ZGRZEWANIE SZYN ZGRZEWARKAMI DWUDROGOWYMI

Transkrypt

1 ІV OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA NAUKOWO TECHNICZNA SPAWALNICTWO DRÓG SZYNOWYCH - JAKOŚĆ, NIEZAWODNOŚĆ, BEZPIECZEŃSTWO ZGRZEWANIE SZYN ZGRZEWARKAMI DWUDROGOWYMI Władysław Grzechowiak, Piotr Wróblewski STRESZCZENIE: W artykule omówiono zgrzewanie szyn doczołowe oporowe z wyiskrzaniem za pomocą zgrzewarek dwudrogowych. Przedstawiono procedury dopuszczania firm do pracy w torach. Zestawiono i porównano wykresy parametrów zgrzewania rejestrowane przez urządzenia sterujące i kontrolujące proces zgrzewania zainstalowane na zgrzewarkach. Słowa kluczowe: szyny kolejowe, zgrzewanie doczołowe oporowe, wykres zgrzewania, wyiskrzanie, spęczanie, skrócenie, siła docisku spęczania, natężenie prądu. ABSTRACT: The paper contains flash butt resistance welding of rails. Includes procedures allowing subcontractors to work on the railway track. Presents comparison of weldings parameters, registered by controlling process devices installed on the welding machines. Keywords: railway rails ( szyny kolejowe ), flash butt welding of rails (zgrzewanie doczołowe iskrowe szyn), weld diagram (wykres zgrzewania), flashing (wyiskrzanie), upset material (spęczanie), shortening (skracanie), force (siła), current (natężenie prądu). 1. WSTĘP. Nowoczesna nawierzchnia kolejowa musi umożliwić jazdę cichą i spokojną z prędkością, która będzie konkurencyjna do prędkości osiąganych przez inne środki transportu. Takim niezmiernie ważnym elementem nawierzchni jest tor bezstykowy. Eliminacja tradycyjnego łączenia odcinków szyn za pomocą łubek skręcanych śrubami i zastąpienia ich metodami spawalniczymi zdecydowanie poprawiła komfort jazdy taboru kolejowego. Jednym ze sposobów łączenia szyn kolejowych w tor bezstykowy jest zgrzewanie doczołowe oporowe. mgr inż. Władysław Grzechowiak EWE/IWE, mgr inż. Piotr Wróblewski EWE/IWE inspektorzy nadzoru spawalniczego PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Centrum Diagnostyki w Warszawie

2 Opracowywane technologie zgrzewania szyn powinny zapewniać wysoką jakość wykonanych połączeń. Własności mechaniczne złączy nie mogą odbiegać od własności mechanicznych szyn, i co bardzo ważne, muszą być powtarzalne. Aby osiągnąć te cele proces zgrzewania musi podlegać zatwierdzeniu, a personel nadzorujący i obsługa muszą być poddawani cyklicznym szkoleniom i egzaminom. Zgrzewarki muszą być wyposażone w systemy monitorowania procesu i zapisywania jego parametrów. 2. ZGRZEWANIE DOCZOŁOWE OPOROWE ISKROWE SZYN Zasady zgrzewania oporowego iskrowego. Zgrzewanie iskrowe jest procesem, w którym trwałe połączenie uzyskuje się przez nagrzanie oporowe obszaru styku zgrzewanych przedmiotów poprzez wyiskrzanie ciekłego metalu z obszaru styku w wyniku przepływu prądu i następnie wywarcie docisku spęczania. Rysunki 1 i 2 ukazują odpowiednio schemat zgrzewania doczołowego oporowego iskrowego oraz cykl cieplny w czasie tego procesu. Zgrzewane szyny, zamocowane w szczękach, są do siebie dociśnięte powierzchniami czołowymi w celu zapewnienia styku prądowego. Po załączeniu przepływu prądu przez obszary stykowe o małej powierzchni i dużej rezystancji stykowej płynie prąd o bardzo dużej gęstości, powodujący stopienie metalu obszarów stykowych, utworzenie ciekłych mostków prądowych, a następnie gwałtowne ich rozerwanie w wyniku działania sił elektromagnetycznych i ciśnienia par metali. Rysunek 1. Długości i naddatki przy zgrzewaniu oporowym iskrowym: l z długość mocowania przedmiotu, l sumaryczna długość mocowania obu zgrzewanych przedmiotów, ΔW sumaryczny naddatek na wyiskrzanie obu przedmiotów, ΔS sumaryczny naddatek na spęczanie obu przedmiotów, ΔC sumaryczny naddatek na wyiskrzanie dla obu przedmiotów (naddatek na zgrzewanie) [1].

3 Rysunek 2. Program zgrzewania oporowego iskrowego wraz z cyklem cieplnym stali w obszarze zgrzeiny: I p natężenie prądu podgrzewania wstępnego, I wp natężenie prądu wyiskrzania w etapie początkowym, I w natężenie prądu wyiskrzania, I s natężenie prądu spęczania, I o natężenie prądu obróbki cieplnej, P p siła docisku w czasie podgrzewania wstępnego, P w siła docisku w czasie wyiskrzania, P s siła docisku w czasie spęczania, T - temperatura [1]. Wraz z wyrzuceniem ciekłego metalu mostków z obszaru styku usuwane są równocześnie wszelkie zanieczyszczenia. Postępujący z odpowiednią prędkością, w sposób ciągły, proces wyiskrzania powoduje, że ciepło z tworzących się coraz to nowych mostków prądowych odpływa w głąb zgrzewanych przedmiotów i nagrzewa przyległe obszary do stanu znacznego uplastycznienia. Przepływający prąd zgrzewania nagrzewa także oporowo szyny na długości mocowania. Gdy nagrzewanie w procesie wyiskrzania sprawi, że utworzona zostanie na powierzchniach stykowych warstwa ciekłego metalu, a przyległe obszary nagrzane zostaną na odpowiedniej głębokości do stanu plastycznego, rozpoczyna się proces spęczania ze znacznie zwiększonym dociskiem i prędkością przesuwu szczęk z elektrodami zgrzewarki. Powoduje on wyciśnięcie ciekłego metalu wraz z ewentualnymi zanieczyszczeniami na zewnątrz zgrzeiny do wypływki. Prędkość spęczania musi być kilka do kilkunastu razy większa od prędkości wyiskrzania. W przypadku zgrzewania stali wymagającej obróbki cieplnej po zgrzewaniu stosuje się przepuszczenie przez wykonane złącze jednego lub kilku impulsów prądu. Zabieg ten zapewnia, przez nagrzanie oporowe, regulację szybkości chłodzenia złącza lub dokonania odpowiednich zabiegów obróbki cieplnej[1] Stale szynowe. Stale szynowe ze względu na swój skład chemiczny zalicza się do stali trudno spawalnych. Zawartość pierwiastków zawiera się w granicach: węgiel 0,38 0,82%, mangan 0,65 1,70%, krzem 0,13 1,12% oraz w niektórych stalach chrom do 1,25%. Biorąc pod uwagę skład chemiczny, stale te zaliczamy do stali niestopowych średniowęglowych

4 z normalną lub podwyższoną zawartością manganu i stali niskostopowych chromowych. Stale takie w stanie surowym są stalami perlitycznymi, niekiedy z nielicznie występującym ferrytem. W stalach bainitycznych podstawowym składnikiem struktury jest bainit. W tabeli 1 zostały przedstawione oznaczenia stosowanych gatunków stali [4]. Tabela 1. Oznaczenia stali szynowych Nowe oznaczenie stali Nazwa stali Stare oznaczenie stali R 200 Węglowo - manganowa R 0700 R 220 Węglowo - manganowa R 0800 R 260 Węglowo - manganowa R 0900, St 90 PA R 260 Mn Węglowo manganowa R 0900Mn, St 90PB R 320 Cr Niskostopowa R 1100Cr R 350 HT Węglowo manganowa obrabiana cieplnie R 1200 R 350 LHT Niskostopowa obrabiana cieplnie W Polsce są produkowane również szyny z nowych stali bainitycznych przeznaczone na wysokoobciążone tory o oznaczeniu R 1200MnCrMoV20 wg PN EN :1997 i o oznaczeniu R 378MnCrMoV wg PN EN : Cykle zgrzewania. Zasada działania głowic jest zgodna z informacjami podanymi w punkcie 2.1. niniejszego opracowania. Proces zgrzewania obejmuje poszczególne fazy zwane w niektórych publikacjach krokami: - przygotowanie zgrzewania (odpowiednie zbliżenie do siebie płaszczyzn czołowych szyn), - wyiskrzanie wstępne mające na celu wyrównanie powierzchni czołowych, - nagrzewanie wstępne, - wyiskrzanie właściwe, - wyiskrzanie z rosnącą prędkością, - spęczanie pod prądem charakteryzujące się wysoką prędkością skrócenia,

5 - spęczanie, - obcięcie wypływki, - obróbka cieplna. Program zgrzewania nie musi zawierać wszystkich w/w faz. Ilość ciepła wydzielana podczas zgrzewania określa się wzorem: gdzie: I natężenie prądu, R rezystancja całkowita układu elektrycznego, t czas zgrzewania prądowego. Zgrzewanie elementów może przebiegać z zastosowaniem różnych parametrów: - tzw. miękkich mniejszy I, dłuższy t, mniejsza F siła docisku spęczania, - tzw. twardych większy I, krótszy t, większa F siła docisku spęczania. Diagramy faz zgrzewania przedstawiają zmieniające się w czasie parametry: - natężenie prądu - I, - siła docisku F (niekiedy zamiast siły mierzone jest ciśnienie - P), - droga s (skrócenie). Współczesne zgrzewarki dwudrogowe umożliwiają powtarzalność wykonania złączy wysokiej jakości dzięki m.in.: - możliwości dopasowania charakterystyki prądu (wyiskrzanie ciągłe, impulsowe, wieloimpulsowe) do zmiennych cech materiałowych szyny (skład chemiczny, struktura, wielkość przekroju), - automatyczne osiowanie w płaszczyźnie pionowej i poziomej końców szyn, - kontrola czasu stygnięcia zgrzeiny, - obróbce cieplnej zgrzeiny, - komputerowym systemom sterowania procesem, trybami pracy oraz zarządzania jakością. Komputer pokładowy każdorazowo sporządza wydruk z analizą parametrów procesu i kwalifikacją zgrzeiny.

6 2.4. Dopuszczanie procesów zgrzewania. Zasady dopuszczania procesów zgrzewania wykonywanych przy użyciu samobieżnych zgrzewarek są określone w pren :2006. Zawarte w nim postanowienia regulują tryb postępowania w celu uzyskania zezwolenia na wykonywanie prac w infrastrukturze kolejowej. W/w dokument uwzględnia trzy podstawowe zagadnienia, a mianowicie: - procedura zatwierdzania samobieżnej zgrzewarki doczołowej oporowej iskrowej, - zatwierdzanie wykonawcy robót związanych ze zgrzewaniem, - wykonanie złączy metoda zgrzewania. Przy dopuszczaniu procesów zgrzewania należy uwzględnić, że zgrzewarki samobieżne są używane w różnych lokalizacjach i dla różnych użytkowników, funkcjonują w różnych warunkach związanych z pogodą, szynami i torami, są obsługiwane przez różnych wykonawców oraz występują techniczne różnice wyposażenia używanego w celu zagwarantowania wymaganej mobilności [2]. 3. ZGRZEWANIE SZYN ZGRZEWARKAMI DWUDROGOWYMI Zgrzewarka dwudrogowa do szyn Supra Road Flex z głowicą AMS 100. Zgrzewarka dwudrogowa do szyn Supra Road Flex z głowicą AMS 100 jest przewidziana do zgrzewania szyn bezpośrednio w torze. Głowica zgrzewająca jest zamontowana na samochodzie ciężarowym z podwoziem kołowo-szynowym. Dzięki układowi zasilania urządzenie może pracować autonomicznie. Podwozie szynowe posiada własny napęd i podnośnik, który unosi pojazd do jazdy po szynach tak, aby koła do jazdy po drogach nie stykały się z szynami. W czasie jazdy po drogach koła szynowe są uniesione i zablokowane. Wstawienie pojazdu na szyny jest możliwe na przejeździe kolejowym lub przy użyciu rampy pomocniczej Głowica zgrzewająca AMS 100. Głowica spełnia takie same standardy jakości jak stacjonarne zgrzewarki doczołowe produkowane przez firmę Schlatter. Korpus głowicy umożliwia uchwycenie szyny szczękami z miedzianymi elektrodami. Proces zgrzewania jest kontrolowany i sterowany przez procesor typu SWEP firmy Schlatter. Układ sterowania procesu zgrzewania monitoruje i rejestruje parametry zgrzewania takie jak droga, siła i wartość natężenia prądu w funkcji czasu. Proces zgrzewania można indywidualnie programować. Sam program zgrzewania może zostać podzielony na maksymalnie 10 kroków, a w każdym kroku monitorowane są siła, droga i natężenie prądu w funkcji czasu. Te trzy parametry przedstawione są na osi Y w funkcji czasu odniesionego na osi X. Rzeczywiste wartości parametrów zgrzewania są zarejestrowane na twardym dysku komputera i w każdej chwili mogą być wydrukowane celem przeprowadzenia analizy. Dane

7 dotyczące procesu zgrzewania mogą być każdorazowo uzupełniane o informacje dodatkowe zgodnie z żądaniami klienta. Każdy z tych parametrów może zmieniać się w określonym polu tolerancji. W przypadku, gdy parametr podczas procesu zgrzewania przekroczy pole tolerancji, operator otrzymuje dźwiękowy sygnał o błędzie. Zgrzewanie zostaje doprowadzone do końca, a operator decyduje czy złącze należy wyciąć. Obsługa w celu dokładnej oceny operacji zgrzewania ma do dyspozycji funkcję powiększania, dzięki czemu może krzywe procesu rozpatrywać szczegółowo w odrębnym polu Wykresy zgrzewania. Wykres (rysunek 3) ilustruje proces zgrzewania, który dzieli się na następujące fazy: - przygotowanie do zgrzewania, - wyiskrzanie wstępne mające na celu wyrównanie powierzchni czołowych, - nagrzewanie wstępne, - wyiskrzanie z rosnącą prędkością, - spęczanie, - obcięcie wypływki. Rysunek 3. Zgrzewanie doczołowe z wyiskrzaniem ciągłym z podgrzewaniem wstępnym; siła, natężenie prądu i droga w funkcji czasu. Kolejny wykres (rysunek 4) przedstawia proces zgrzewania, który dzieli się na fazy: - przygotowanie do zgrzewanie, - wyiskrzanie wstępne, - wyiskrzanie impulsowe zwane również pulsacyjnym, - wyiskrzanie z rosnącą prędkością,

8 - spęczanie, - obcięcie wypływki. Rysunek 4. Zgrzewanie doczołowe z wyiskrzaniem impulsowym; siła, natężenie prądu, droga w funkcji czasu. Na rysunku 5 (poniżej) przedstawiony jest wykres zgrzewania szyny S49 z zarejestrowanymi parametrami zgrzewania w poszczególnych fazach. Rysunek 5. Wykres parametrów zgrzewania szyny S 49. Proces zgrzewania dzieli się w tym przypadku na następujące fazy: - przygotowanie do zgrzewania, - wyiskrzanie wstępne (wyrównanie powierzchni czół szyn),

9 - wyiskrzanie z rosnącą prędkością, - spęczanie, - obcięcie wypływki. W fazie wyiskrzania wstępnego odnotowano średnią siłę na poziomie 40,6kN, średnie natężenie prądu 14.3kA, maksymalne natężenie prądu 36,4kA oraz skrócenie 4,18mm. Czas trwania fazy 20,3s. Druga część wykresu przedstawia fazę wyiskrzania, w której średnia wartość siły wynosi 48,8kN, z maksimum na poziomie 65,5kN, średnie natężenie prądu wynosi 15,6kA, skrócenie wynosi ok. 7,0mm, czas fazy 73,0s. Faza trzecia w tym przypadku to wyiskrzanie z rosnącą prędkością przy następujących parametrach: średnia siła 93,3kN, średnie natężenie prądu 9,03kA. Tuż przed rozpoczęciem fazy spęczania siła wzrasta nieznacznie do 98,9kN, a natężenie prądu osiąga maksimum 24,7kA. Skrócenie wynosi 7,08mm, czas trwania fazy 10,7s. Należy zwrócić uwagę na wzrost prędkości skrócenia. Faza czwarta to spęczanie. Siła wzrasta do wartości 451kN, natężenie prądu zmniejsza się przez wartość 12,7kA do całkowitego zaniku, prędkość spęczania osiąga wartość 72,5mm/s, a wielkość skrócenia w wyniku spęczania osiąga wynosi 14,7mm. Czas trwania fazy 6,1s (1,1s + 5,0s). Ostatnia faza sterowana i kontrolowana przez procesor typu SWEP to obcięcie wypływki, czas trwania fazy 4s. Łączny czas zgrzewania 114s, skrócenie całkowite 34mm, wielkość spęczenia 14,7mm Zgrzewarka dwudrogowa Vaia Car typu Spark Road z głowicą K 355 A1. Zgrzewarka Vaia Car z głowicą K 355 A1 jest również przewidziana do zgrzewania szyn bezpośrednio w torze. Głowica zgrzewająca jest również zabudowana na samochodzie ciężarowym z podwoziem kołowo szynowym. Po torach kolejowych maszyna porusza się samodzielnie jako pojazd szynowy. Przewóz z budowy na budowę odbywa się na przyczepie niskopodwoziowej Głowica zgrzewająca K 355 A1. Głowica zgrzewająca zastosowana w tej zgrzewarce jest typową głowicą produkcji zakładu z Kachowki (Ukraina). Odpowiedniki tej głowicy są eksploatowane w zgrzewarkach PRSM i ZS, wykonujących prace spawalnicze w torach PKP PLK SA. Proces zgrzewania jest sterowany i kontrolowany przez komputer pokładowy. Układ pomiarowy mierzy trzy parametry zgrzewania: drogę, ciśnienie robocze oraz natężenie prądu, wszystkie w funkcji czasu. W przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości parametrów, stanowiących wartości graniczne pól tolerancji, na ekranie monitora wyświetla się sygnał alarmowy, a na wykresie pojawia się hasło stan zgrzewania niewłaściwy (NON CORRETTO). W tej sytuacji operator decyduje o wycięciu wadliwego złącza Wykresy zgrzewania. System kontrolny procesu zbiera chwilowe wartości parametrów (droga, ciśnienie, natężenie prądu) i na koniec cyklu zgrzewania automatycznie drukuje stronę z wykresem zgrzewania. Na ekranie monitora istnieje możliwość przesuwania prostych pionowych Posiz.

10 Curs.1 i Posiz. Curs.2 wzdłuż krzywych na wykresie, aby sprawdzić chwilowe wartości parametrów w konkretnym momencie zgrzewania. Poniżej są zaprezentowane: wykres zgrzewania, w którym parametry były nieprawidłowe i ocena jakości brzmi stan zgrzewania niewłaściwy (NON CORRETTO) (rysunek 6) oraz wykres, w którym parametry były prawidłowe i ocena jakości brzmi stan zgrzewania właściwy (CORRETTO) (rysunek 7). W obu przypadkach mamy do czynienia z trzema fazami: wyiskrzanie wstępne, wyiskrzanie właściwe oraz spęczanie. Z porównania obydwu wykresów widzimy, że przebiegi prądowe różnią się między sobą. Analizując wykres z oceną stan zgrzewania niewłaściwy (NON CORRETTO) widzimy, że przebieg prądowy jest niepoprawny. Skrócenie ( CONSUMO ROTAIA ) wynosi 27,7mm, wielkość spęczenia 12mm, zaś całkowity czas zgrzewania - 187s. W przypadku wykresu z oceną stan zgrzewania poprawny (CORRETTO) widzimy, że natężenie prądu w momencie rozpoczęcia spęczania osiąga maksimum 926A. Wielkość skrócenia ( CONSUMO ROTAIA ) wynosi 40,1mm przy normie 30 50mm, wielkość spęczania wynosi 17mm, zaś całkowity czas zgrzewania 188s. Rysunek 6. Wykres zgrzewania, ocena stan zgrzewania niewłaściwy (NON CORRETTO).

11 Rysunek 7. Wykres zgrzewania, ocena stan zgrzewania właściwy (CORRETTO) Zgrzewarka dwudrogowa EU1 firmy Holland z głowicą K 355 H. Zgrzewarka EU1 z głowicą K 355 H jest również przewidziana do zgrzewania szyn bezpośrednio w torze. Głowica zgrzewająca wraz oprzyrządowaniem jest przewożona z budowy na budowę na przyczepie niskopodwoziowej. Bezpośrednio na budowie głowica jest podwieszana do haka dźwigu i wraz z nim przemieszcza się po torze kolejowym. Pozostałe urządzenia takie, jak agregat prądotwórczy i szafa z układem sterującym i śledzącym proces zgrzewania umieszczone są na platformie umożliwiającej poruszanie się po torze, która z kolei doczepiona jest do pojazdu z głowicą Głowica zgrzewająca K 355 H. W tej zgrzewarce zastosowana została głowica K355 H z układem sterującym i rejestrującym opracowanym firmie Holland Company L. P. Proces zgrzewania jest sterowany i kontrolowany przez komputer pokładowy. Układ pomiarowy mierzy trzy parametry zgrzewania: drogę, siłę docisku oraz natężenie prądu, wszystkie w funkcji czasu. W przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości parametrów, stanowiących wartości graniczne pól tolerancji, na ekranie monitora wyświetla się informacja o błędzie, a na głowicy zapala się czerwona lampka alarmowa. W tej sytuacji operator decyduje o wycięciu wadliwego złącza. Operator sprawdza wykres przebiegu parametrów zgrzewania na monitorze i decyduje o wycięciu wadliwego złącza Wykresy zgrzewania.

12 Na rysunku 8 przedstawiony został wykres procesu zgrzewania głowicą K 355H. Proces zgrzewania dzieli się na następujące fazy: - wyiskrzanie wstępne (burnoff), - podgrzewanie wstępne (preheat), - wyiskrzanie zasadnicze ze wzrostem prędkości (flash), - spęczanie (upset, UP), - obcięcie wypływki (shearing). Oprócz wykresu parametrów zgrzewania jest drukowany raport zgrzewania, w którym znajdują się następujące informacje: - czas i wielkość skrócenia w czasie wyiskrzania wstępnego, - czas i wielkość skrócenia w czasie podgrzewania wstępnego, - czas i wielkość skrócenia w czasie wyiskrzania zasadniczego, - moment rozpoczęcia spęczania, siła w momencie rozpoczęcia spęczania, siła maksymalna, czas trwania i wielkość spęczania. Całkowita wartość skrócenia nie przekracza 30mm, czas trwania zgrzewania nie przekracza 120s. W przypadku, gdy wartość natężenia prądu spadnie poniżej wartości minimalnej proces zgrzewania zostaje przerywany, a operator podejmuje decyzję o wycięciu zgrzeiny. Rysunek 8. Przykładowy wykres przebiegu parametrów zgrzewania; droga, siła, natężenie w funkcji czasu.

13 3.4. Zgrzewarka dwudrogowa KCM 005 z głowicą K Zgrzewarka dwudrogowa do szyn KCM 005 z głowicą K jest przeznaczona do zgrzewania szyn w torze. Głowica wraz z agregatem i urządzeniami pomocniczymi zamontowana jest na samochodzie ciężarowym z podwoziem umożliwiającym jazdę po drodze i po torze kolejowym. Głowica umożliwia zgrzewanie szyn o podstawowych profilach. Proces zgrzewania jest sterowany przez system komputerowy, zapewniający powtarzalność procesu i odpowiednią jakość połączeń. System sterowania monitoruje i rejestruje parametry zgrzewania takie jak natężenie prądu zgrzewania (I), napięcie transformatora (U), drogę przemieszczenia ( S ), ciśnienie ( P ) w funkcji czasu. Po zakończeniu zgrzewania drukowany jest wykres zgrzewania. Program zgrzewania umożliwia przeprowadzenie wyiskrzania wstępnego, wyiskrzania z rosnącą prędkością, spęczania, obcięcie wypływki oraz w razie potrzeby obróbkę cieplną. Zgrzewarka dwudrogowa KCM 005 z głowicą K nie była jeszcze użytkowana w torach PKP PLK SA. 4. Badania próbek złączy zgrzewanych wykonanych w celu zatwierdzenia zgrzewarki. Norma pren określa procedury zatwierdzania poszczególnych zgrzewarek. Próbki zgrzein powinny być wykonane z szyn o profilu 60E1 ze stali gatunku R260. Wykonane pod nadzorem uprawnionych inspektorów próbki poddawane są oględzinom zewnętrznym, pomiarom geometrii w płaszczyźnie pionowej i poziomej, statycznej próbie zginania, próbie twardości metodą Vickersa, badaniom w makro- i mikroskali. Powyższe badania zostały przeprowadzone dla zgrzewarek Supra Road Flex z głowicą AMS 100, Vaia Car typu Spark Road z głowicą K 355 A1 oraz EU1 firmy Holland z głowicą K 355 H. Próbki zostały wykonane pod nadzorem inspektorów nadzoru spawalnictwa i przebadane w laboratorium PKP PLK SA Centrum Diagnostyki. Wyniki badań były pozytywne, firmy użytkujące w/w maszyny mogły wystąpić do Urzędu Transportu Kolejowego o wydanie Świadectwa dopuszczenia wyrobu. Inspektorzy z Centrum Diagnostyki przeprowadzili szkolenia dla operatorów zgrzewarek oraz personelu nadzoru. Po zakończeniu szkolenia pracownicy zainteresowanych firm otrzymali stosowne zaświadczenia. 5.Podsumowanie. Warunkiem uzyskania złącza zgrzewanego doczołowego oporowego iskrowego odpowiedniej jakości jest przestrzeganie technologii procesu zgrzewania WPS (Welding Procedure Specyfication Instrukcja Technologiczna Zgrzewania). Złącza zgrzewane elektrycznie oporowo iskrowo za pomocą zgrzewarek dwudrogowych stanowią produkt jakościowo dobry i nie obniżają właściwości toru bezstykowego. Proces zgrzewania jest powtarzalny i rejestrowany. Zastosowanie zgrzewarek dwudrogowych zwiększa wydajność pracy przez skrócenie czasu wykonania zgrzein oraz czasu przejazdu pomiędzy budowami. W tym przypadku

14 wykorzystanie sieci drogowej (samochód) jest korzystniejsze w porównaniu do sieci kolejowej (transport szynowy). Pozwala to zoptymalizować wykonawstwo robót modernizacyjnych, zarówno na szlakach jak i na stacjach. Skomputeryzowany system rejestracji pozwala na archiwizowanie parametrów zgrzewania na nośnikach pamięci oraz analizowanie ich w dowolnym momencie. Każda zgrzewarka przed dopuszczeniem do pracy w torach PKP PLK SA musi wykonać próbne złącza celem przeprowadzenia badań zgodnych z procedurą. Wykonawcy robót w torach PKP PLK SA muszą przechowywać dane z rejestratorów parametrów zgrzewania, protokoły odbioru złączy i karty badań defektoskopowych oraz prowadzić dzienne i personalne rejestry wykonanych zgrzein. Nadzór wewnętrzny oraz operatorzy zgrzewarek muszą być poddawani okresowym sprawdzianom kompetencji przez inspektorów PKP PLK SA Centrum Diagnostyki. 6. Literatura. [1] Klimpel A., Technologia zgrzewania, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice [2] pr EN : Zastosowanie kolejowe. Tor. Zgrzewanie doczołowe iskrowe szyn. Część 2: Łączenie szyn typu R 220, R 260, R 260 Mn i R 350 HT przy użyciu mobilnych zgrzewarek w lokalizacjach poza zakładem produkcyjnym. [3] Warunki techniczne wykonania i odbioru zgrzein w szynach kolejowych nowych łączonych zgrzewarkami stacjonarnymi. Wymagania i badania. Nr ILK 3d 518/1/08. [4] Wielgosz R., Łączenie bezstykowych szyn kolejowych, Mechanika czasopismo techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2 M/2009, zeszyt 6, rok 106. [5] Przejezdna zgrzewarka szyn Supra Road Flex AMS 100, Specyfikacja techniczna, Nr , , H. A. Schlatter AG. [6] Abbrennstumpfschwiesen von Schinen, TIV/R. Moor Rev.0615, H. A. Schlatter AG, CH 8952 Schlieren.