автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эксплуатационной стойкости рельсов бесстыкового пути за счет оптимизации технологических процессов комбинированной обработки

БУГРОВ АЛЕКСАНДР ВАЛЕРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ РЕЛЬСОВ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КОМБИНИРОВАННОЙ

ОБРАБОТКИ

Специальности: 05.02.08 — «Технология машиностроения»; 05.03.01 - «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск-2006

2 I

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет путей сообщения» !

доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки Российской Федерации '

Аксёнов Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Маняков Алексей Леонидович

доктор технических наук, профессор Ситников Александр Андреевич

кандидат технических наук Пименов Иван Яковлевич

ОАО "Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения"

Защита состоится "26" декабря 2006 г. в 12ш часов на заседании диссертационного Совета Д.218.012.05 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" по адресу: 630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191. Тел./факс: (383) 228-74-34; тел.: (383) 228-74-27, 228-14-41

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного университета путей сообщения.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета. ;

Автореферат диссертации разослан "24" ноября 2006 г.

Научный руководитель:

Научный консультант: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор

А.В. Бабич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В техническом комплексе путевого хозяйства бесстыковой путь представляет собой сложнонапряженную дорогостоящую конструкцию, »а содержание и эксплуатацию которой затрачиваются большие экономические, технические и человеческие ресурсы. Повышение эффективности эксплуатации бесстыкового пути является одним из важнейших факторов, лежащих в основе нормального функционирования сети железных дорог Российской Федерации.

Бесстыковой путь — сложная инженерная конструкция, безопасная эксплуатация которой обеспечивается надежностью неразъемного соединения.

Эксплуатационная стойкость бесстыковых плетей определяется технологией изготовления, состоящей из нескольких процессов:

- сварочное оплавление рельсов с целью создания неразъемного соединения;

- дифференцированное термическое упрочнение с целью выравнивания свойств по длине сварного рельса и повышения твердости в свариваемой зоне;

• шлифование сварных рельсов, необходимое для удаления неровностей на поверхности катания, образующихся в процессе предварительных операций.

Ежегодно увеличивается количество остродефектных сварных рельсов, обнаруживаемых в эксплуатации средствами дефектоскопии. Отбраковка сварных рельсов по дефектам происходит в первый период эксплуатации при пропуске 0,1-50 млн т груза брутто. Это приводит к уменьшению срока службы сварного рельса и соответствующим затратам на ремонт. Только в 2002 г. МПС России затратило около 1 млрд. руб. на замену дефектных сварных рельсов в путевых условиях.

Анализ результатов исследований комплекса прочностных и эксплуатационных свойств сварных рельсов показал, что существующая технология изготовления бесстыкового пути, в большинстве случаев, не обеспечивает необходимого уровня конструктивной прочности.

Поэтому, вопрос установления зависимости между режимами технологической обработки и приобретенными физико-механическими свойствами сварного рельса является весьма актуальным.

рель работы и задачи исследования. Целью данной работы является повышение качества сварных рельсов и увеличение производительности технологического процесса изготовления бесстыковых плетей в стационарных условиях, за счет применения термопластического упрочнения и оптимизации режимов шлифования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Определить влияние методов оплавления при контактно-стыковой сварке на механические свойства и структуру сварных рельсов.

2. Установить закономерности формирования зон термического влияния при существующей дифференцированной термической обработке сварных стыков.

3. Разработать технологический процесс комбинированной обработки, совмещающий стыковую сварку рельсов с термическим упрочнением и последующим шлифованием, обеспечивающий повышенную эксплуатационную стойкость.

4. Исследовать влияние режимов механической обработки сварных стыков на их долговечность,

5. Определить взаимосвязь шероховатости поверхности сварного шва с режимами шлифования.

6. Разработать методику расчета и алгоритм оптимизации параметров технологического процесса шлифования рельсовых стыков на основе обеспечения минимального уровня шероховатости поверхности.

7. Разработать практические рекомендации по применению режимов комбинированной обработки рельсов, обеспечивающих высокую эксплуатационную стойкость сварных рельсов и требуемый уровень безопасности движения поездов.

Научная новизна работы:

1. Теоретически и экспериментально доказано, что способ термопластического упрочнения сварных стыков возможен при совмещении контактно-стыковой сварки с регулируемым охлаждением.

2. Впервые показано влияние термопластического упрочнения на структуру и конструктивную прочность сварных стыков.

3. Установлена взаимосвязь параметров шероховатости поверхности сварного рельса с режимами шлифования.

4. Разработана методика и алгоритм определения 01ггимальных режимов шлифования сварных швов для обеспечения минимального уровня шероховатости поверхности.

Достоверность научных результатов подтверждена необходимым объемом экспериментальных исследований; применением современной аппаратуры и методов обработки результатов. ■ Практическая ценность:

1. Разработан способ термопластического упрочнения сварных стыков, основанный на совмещении контактно-стыковой сварки с регулируемым охлаждением.

2. Разработаны практические рекомендации для реализации технологического процесса изготовления бесстыковых рельсовых плетей, позволяющие повысить прочностные и эксплуатационные показатели.

Внедрение предложенных рекомендаций позволит:

- повысить долговечность бесстыкового пути, (увеличив срок гарантии качества сварного стыка на 30%);

- повысить производительность технологической линии, (ликвидировав операцию термической обработки);

- получить экономический эффект 8,727 млн руб./год для одной технологической линии;

- повысить безопасность движения поездов.

Основные положения, выносимые на защиту'

- результаты экспериментальных исследований влияния существующих методов оплавления контактно-стыковой сварки на прочностные характеристики сварных рельсов;

- результаты исследования влияния термической обработки сварного стыка на его структуру и механические свойства;

• новый способ термопластического упрочнения сварного стыка, обеспечивающий повышенную конструктивную прочность;

- результаты исследований взаимосвязи параметров шлифования с показателями качества поверхности сварного стыка головки рельса;

- методика и алгоритм расчета оптимальных режимов шлифования сварных рельсов на основе снижения шероховатости обработанной поверхности;

- практические рекомендации по внедрению технологического процесса комбинированной обработки бесстыкового пути, обеспечивающего повышенную эксплуатационную стойкость сварных рельсов.

Апробация рабруы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: Сетевом совещании по повышению эффективности и качества работы Рельсос варочных предприятий ОАО "РЖД" (Новосибирск, 2004 г.); !21-ом заседании Межведомственной комиссии по улучшению качества и эксплуатации железнодорожных рельсов и рельсовых скреплений ОАО "РЖД" (г. Нижний Тагил, 2005 г.); международной научно-технической конференции "Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России" (Екатеринбург, 2006 г.); на Сетевом совещании по повышению эффективности и качества работы Рельсосварочных предприятий ОАО "РЖД" (Ярославль, 2006); научных семинарах кафедры "Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин", научно-исследовательской лаборатории "ТТМ и РПС" (2004-2006 г.) Сибирского государственного университета путей сообщения.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 в ведущих рецензируемых научных журналах из перечня, рекомендуемого ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и общих выводов ло работе, списка использованных литературных источников, представленного 108 наименованиями. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста и содержит 31 иллюстрацию и 18 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, дается краткий анализ состояния проблемы.

В первой главе представлены результаты анализа выхода остродефектных рельсов по сварке на участках усиленного капитального ремонта за период 2002-2005 год (рисунок 1). Рассмотрены причины и механизм образования дефектов в бесстыковом пути, а также влияние различных факторов на параметры эксплуатационной стойкости сварных рельсов. Установлено, что в процессе эксплуатации сварные стыки изымаются из пути, не выдержав гарантийного срока эксплуатации (для рельсов типа Р65 —150 млн т брутто).

Рост количества изломов рельсов бесстыкового пути по дефектам сварки наблюдается в последние годы при использовании рельсов из электростали, Новые рельсовые стали отличаются со-Рисунок 1 - Количество дефектов в сварном стыке держанием ряда примесей

легирующих элементов

по верхнему пределу, регламентированному ГОСТ Р 51685-2000. Поэтому при сварке рельсов электропечного производства имеется склонность к образова-

на работ** тоннажа, млн т брутто

1 - дефекты в головке; 2- дефекты в шейке; 3- дефекты в подошве

нню неметаллических включений в шве, преимущественно алюминиево-кальциевых.

На железных дорогах России и стран СНГ применяется в основном контактно-стыковая сварка рельсов с термическим упрочнением и механической обработкой сварных стыков.

Разупрочнение металла после сварки приводит к снижению механических и служебных свойств сварных рельсов, что вызывает в процессе эксплуатации неравномерный износ и увеличивает вероятность появления контактных повреждений и изломов стыков.

Для повышения механических свойств сварного шва проводится термическая обработка.

Шлифование является конечной операцией, оказывающей значительное влияние на параметры, характеризующие качество обработанной поверхности. Не смотря на то, что шлифование сварных стыков является обязательным технологическим процессом изготовления бесстыкового пути, в настоящее время отсутствуют исследования о его влиянии на формирование свойств поверхностного слоя сварных стыков рельсов. Нет четко обоснованных рекомендаций по назначению рациональных режимов шлифования. Единственным параметром абразивной обработки сварных стыков, регламентированных ТУ 0921-05701124328 -98 и ТУ ЦПТ-80/350 от 10.10.2003, является зернистость инструмента, а конечная цель шлифования сводится к созданию геометрии обработанной поверхности.

Качество каждой операции изготовления бесстыкового пути характеризуется целым комплексом показателей. Исследование этого комплекса и выработка рекомендаций по их соблюдению является актуальной задачей, представляющей большой практический интерес.

На основании проведенного анализа сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе представлены результаты экспериментально-теоретических исследований взаимосвязи условий и режимов оплавления кон-

тактно-стыковой сварки с изменением структуры и механических свойств сварных стыков.

При использовании метода непрерывного оплавления происходит чередование периодов нагрева единичных контактов и пауз в протекании тока, что приводит к интенсивному разогреву и увеличению ширины разупрочненной зоны.

Результаты исследований прочностных и эксплуатационных свойств сварных стыков для рельсов из электростали показали, что применяемая в настоящее время технология сварки непрерывным оплавлением не обеспечивает необходимого уровня конструктивной прочности сварного шва.

При использовании метола пульсирующего оплавления сокращается время сварки в 2-3 раза, уменьшаются зоны термического влияния, увеличиваются энергетические показатели (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристики процесса сварки непрерывным и пульсирующим методом оплавления__

Режимы сварки Методы оплавления

Непрерывное Пульсирующее

Продолжительность сварки, с 200-230 90-110

Напряжение I период, В 375-410 355-440

Напряжение II период, В 270-310 250-360

Напряжение III период, В 375-410 355-395

Ток I период, А 250-300 450-540

Ток П период, А 150-190 410-440

Перемещение (путь), мм 25-31 12-15

Величина осадки, мм 12-14 114-13,0

Общий припуск, мм 37-55 23,5- 28

Энергия сварки, МДж 12-18 12-15

Макро- (рисунок 2) и микроструктуру (рнсунок 7) металла в зоне сварного соединения изучали на продольных шлифах, изготовленных на образцах, вырезанных из головки I, шейки П и подошвы рельсового профиля Ш.

Структура зоны сварного шва состоит из перлита со сплошной ферритной сеткой, местами имеющей игольчатое строение (рисунок 7, 6). Сетка расположена по границам бывших аустенитных зерен. Перлитные колонии в этой зоне имеют различную степень дисперсности: от грубо- до тонко-дифференцированного перлита, балл зернистости 2 - 4. В зонах №2 и №3 в основном преобладают крупные колонии со средне- и тонкоднффе-ренцированным перлитом. Феррит присутствует в структуре в виде обрывков зернограничной сетки. Вблизи самого шва наблюдается небольшое количество зон с аномальной лепесткообразной формой перлита: крупные по размеру колонии с большим межпластнночным расстоянием, порядка 2-4 мкм. Самая большая по ширине зона №3 образовалась в результате перегрева и рекристаллизации, балл зернистости - 4-5.

Зона № 4 - зона мелкого зерна появляется после перекристаллизации металла. Структура её состоит из перлита и феррита в виде преимущественно тонких обрывков зернограничной сетки, балл зернистости - ¿-7.

Переходная зона № 5 представляет собой зернистый и пластинчатый перлит, балл зернистости 2-9.

В зоне Хз 6, на расстоянии около 15 мм от сварного шва, структура соответствует основному металлу рельса (рисунок 7, а), полученного в заводских условиях в процессе объемной закалки в масле.

Твердость в зонах термического влияния определяли на глубине 2-10 мм, от поверхности головки н подошвы рельса (рисунок 3).

ла, 1Ы »1 мл

1-шов; 2 -зона неполного расплавления металла; 3 - зона крупного зерна; 4-зона мелкого зерна; ¡•переходная зона; 6-основной металл рельса Рисунок 2 - Макроструктура сварного соединения рельсов

Следует отметить, что твердость в зоне сварного стыка одинакова в головке и подошве рельса. Наименьшую твердость металл головки и подошвы имеет в переходной зоне № 5 и в зоне шва № 1.

Показатели прочности и пластичности сварных стыков (рисунок 4), сваренных разными методами оплавления, определяли методом излома рельсовых рубок на прессе контрольных образцов (согласно ТУ 0921-057-01124328-98), Нагрузку прикладывали к головке (или подошве) рельсов посередине пролета

1 ч/ iN 1

h \ и / \ /

\ 1 Б \ У

1 Г г

А - головка рельса; Б - псщош.ва Рисунок 3 - Твердость в зонах термического влияния сварного шва

в месте сварного шва. «■

£ 40 ■

г ■ -

■

■ г *

1

* * * \

♦

2200

Исследование прочностных и физико-механических свойств рельсов, сваренных различными методами показали, что; пульсирующий метод оплавления является наиболее эффекгив-

аоо 1000 12оо 1400 ieoo isoo а Рирушанщая нагрузка, кН

А - метод пульсирующего оплавления; Б - метод непрерывного оплавления Рисунок 4 - Прочность и пластичность сварных рельсов при статическом поперечном трехточечном Ным для сварки рельсов изгибе

из электростали.

Значительный объем исследований проведен по анализу изменения структуры и механических свойств сварного стыка после дифференцированной термической обработки, применяемой в настоящее время.

В ходе эксперимента, образцы сваренные пульсирующим методом оплавления были подвергнуты термической обработке на индукционной установке, с нагревом всего сечения сварного шва до температуры 850 °С с последующей

закалкой головки водо-воздушной смесью и нормализацией подошвы и шейки, в соответствии с регламентированными режимами термообработки.

Макроструктура сварного шва после термической обработки показана на рисунке 5,

После термической обработки В поверхностном слое металла гсловки рельса, имеется закаленный слой глубиной от 2 до 4,5 мм и расположенный несимметрично относительно шва, протяженность которого составляет 22 — 30 мм. Проведенные исследования микроструктуры шва и зон термического влияния стыка, показали, что после поверхностной закалки головки, нормализации шейки и подошвы, ширина зон термического влияния возрастает как в головке, так и в подошве рельса. Наблюдается восемь зон термического влияния с разной структурой.

В зоне шва №1 структура представляет собой тростит отпуска с феррит-ной сеткой (рисунок 7, в). На глубине порядка 2 мм аналогичную структуру имеет металл в зонах №2 и №3. В более глубоких слоях от поверхности микроструктура металла в зоне №2 состоит из тонкодифференцированного и пластинчатого перлита. В зонах №3 и №4 на глубине 5 - 7 мм от поверхности головки микроструктура более неоднородна. Появляются участки с грубодиффе-ренцированным перлитом.

1-икш; 2-4-эоны неполного расплавления металла, крупного и мелкого зерна; 5-первая переходим зона; 6 - зона неполной нормализации; 7- вторая переходная зона; 8-основной металл рельса Рисунок 5- Макроструктура сварного шва после термической обработки

Поверхностная закалка приводит к повышению твердости сварного шва на 8 ед. НКС, резкое снижение твердости на 18 ед. НЯС происходит на расстоянии 20-35 мм от сварного шва (таблица 2).

Таблица 2 - Твердость в зонах термического влияния, НКС

Кз зоны Расстояние от шва, мм Расстояние от поверхности головки, мм

1 3 5 7 9 11 13 13

1 шов 45,0 39,5 30,0 30,0 30,5 29,5 28,5 28,0

2 4 46,5 39?5 ,39,0 38,0 36,0 34,5 33,5 29,5

3 8 46,0 42,0 39,0 36,5 35,0 35,5 35,0 30,5

4 12 — 42,0 38,5 37,5 35,0 35,0 35,0 29,0

5 15-17 — 37,0 35,0 33,5 31,5 31,5 29,5 24,0

б 18-35 — — 33,5 32,0 30,5 28,5 — —

— — 34,0 32,5 32,0 — — —

7 20-38 — 23,5 25,5 25,0 35,5 34,5 32,5 31,5 30,5 30,0

8 40-47 — 35,0 34,0 35,0 34,5 34,0 33,5 35,0

— 36,0 36,0 34,0 35,5 35,0 35,0 35,0

— 37,0 37,0 36,0 36,5 37,0 37,0 35,0

После поверхностной закалки сварного стыка происходит более резкое падение твердости металла по глубине головки.

/ \ N,1 А

/ Г > ' N п

\ / / 6 \ /

\ / \ /

( 1

-и -и -и л> -га -и -ю -к

9 1в « го и м и 4» «

А - термопластическое упрочнение; Б • дифференцированная термическая обработка Рисунок 6 - Твердость & зонах после различных методов обработки

Так, в зоне шва на расстоянии от 1 до 15 мм она снижается до 17 ед. НКС. По длине головки наблюдается скачкообразное падение твёрдости от 42 до 23,5 ед. НЯС в её поверхностном слое (рисунок 6, Б). Твёрдость в самом шве по высоте

профиля в термообработанным стыке меняется от 39,5 ед, ИКС в поверхностных слоях головки до 14-17 ед. НКС в поверхностных слоях подошвы.

Значительное снижение твердости наблюдается в подошве рельсового профиля на расстоянии около 75 мм от сварного шва. Это связано с ростом количества зернистого перлита, образовавшегося после термической обработки сварного шва. Таким образом, недостаток термической обработки сварного шва, проводимой в настоящее время заключается в том, что происходит увеличение длины зон термического влияния и формирование двух новых зон.

Для повышения физико-механических характеристик разу прочие иных зон сварного шва предложен новый способ термопластического упрочнения, заключающийся в сочетании необходимого формоизменения изделия с этапами регулируемого создания упрочненной структуры металла.

Для создания технологического процесса выбрана такая схема термопластического упрочнения, при которой создаются условия для высокотемпературной статистической рекристаллизации деформированного аустенита. Короткая выдержка и последующая небольшая деформация приведет к насыщению мелких рекристаллизованных зерен аустенита дислокациями с их перестройкой в субзеренные построения. Последующее охлаждение со скоростью, обеспечивающей получение тростита закалки, обеспечивает наследование упрочненного состояния аустенита продуктами его распада.

Так как в существующем технологическом процессе получения сварных рельсов присутствуют пластическая деформация (осадка торцов рельсов при сварке) и термическая обработка, то целесообразно совместить данные операции для получения эффекта упрочнения от горячего наклепа при последующем охлаждении.

Для этого в условиях Рельсосварочного поезда №29 (РСП-29) была осуществлена следующая схема технологических операций:

- пульсирующее оплавление торцов рельсов;

- осадка торцов рельсов на величину 6 8 мм;

- выдержка в течение 2 с;

- окончательная осадка торцов на величину 4 + 6 мм;

- охлаждение головки рельса со скоростью 30-40 град/с.

Нормализация шейки и подошвы происходит при комнатной температуре с

использованием тепла от сварки.

Термопластическая обработка позволяет повысить твердость в сварном шве до уровня обьемно-закаленного рельса, с равномерным ее распределением по зонам (рисунок 6,А).

Небольшое снижение твердости рельса на 2,5 3,0 НЯС происходит на расстоянии около 5 мм от сварного шва. Общая ширина зоны термического влияния уменьшается до 7 9 мм. Структура сварного шва представляет собой тонкодисперсный тростит (рисунок 7, г).

Таким образом, при данной обработке сварных стыков происходит сужение зон термического влияния, с одновременным повышением их твердости, по сравнению с применяемой термической обработкой.

Как видно из представленных результатов (рисунок б,А), режимы термопластического упрочнения обеспечивают в головке восстановление твердости до уровня основного металла.

Указанная обработка сварных рельсов позволяет ликвидировать операцию дифференцированного термического упрочнения и повысить производительность технологической линии.

* г

а -основной металл рельса; € - пульсирующее оплавление; в • дифференцированная термическая обработка; г- комбинированная обработка

Рисунок 7 - Структура сварного шва после различных методов обработки, хЮОО

во

Я W

ж

? 40

о ЭО

G

I 20

1 10

0

А N - * ♦ ф

♦ ♦ , в" - Ч1' *

Т7 я , • • •

V ■

1700 2000 2300

Разрушающая нагрузка, кН

Сравнительные показатели прочности и пластичности сварных стыков после разных методов обработки показаны на рисунке 8.

В третьей главе представлены экспериментальные ис-

А - термопластическое упрочнение; Б - дифференцн- следования взаимосвязи пара-

ров ан на я термическая обработка Рисунок 8 - Прочность и пластичность свар- метров шлифования с показате-ных рельсов при статическом поперечном лями качества поверхности трехточечном изгибе

сварного стыка головки рельса.

Параметры качества поверхности играют первостепенную роль в зарождении и дальнейшем развитии усталостных трещин в головке рельсов. Одним из основных параметров качества поверхности является шероховатость, которой можно управлять в процессе механической обработки шлифованием, изменяя при этом эксплуатационный уровень рельсов.

Для сохранения эффекта термопластического упрочнения температура в зоне шлифования не должна превышать 300 + 350 °С.

В связи с этим, целью исследований является определение оптимальных режимов шлифования рельсовых стыков, обеспечивающих нагрев не выше указанных температур и наименьшую шероховатость обработанной поверхности.

Необходимость получения взаимосвязи режимов шлифования с шероховатостью обрабатываемой поверхности связано с тем, что существующие раннее модели (зависимости), не обеспечивают достоверного результата для рассматриваемого оборудования.

Проведена оценка влияния параметров технологического процесса шлифования на шероховатость поверхностного слоя сварного стыка. Исследования проведены на рельсошлифовальном станке фирмы «Жейсмар», модели MAS

150. Для эксперимента использовались сварные стыки с твердостью, соответствующей твердости объемно закаленного рельса 36+41 HRC после термопластического упрочнения. В качестве абразивного инструмента был выбран шлифовальный круг чашечного типа, марки 36-150x63x50 на бакелитовой связке, с зернистостью 125.

Анализ результатов измерения шероховатости поверхности после шлифования показал, что все технологические параметры процесса шлифования способны изменять качество поверхности в большом диапазоне.

Из графика, представленного на рисунке 9 видно, что изменение глубины резания в диапазоне 0,05 0,28 мм позволяет изменять шероховатость поверхности от Rz " 30 мкм до Rz = 80 мкм, при постоянных частоте Рисунок 9 - Влияние глубины резания на шероховатость

поверхности сварного рельса вращения шлифо-

вального круга. Положение кривой на графике зависит от подачи, влияние которой на микрогеометрию обработанной поверхности достаточно велико. При изменении подачи в диапазоне от 30 до 145 м/мин показатели шероховатости могут измениться на 20 -s- 55 мкм, при этом разница в значениях будет увеличиваться с увеличением глубины резания.

Влияние частоты вращения шлифовального круга на величину шероховатости (рисунок 10) особенно сказывается на малых и средних частотах вращения. При увеличении частоты вращения шлифовального круга свыше 2500

О 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Глубина резаний t, мм

} ♦ п=3500 об/мин; S»30 м/мин и n=3S0D об/мин; Sa14S м/мин")

об/мин влияние этого параметра на чистоту обработки снижается и к 4500 об/мин практически незаметно.

Проведенные исследования позволили установить зависимость, при помо-Рисунок 10 - Влияние частоты вращения шлифовального круга на шероховатость поверхности сварного рельса 1411 которой возможно рассчитывать значение шероховатости поверхностного слоя сварного стыка при шлифовании в зависимости от режимов резания:

Дг =840,95 к; (1)

где п - частота вращения шлифовального круга, об/мин; 5 - подача, мм/с; /-глубина резания, мм;

к — коэффициент, учитывающий ширину дорожки контакта шлифовального круга с обрабатываемой поверхностью.

Данная зависимость включена в методику и алгоритм расчета оптимальных режимов шлифования сварных рельсов на основе получения минимальной шероховатости обработанной поверхности (рисунок И).

Исходными данными к расчету являются параметры шлифовального круга (определяемые по паспорту абразивного инструмента, который является необходимой составляющей при проектировании технологического процесса механической обработки), характеристики рельсошлифовального станка, допустимая

, г 120

И 100

во

я & 60

II 40

а £ 20

е 0

1000

2000

3000

4000

5000

Частоте вращения шлифовал ьнго (фуге п, об/мин

♦ 5=30 м/мин;1-0,3мц а 5=30 м/мин; 1-0,05 им [

температура резания. В таблице 3 приведены технические ограничения, влияющие на режимы обработки при шлифовании.

Умбик И [ИИ ■ шшфпшнОн хруп У^фбМ «М)1Ш | ИШнфйЦПМ

Тжхт-юлу те мы температура

I О&^ОМ £

8,06(Л + г)У™ у^В™ *

Р.^

340' 543

ГЯн\

Формцюмнне технологического процесс* шлифований ретлел с состедением -шакдогнчесхой жкумекпиши

Рисунок 11—Алгоритм расчета оптимальных режимов шлифования на основе снижения шероховатости обработанной поверхности

Таблица 3 - Ограничения, влияющие на режимы обработки при шлифовании

Ограничения Формула расчета

Устанавливает зависимость между режимами шлифования и температурой резания /°'м50'85 £---; -/■„,) г,о.»7т,1> о ¿„«л Ю ^(^-г^Т/ г ' ' -

Устанавливает зависимость между режимами шлифования и мощностью двигателя привода круга .«см- ' гы„пт-г) 8,06+ '

Ограничивает систему по жесткости привода шлифовального круга .0.22 с 0.22 До™ 34ОУ^У^З^В'-12'

Устанавливает зависимость размерного износа круга от режимов шлифования, геометрических и структурных параметров круга 543у^В™

Прим.: 1 - глубина резаная, см; 5- подача, см/мин; У3, Ус -объем зерен и связи! в составе абразивного инструмента, %; -скорость круга на периферии, м/с; В- ширина дорожки шлифования, см;/! ,г — наружный в внутренний диаметры круга, м; — допустимая мощность привода крута, кВт; 17—коэффициент полезного действия привода; Р^*—допустимая нормальная составляющая силы резания, Н; —допустимая интенсивность износа шлифовального круга.

Для оценки долговечности сварных стыков проведены исследования усталостной прочности после различных методов обработки (рисунок 12). Испытание проведены на экспериментальной установке электромагнитного типа, работающей по схеме «пульсирующий контакт». Данная методика позволяет реализовать схему натр ужения • трехточечный изгиб.

ь 3

1 г з

) -термическая обработка н шлифование по существующей технологии; 2 —термопластическое упрочнение и шлифование по существующей технологии; 3 — термопластическое упрочнение и шлифование по предлагаемой технологии Рисунок 12 -' Влияние видов обработки ма усталостную прочность сварных стыков

Анализ результатов показал, что термопластическое упрочнение сварных стыков и последующее шлифование по предлагаемой методике обеспечивает шероховатость 1^=30 - 40 мкм, приводит к повышению циклической прочности на 30 % по сравнению с существующей технологией обработки.

В четвертой главе предложены практические рекомендации по применению комбинированного технологического процесса обработки сварных рельсов, обеспечивающего их повышенную эксплуатационную стойкость и проведена сравнительная оценка предложенных решений с существующим технологическим процессом изготовления бесстыковых плетей (таблица 4).

Таблица 4 - Сравнение технологических процессов

№ Существующий | Рекомендуемый

1 Метод оплавления торцов рельсов

Пульсирующий Пульсирующий

2. Осадка торцов

Единовременная Ком бинированная

Осадка торцов рельсов на 10- 12 мм; Осадка торцов рельсов на величину 6- 8 мм;

Пауза - 2 с;

Окончательная осадка торцов на величину 4-бмм;

3. Термическая обработка

Нагрев сварного стыка до температуры до 850 - 875 °С; -

Водо-воздушное охлаждение головки рельса: - расход воды (1,5 — 2,0 л/мин); - давление воздуха (0,5- 0,6 МПа) Охлаждение головки рельса сжатым воздухом: - скорость 30-40 градус;

Нормализация шейки н подошвы при комнатной температуре Нормализация шейки и подошвы при комнатной температуре с использованием тепла от сварки

4. Шли4 ювание

Частота вращения круга п= 3500 об/мин; Глубина резания t = 0,28 мм; Шероховатость поверхности Rz=80 мкм; Подача S= 145 об/мин; Частота вращения круга п=3500 об/мин; Глубина резания t = 0,08 мм; Шероховатость поверхности Кг=40 мкм; Подача 145 об/мин;

На основе разработанных рекомендаций был определен экономический эффект от использования предложенных решений. Расчеты показали, что использование комбинированного метода обработки при изготовлении бесстыкового пути позволит ликвидировать операцию дифференцированного термического упрочнения и увеличить производительнсилъ линий на 15%. Годовой экономический эффект за счет снижения производственной себестоимости изготовления одного километра пути составит 8,727 млн. руб7год для одной технологической линии.

Результаты исследований используются в учебном процессе при изучении дисциплин Технология конструкционных материалов и Технологические процессы в машиностроении.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлено, что метод пульсирующего оплавления при контактно-стыковой сварке рельсов обеспечивает наименьшую склонность к хрупкому разрушению по сравнению с методом непрерывного оплавления. При одинаковой разрушающей нагрузке, стрела прогиба увеличивается на 40%.

2. Выявлено, что при пульсирующем оплавлении стыков микроструктура зоны шва отличается большим размером зерна (2-4 балла зернистости) и низкой твердостью 30 - 31 ед. НЯС. Ширина зон термического влияния составляет 15 мм.

3. Показано, что после применяемой в настоящее время термической обработки стыков происходит увеличение ширины зон термического влияния появление двух новых. В головке на расстоянии порядка 47 мм и в подошве на расстоянии 75 мм от сварного шва твердость основного металла не восстановлена. По сечению профиля разница твердости металла в зоне шва составляет порядка 20 ед. НЕ.С.

4. Предложен способ термопластического упрочнения, который предусматривает:

- разделение процесса осадки торцов рельсов (после окончания сварочного оплавления) на два этапа, с двух секундной паузой между ними;

- последующее ускоренное охлаждение головки рельса;

- нормализацию подошвы и шейки сварного рельса при комнатой температуре.

5. Определено влияние параметров технологического процесса шлифования на шероховатость поверхности сварных стыков. Так при повышении подачн в диапазоне 30 - 145 мм/об, происходит увеличение шероховатости от Rz =25 мкм до Rz =80. При повышении глубины резания от 0,05 до 0,28, величина микронеровностей изменяется в диапазоне 30 - S0 мкм. С увеличением частоты вращения шлифовального круга свыше 2500 об/мин значение шероховатости стабилизируется и изменяется незначительно.

6. Разработана методика и алгоритм определения оптимальных режимов шлифования сварных стыков рельсов на основе обеспечения минимальной шероховатости обрабатываемой поверхности,

7. Доказано, что применение термопластического упрочнения сварных стыков с последующем шлифованием поверхности на предлагаемых режимах приводит к повышению циклической прочности на 30%, по сравнению существующей технологией обработки,

8. Проведена сравнительная оценка предложенного метода комбинированной обработки сварных стыков с существующим технологическим процессом изготовления бесстыковых плетей. Экономический эффект от применения предложенных рекомендаций составит $,727 млн. рубУгод для одной технологической линии.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1, Аксёнов В.А., Бугров A.B., Резанов В.А. Повышение конструкционной прочности сварных швов рельсов // "Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России": материалы международной научно-технической конференции / Под общ. ред. В.М. Сай. — Екатеринбург: УрГУПС, 2006. - С.77-78.

2. Бабич A.B., Кузьменя A.A., Бугров A.B. Возможность использования технологии сварки трением при ремонте железнодорожной техники // "Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса

России"; материалы международной научно-технической конференции / Под общ. ред. В.М Сай, - Екатеринбург: УрГУПС, 2006. - С.92-93.

3. Виноградов A.B., Пучнин Р.В., Бугров A.B. Возможности повышения производительности и эффективности технологического процесса восстановления служебных свойств старогодных рельсов // Вестник Кузбасского государственного технического университета.-Кемерово, 2006.-Вып. 6.-С. 91-95.

4. Батаев В.А., Бугров A.B. Повышение конструктивной прочности бесстыкового пути методом комбинированной обработки сварных швов // Научный вестник НГТУ. -2006. - 4(25). - С.209-216.

5. Аксенов В.А., Бугров A.B., Ильиных A.C. Изменение параметров показателей поверхности бесстыкового пути при шлифовании // Научное обозрение. 2006. - №6. - С.70-73.

6. Бугров A.B., Ильиных A.C. Управление эксплуатационными свойствами бесстыкового пути на основе оптимизации технологии шлифования // Научное обозрение. 2006. - №6. - С.74-77,

7. Бугров A.B. Повышение конструктивной прочности сварных швов методом комбинированной обработки // Научное обозрение. 2006. - J&6. - С.78-81.

Подписано в печать 23.11.2006 Объем 1,5 и. л. Тираж 100 эю Заказ Кг 1676

Отпечатано с готового оригинал-макета в издательстве СГУПСа 630049, г.Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.ЭКСПЛУТАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ.

1.1. Требования к рельсам бесстыкового пути.

1.2. Способы сварки рельсов и их технико-экономическая эффективность.

1.3. Дефекты в зоне сварного шва на участках бесстыкого пути.

1.4. Цель работы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ НА КОНСТРУКТИВНУЮ ПРОЧНОСТЬ СВАРНОГО ШВА.".

2.1. Структурная схема изготовления бесстыковых плетей в стационарных условиях.

2.2. Влияние методов оплавления контактно-стыковой сварке на физико-механические свойства сварного шва.

2.3. Влияние дифференцированной термической обработки на структуру и свойства сварного шва.

2.3.1. Результаты металлографического исследования.

2.3.2. Механические свойства.

2.4. Термопластическое упрочнение сварных стыков.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

СВОЙСТВА СВАРНОГО ШВА.

3.1. Исследование влияние режимов шлифования на шероховатость поверхности сварного шва.

3.2. Определение оптимальных режимов шлифования рельсошлифовального станка на основе получения прогнозируемых параметров качества поверхности сварного шва.

3.2.1. Алгоритм расчета и назначения параметров технологического процесса шлифования сварных швов.

3.2.2. Методика расчета оптимальных режимов шлифования сварного шва.

3.3. Оценка влияния способа комбинированной обработки на характеристики усталостного разрушения.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Разработка рекомендаций по назначению комбинированной обработки, обеспечивающий повышенный уровень эксплуатационных свойств сварных швов.

4.2. Оценка экономической эффективности предложенных решений.

Выводы по главе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

В техническом комплексе путевого хозяйства бесстыковой путь представляет собой сложнонапряженную дорогостоящую конструкцию, на содержание и эксплуатацию которой затрачиваются большие экономические, технические и человеческие ресурсы. Повышение эффективности эксплуатации бесстыкового пути является одним из важных фактов, лежащих в основе нормального функционирования сети железных дорог Российской Федерации.

Общий срок службы бесстыкового пути непосредственно зависит от долговечности элементов его конструкций, наиболее ответственными из которых являются рельсы и их сварные стыки. К качеству рельсовой стали предъявляются высокие требования особенно в условиях неукоснительного роста грузонапряженности железных дорог, скорости движения и нагрузок на ось. К сварным стыкам рельсов предъявляются не менее жесткие требования.

С введением ГОСТ Р 51685-2000 рельсы подразделяются по типам, категориям качества, наличию болтовых отверстий, способу выплавки стали, длине. Кроме того, в новый стандарт введены рельсы типа Р65К с измененным профилем для наружных нитей кривых. Внедряются рельсы для скоростного совмещенного движения (СС из электростали по ТУ 0921-076-01124328-2003) с улучшенными геометрическими качествами. Для регионов с холодным и очень холодным климатом предназначены рельсы низкотемпературной надежности (НЭ из электростали по ТУ-0921-118-01124328-2003). Особенно актуально становится проблема применения таких рельсов в связи с расширением сферы укладки бесстыкового пути в Сибири и на Дальнем Востоке, где морозы достигают - 55 С, а годовая амплитуда температуры -112 С.

Количество остродефектных сварных рельсов, обнаруживаемых в эксплуатации средствами дефектоскопии, с каждым годом увеличивается. Также увеличивается количество изломов рельсов по дефектам сварки при использовании рельсов из электростали. Новые рельсовые стали отличаются содержанием ряда примесей легирующих элементов по верхнему пределу, регламентированному ГОСТ Р 51685 - 2000.

В этих условиях особую тревогу вызывает тот факт, что оборудование Рельсосварочных предприятий не позволяет в полной мере внедрить передовую технологию сварки рельсов новых категорий. А ведь дефекты сварки и ранее служили одной из основных причин одиночного изъятия и излома рельсов в пути.

Поэтому совершенствование технологий изготовления бесстыковых плетей с целью повышения их эксплуатационной стойкости становится одним из приоритетных направлений работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлено, что метод пульсирующего оплавления при контактно-стыковой сварке рельсов обеспечивает наименьшую склонность к хрупкому разрушению по сравнению с методом непрерывного оплавления. При одинаковой разрушающей нагрузке, стрела прогиба увеличивается на 40%.

2. Выявлено, что при пульсирующем оплавлении стыков микроструктура зоны шва отличается большим размером зерна (2-4 балла зернистости) и низкой твердостью 30-31 ед. ИЯС. Ширина зон термического влияния составляет 15 мм.

3. Показано, что после применяемой в настоящее время термической обработки стыков происходит увеличение ширины зон термического влияния появление двух новых. В головке на расстоянии порядка 47 мм и в подошве на расстоянии 75 мм от сварного шва твердость основного металла не восстановлена. По сечению профиля разница твердости металла в зоне шва составляет порядка 20 ед. ШС.

4. Предложен способ термопластического упрочнения, который предусматривает:

- разделение процесса осадки торцов рельсов (после окончания сварочного оплавления) на два этапа, с двух секундной паузой между ними;

- последующее ускоренное охлаждение головки рельса;

- нормализацию подошвы и шейки сварного рельса при комнатной температуре.

5. Определено влияние параметров технологического процесса шлифования на шероховатость поверхности сварных стыков. Так при повышении подачи в диапазоне 30 - 145 мм/об, происходит увеличение шероховатости от =25 мкм до Яг =80. При повышении глубины резания от 0,05 до 0,28, величина микронеровностей изменяется в диапазоне 30-80 мкм. С увеличением частоты вращения шлифовального круга свыше 2500 об/мин значение шероховатости стабилизируется и изменяется незначительно.

6. Разработана методика и алгоритм определения оптимальных режимов шлифования сварных стыков рельсов на основе обеспечения минимальной шероховатости обрабатываемой поверхности.

7. Доказано, что применение термопластического упрочнения сварных стыков с последующем шлифованием поверхности на предлагаемых режимах приводит к повышению циклической прочности на 30%, по сравнению существующей технологией обработки.

8. Проведена сравнительная оценка предложенного метода комбинированной обработки сварных стыков с существующим технологическим процессом изготовления бесстыковых плетей. Экономический эффект от применения предложенных рекомендаций составит 8,727 млн. руб./год для одной технологической линии.

1. ГОСТ 9013-59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. М.: Изд-во стандартов, 1959. - 18 с.

2. ГОСТ 9012-59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. М.: Изд-во стандартов, 1959. - 20 с.

3. ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. М.: Изд-во стандартов, 1970. - 30 с.

4. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. М.: Изд-во стандартов, 1973. - 38 с.

5. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 33 с.

6. ГОСТ 2424-83. Круги шлифовальные. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 35 с.

7. ГОСТ 2601-84. Сварка металлов. Термины и определения основных понятий. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 22 с.

8. ГОСТ 29273 92. Свариваемость. Определения. - М.: Изд-во стандартов, 1992.- 18 с.

9. ГОСТ Р 51685-2000. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 42 с.

10. Пат. 2186664 Российская Федерация, МГЖ7 В23К 11/04. Машина для контактной стыковой сварки рельсов / С.И. Кучук-Яценко и др. -№98102374/02; Завл. 27.01.98; Опубл. 10.08.02.

11. Пат. 46820 Украина, МПК6 В23К 11/04. Способ контактной стыковой сварки оплавлением / С.И. Кучук-Яценко и др. №98074115; Заявл. 28.07.98; Опубл. 17.06.02.

12. Пат. 2222415 Российская Федерация, МПК7 В23К 11/04. Способ контактной сварки оплавлением / С.И. Кучук-Яценко и др. -№99107498/02; Заявл. 13.04.99; Опубл. 27.01.04.

13. Пат. 55539 Украина, МПК7 В23К 11/04. Машина для контактной стыковой сварки рельсов / С.И. Кучук-Яценко и др. №2000116859; Заявл. 30.11.2000; Опубл. 15.04.03.

14. Пат. 56816 Украина, МПК7 В23К 11/04. Способ управления процессом контактной стыковой сварки оплавлением / И.О. Скачков, Е.П. Чвертко. №2002097580; Заявл. 20.09.02; Опубл. 15.05.03.

15. Пат. 2270739 Российская Федерация, МПК7 В23К 9/02. Способ сварки рельсовых стыков / Г.Г. Воробьев. №2004119977/02; Заявл. 01.07.04; Опубл. 27.02.06.

16. Акимов B.JL, Иванов В.А. Внутреннее шлифование. JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. - 128 с.

17. Аксенов В.А., Бугров A.B., Ильиных A.C. Изменение параметров показателей поверхности бесстыкового пути при шлифовании // Научное обозрение. 2006. №6. - С.70-73.

18. Аксенов В.А., Евсеев Д.Г., Фомин В.А. Технологические процессы механообработки и сборки при ремонте подвижного состава. -Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2001. 520 с.

19. Альбрехт В.г., Шиладжян A.A. Зарубежные рельсы. Опыт их эксплуатации и ремонта. М.: Изд-во Центра "Транспорт" МПС РФ, 2004.- 108 с.

20. Батаев В.А., Бугров A.B. Повышение конструктивной прочности бесстыкового пути методом комбинированной обработки сварных швов //Научный вестник НГТУ.-2006.-4(25). С.209-216.

21. Башнин Ю.А., Ушаков Б.К., Секей А.Г. Технология термической обработки стали. М.: Металлургия, 1986. - 424 с.

22. Берзин М.М., Лозинский В.Н. Современное состояние сварочных технологий на железнодорожном транспорте // Вестник ВНИИЖТ. -2003. №6 - С.13-20.

23. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. -М.: Металлургия, J968. -T.I. 597 с.

24. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. -М.: Металлургия, 1968. T.II. - 1172 с.

25. Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

26. Бесстыковой путь / В.Г. Альбрехт, Н.п. Виноградов, Н.Б. Зверев и др.; Под ред. В.Г. Альбрехта, А .Я. Когана! М.: Транспорт, 2000. - 408 с.

27. Болховитинов Н.Ф. Металловедение и термическая обработка. М.: Машгиз, 1958.-433 с.

28. Бугров A.B. Повышение конструктивной прочности сварных швов методом комбинированной обработки // Научное обозрение. 2006. №6. - С.78-81.

29. Бугров A.B., Ильиных A.C. Управление эксплуатационными свойствами бесстыкового пути на основе оптимизации технологии шлифования // Научное обозрение. 2006. №6. - С.74-77.

30. Виноградов А.Б., Пучнин Р.В., Бугров A.B. Возможности повышения производительности и эффективности технологического процесса восстановления служебных свойств старогодных рельсов // Вестник

31. Кузбасского государственного технического университета. Кемерово, 2006.-Вып. 6.-С. 91-95.

32. Внедрение способа пульсирующего оплавления при сварке рельсов / Гудков A.B. и др. // Вестник ВНИИЖТ. 2003. - №5. - С.23-26.

33. Генкин И.З. Термическая обработка стыков рельсов на индукционных установках // Автоматическая сварка. 2003. - №9. - С.41-44.

34. Генкин И.З., Семенов В. Т. Сварка рельсов нового поколения // Железнодорожный транспорт. 2002. -№11.- С.28-31.

35. Георгиев М.Н. Трещиностойкость железнодорожных рельсов. -Кемерово, 2006. 212 с.

36. Грабил В.Ф. Металловедение сварки плавлением. Киев: Наукова думка, 1982. -415 с.

37. Градиентные структурно-фазовые состояния в рельсовой стали / В.Е. Громов, В.А. Бердышев, Э.В. Козлов и др. М.: "Недра коммюникейшинс ЛТД", 2000. - 176 с.

38. Гулев К.Ф. Исследование процесса шлифования торцом круга // Станки ц и инструмент. 1938. - № 3. - С. 28 - 31.

39. Евсеев Д.Г., Сальников А.Н. Физические основы процесса шлифования. -Саратов: СГУ, 1978. 129 с.

40. Железнодорожный путь / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, С.И. Клинов, H.H. Путря, М.П. Смирнов; Под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1999. -405 с.

41. Железнодорожный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения / А.Ф. Золотарский, C.B. Вершинский, О.П. Ершков и др.; Под ред. М. А. Чернышева. М.: Транспорт, 1964. - 272 с.

42. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М., 1963. - 272 с.

43. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути / МПС России. М.: Транспорт, 2001. - 223 с.

44. Исследование неметаллических включений в рельсах и очагах контактно-усталостных дефектов / А.Б. Добужская, А.Б. Дерябин, В.И. Сырейщикова, В.Е. Семенков // Сб. науч. тр. "Неметаллические включения в рельсовой стали". Екатеринбург, 2005. - С.41-58.

45. Кабанов Н.С., Слепак Э.Ш. Технология стыковой контактной сварки. -М.: Машиностроение, 1970. 264 с.

46. Карпенко Г.В. Влияние механической обработки на прочность и выносливость стали. М.-Киев, 1959. - 186 с.

47. Козырев H.A., Дементьев В.П. Производство железнодорожных рельсов из электростали. Новокузнецк: ИПК, 2000. - 267 с.

48. Контактная сварочная машина МСР-6301 / A.B. Гудков, Е.А. Махров, Д.И. Беляев, В.Г. Рихтер // Путь и путевое хозяйство. 2003. - №2. -С.14-16.

49. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М., 1976. - 456 с.

50. Кудасов Г.Ф. Плоское шлифование. Л., 1967. - 107 с.

51. Кудасов Г.Ф. Шлифование торцом круга на станках с продольным движением стола. М., 1940. - 122 с.

52. Кудасов Г.Ф. Шлифование торцом круга. М., 1940. - 124 с.

53. Кузьменя А.А.Повышение эффективности технологических процессов шлифования рельсов в пути: Дис. канд. техн. наук: 05.02.08 / СГУПС. М, 2000. 137 с.

54. Кулаков Ю.М., Хрульков В.А., Дунин-Барковский И.В. Предотвращение дефектов при шлифовании. М., 1975. - 144 с.

55. Кучук-Яценко С.И. Контактная стыковая сварка оплавлением. Киев: Наукова Думка, 1992. - 236 с.

56. Лившиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1971.-408 с.

57. Лурье Г.Б. Шлифование металлов. М., 1969. - 175 с.

58. Лысюк B.C., Сазонов В.Н, Башкатова Л.В. Прочный и надежный железнодорожный путь. М.: ИКЦ "Академкнига", 2003. - 589 с.

59. Маслов E.H. Основы теории шлифования металлов. М., 1951. - 180 с.

60. Маслов E.H. Теория шлифования материалов. М., 1974. - 320 с.

61. Машина МСР-6301 для контактной сварки рельсов в стационарных условиях / A.B. Гудков, Д.И. Беляев, Б.Б. Сальников, C.B. Хлебников // Сварочное производство. 2003. - №2. - С.43-45.

62. Методы неразрушающего контроля и оценки сварных рельсовых стыков в Японии // Железные дороги мира. 2004. - №2. - С.68-73.

63. Милютин B.C., Шолохов М.А. Производство и испытание сварочного оборудования в России и странах СНГ // Тяжелое машиностроение. -2003. №12. - С.27-30.

64. Надежность железнодорожного пути / B.C. Лысюк, В.Б. Каменский, Л.В. Башкатова; Под ред. B.C. Лысюка. М.: Транспорт, 2001. - 286 с.

65. Неметаллические включения: оценка и прогноз эксплуатационной стойкости рельсов / К.В. Григорович, A.M. Арсенкин, A.C. Трушникова, С.С. Шибанов, Е.А. Шур // Сб. науч. тр. "Неметаллические включения в рельсовой стали". Екатеринбург, 2005. - С.102-115.

66. Нормативно-техническая документация. НТД/ЦП-1-93; НТД/ЦП-2-93; НТД/ЦП-3-93. М.: Транспорт, 1993. - 63 с.

67. Нормативно-техническая документация: Технические указания по шлифованию рельсов / ОАО "РЖД". М.: ИКЦ "Академкнига", 2004. -39с.

68. Оборудование для контактной сварки / П.Д. Федоров, В.А. Гиллевич, В.Я. Хазов, Б.Н. Резников, А.П. Суханов // Сварочное производство. -2005. №4. - С.30-36.

69. Овсянников А.Ш. Прочность поверхностного слоя обработанной поверхности. Алма-Ата, 1975. - 64 с.

70. Оробинский В.М. Абразивные методы обработки и их оптимизация. -М, 2000.- 312 с.

71. Патон Б.Е. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. М.: Машиностроение, 1974. - 767 с.

72. Петушков В.Г., Кудинов В.М., Фадеенко Ю.И. Обработка взрывом сварных соединений металлоконструкций. М.: Металлургия, 1993. -160 с.

73. Пилинский В. И., Донец И. П. Производительность, качество' и эффективность скоростного шлифования. М., 1986. - 105 с.

74. Порошин B.JL, Скубак В.Ф. Анализ состояния рельсового хозяйства на железных дорогах РФ и меры для продления их сроков службы // Ж.-д. % трансп. Сер. Путь и путевое хоз-во: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС, 1996. Вып.З. -С.1-13.

75. Профильное шлифование рельсов / А.Ю. Абдурашитов, Л.Г. Крысанов, В.Б. Каменский и др. -М.: Транспорт, 2001. 79 с.

76. Рабинович И.А. Шлифование плоскостей и плоскошлифовальные стенки.-М., 1950. 170 с.

77. Расулова Ф.М. Исследование точности и качества обработанных поверхностей при двустороннем плоском шлифовании / Автореф. дис. канд. техн. наук / Минск, 1968. 20 с.

78. Рельсы железнодорожные новые сварные. Технические условия ТУ 0921-057-01124328-98 (взамен ТУ 32 ИД-560-93). Рельсы железнодорожные " старогодные отремонтированные сварные.

79. Технические условия ТУ 0921-077-01124328-99 (взамен ТУ 32 ЦП-561-93) / МПС России. М.: Транспорт, 1999. - 55 с.

80. Рельсы железнодорожные старогодные. Технические условия на ремонт, сварку и использование старогодных рельсов. ОАО "РЖД". - М.; ИКЦ "Академкнига", 2004. - 63 с.

81. Сварка и проблемы вязкохрупкого перехода / Ларионов В.П. и др. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 593 с.

82. Сварка трением: Справочник / В. К. Лебедев, И.А. Черненко, Р. Михальски и др.; Под общ. ред. В.К. Лебедева, И.А. Черненко, В.И. Билля. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. - 236 с.

83. Семенов В.Т., Карпущенко Н.И. Состояние и перспективы развития путевого хозяйства. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2000. - 246 с.

84. Сергеев Н.П., Фейгенсон М.С. Электрическая контактная сварка. М.: Машгиз, 1958.-288 с.

85. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М., 1978. - 167 с.

86. Смеляиский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования. М., 1992. - 60 с.

87. Современные технологии при сварке и термической обработке рельсов / A.B. Гудков, А.И. Николин, Л.А. Турбина, инженеры (ВНИИЖТ) // Железнодорожный транспорт: Экспресс-инф. Сер. "Путь и путевое хозяйство. В НИИ АС РЖД (МПС)". 2004. - №3-4. - С.25-38.

88. Сорочихин Н.С. Новые технологии ремонта и текущего содержания пути // Сб. трудов "Современные технологии строительства, ремонта и эксплуатации путевого хозяйства Западно-Сибирской железной дороги"-Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2001. С. 45-63.

89. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М., 1981. - 184 с.

90. Сухарев В.М., Денисов A.C. Двустороннее шлифование. Киев: Техника, 1977.- 81 с.

91. Тегран B.C. Плоское шлифование. М., 1969. - 284 с.

92. Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути / МПС России. М.: Транспорт, 2001. - 96 с.

93. Технология металлов / П.И. Полухин, Б.Г. Гринберг, B.C. Жадан, В.Я Никонов. М.: Высшая школа, 1964. - 456 с.

94. Тушинский Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. - 306 с.

95. Тушинский Л.И., Батаев A.A., Тихомирова Л.Б. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибирск: Наука, 1993. - 280 с.

96. Усталость и хрупкость металлических материалов / B.C. Иванова, С.Е. Гуревич, В.Г. Копьев и др. М., 1968. - 216 с.

97. Формирование структуры соединений при контактной стыковой сварке сопротивлением и оплавлением / С.И. Кучук-Яценко и др. // Автоматическая сварка. 2004. - №2. - С. 16-19.

98. Фришман М.А. Как работает путь под поездами. М.: Транспорт, 1975. -176 с.

99. Шур Е.А., Трушевский С.М. Влияние неметаллических включений на разрушение рельсов и рельсовой стали // Сб. науч. тр. "Неметаллические включения в рельсовой стали". Екатеринбург, 2005. - С.87-94.

100. Ющенко К.А. Свариваемость и перспективные процессы сварки материалов // Автоматическая сварка. 2004. - №9. - С.40-45.

101. Якимов A.B. Оптимизация процесса шлифования. М., 1975. - 176 с.

102. Якобсон М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М., 1956. - 292 с.

103. Ящерицын П.И. Повышение эксплуатационных свойств шлифованных поверхностей. Минск, 1966. - 145 с.

104. Ebersbach D. Verbesserte technische Kriterien fur das Schienenschleifen // Eisenbahnigenieur, 1995. № 12. P.864-866, 868-871.

105. Czabon H. Einwirkung von Kuhlflussig keiten auf Kinstharzgebundene Schleifkorper und Massnahmen Zur Erhaltung ihrer Ursprungsharte, Forschiengsber, Landes Nordzhein Westfalen. № 1465, S. 24.

106. Kalousek J., Magel E. Rail profile grinding: Heavy-haul and freight applications // Railway Track and Struct, 1997. 93. № 7. P. 21-22.