuloi äärimmäisimpiä jännitysolosuhteita junan kulun aikana", selittää laatuinsinööri Li Wei. "Hitsipäiden on kestettävä kolme peräkkäistä voimakasta iskua ilman murtumista, jotta ne ansaitsevat "tehtaan pätevyystodistuksen", selitti laatuinsinööri Li Wei.

Viimeistelyosastolla laaduntarkastajat tekevät lopputarkastukset elektronisilla suoristusmittareilla. Tässä jokaisen hitsauspään on läpäistävä kolme kriittistä vaihetta: silmämääräinen tarkastus, erikoisvirheiden havaitseminen ja valmiin tuotteen tarkastus. "Olemme luoneet kolmi-valvontajärjestelmän-, joka kattaa itse-itsetarkastukset ja työasemien keskinäiset tarkastukset, osittaisen uudelleen-tarkastuksen ja työpajanäytteenoton-, jotta voimme taata 100-prosenttisen hitsattujen liitosten vaatimustenmukaisuuden", sanoi Zhang Hanfang, tämän laitoksen kiskojen hitsaustyöpajan johtaja.