การปรับปรุงตัวแปรในการเชื่อมรางรถไฟด้วยวิธีเทอร์มิทให้เหมาะสมกับประเทศไทย
คำสำคัญ:
การเชื่อมเทอร์มิท, การเชื่อมรางรถไฟ, การให้ความร้อนก่อนการเชื่อม, สมบัติทางโลหะวิทยา, สมบัติทางกลบทคัดย่อ
ในงานวิจัยนี้ได้ออกปฏิบัติงานภาคสนามเพื่อทำการจดบันทึกตัวแปรในการเชื่อม โดยเฉพาะในขั้นตอนของการให้ความร้อนก่อนการเชื่อม ซึ่งใช้แรงดันแก๊สแอลพีจี 1 บาร์ ออกซิเจน 4.5 บาร์ และใช้เวลาในการให้ความร้อนก่อนการเชื่อม 3 นาที จากนั้นทำการทดลองการให้ความร้อนก่อนการเชื่อมพบว่าอุณหภูมิบริเวณหัวราง 395 องศาเซลเซียส และบริเวณฐานราง 255 องศาเซลเซียส เรียกตัวแปรในการเชื่อมนี้ว่าการเชื่อมแบบปกติ และได้ทดลองการให้ความร้อนด้วยตัวแปรอื่น ๆ โดยเลือกตัวแปรที่ดีที่สุดพบว่าเป็นตัวแปรที่ใช้แก๊สแอลพีจี 1.2 บาร์ ออกซิเจน 4.5 บาร์ และใช้เวลาในการให้ความร้อนก่อนการเชื่อม 6 นาที 30 วินาที พบว่าความร้อนบริเวณหัวราง 630 องศาเซลเซียส และบริเวณฐานราง 700 องศาเซลเซียส เรียกตัวแปรในการเชื่อมนี้ว่าการเชื่อมแบบปรับปรุง และได้ทำการเชื่อมตามตัวแปรทั้งสอง พบว่าการเชื่อมแบบปรับปรุงมีสมบัติที่ดีกว่าการเชื่อมแบบปกติ จากโครงสร้างมหภาคจะมีกลุ่มรูพรุนในการเชื่อมแบบปกติมีมากกว่าการเชื่อมแบบปรับปรุง โครงสร้างจุลภาคของทั้งแบบมีความคล้ายคลึงกัน การทดสอบความแข็งพบว่าความแข็งเฉลี่ยบริเวณกระทบร้อนของการเชื่อมแบบปกติมีค่า 326.94 HV และการเชื่อมแบบปรับปรุงมีค่า 299.19 HV ส่วนในบริเวณอื่น ๆ จะมีค่าที่ใกล้เคียงกัน ค่าแรงดัดของการเชื่อมแบบปกติพบว่ามีค่าแรงดัดสูงสุด 30 ตัน และค่าแอ่นตัวสูงสุด 3 มิลลิเมตร การเชื่อมแบบปรับปรุงมีค่าแรงดัดสูงสุด 108 ตัน และค่าแอ่นตัวสูงสุด 16 มิลลิเมตร สรุปได้ว่าการเชื่อมแบบปรับปรุงเป็นการเชื่อมที่มีคุณภาพมากกว่าการเชื่อมแบบปกติ
เอกสารอ้างอิง
ASTM. (2015). E407: 07-Standard practice for microetching metals and alloys. American Society ForTesting And Materials.
Banlag, S., KobBun, L., Fritz, K, H. (2015). Welding of rail: Technology and Metallurgy. The Journal of Welding Institute of Thailand, 37-45.
British Standard 427. (1990). Method for Vickers Hardness Test and for Verification of Vickers Hardness Testing Machines. British Standard.
EN, B. (2010). 14730-1, Railway applications, Track, Aluminothermic welding of rails, Approval of welding processes. BSI British Standards.
Goldschmidt Thermit Group. (2015). CODE OF PRACTICE FOR THE THERMIT QUICK WELDING PROCEDURES SKV- F Multiple Use Crucible Systems. Germany. Retrieved from www.thermit.com.au › _literature_119553 /Code.
Goldschmidt Thermit Group. (2017). THERMIT HEAD REPAIR, Germany. Retrieved from https://www.gt-railservice.com/fileadmin/user_upload/PDF/Schienenverbindung/THR_DE-EN-FR.pdf
Kittichai, S., Assadakon, L., Sukrit, K., Nutthawat, C. (2017). Microstructure and Hardness Analysis of Railway Steel Subjected to Thermite Welding, Thailand Rail Academic Symposium (TRAS 2017).
Jilabi, A.S.J.A.Z. (2015). Welding of Rail Steels. PhD Thesis, The University of Manchester (United Kingdom).
NIPPON STEEL CORPORATION. (2019). Rail. Japan. Retrieved from www.nipponsteel.com /product/catalog_download/pdf/K003en.pdf.
Thermit Welding. (2015). TheSkV-F Process. Australia. Retrieved from www.thermit.com. au/_literature_121384/SkV
Yamamoto, R., Terashita, Y., Tatsumi, M., Itoh, H., & Umenai, K. (2016). Investigation of Cause and Prevention Measures against Surface Defects on Thermit Welds, Quarterly Report of RTRI, 57(2), 112-117.
