Термитная сварка или болтовой стык: что выбрать

Рельсы в пути соединяют двумя способами: болтовым стыком на накладках или сваркой. Болтовой стык прост, понятен любой путевой бригаде и не требует особого оборудования. Сварной стык убирает зазор между рельсами, а вместе с ним удары колёс и большую часть работ по содержанию. В этой статье сравним термитную сварку рельсов и болтовой стык по сроку службы, стоимости и обслуживанию, расскажем о требованиях к сварке и объясним, что называют термостыком.

Как устроен болтовой стык

Болтовой стык состоит из двух накладок, которые ставят по обе стороны шейки рельсов и стягивают болтами. Для рельсов Р65 это шестидырные накладки 1Р65 с шестью болтами М27×160 или четырёхдырные накладки 2Р65 с четырьмя болтами. Между торцами рельсов оставляют стыковой зазор, который позволяет рельсам удлиняться при нагреве. Величину зазора выставляют в зависимости от температуры рельса при укладке.

Слабое место болтового стыка — сам зазор. Колесо, проходя стык, ударяет по концу принимающего рельса. Со временем концы рельсов сминаются, болты ослабевают, накладки изнашиваются, а под стыком разрушаются шпалы и балласт. Поэтому болтовые стыки требуют регулярной подтяжки, смазки и выправки.

Как выполняется термитная сварка рельсов

Термитная сварка рельсов выполняется методом промежуточного литья. Торцы рельсов выставляют с технологическим зазором, вокруг стыка устанавливают огнеупорную форму и прогревают концы рельсов. Затем в тигле поджигают термитную смесь: алюминий восстанавливает железо из оксида, и реакция даёт жидкий металл с температурой свыше 2000 °С. Металл заливается в форму, сплавляет торцы, а после остывания наплыв срезают и шлифуют по профилю головки.

Стандартный технологический зазор при термитной сварке составляет от 24 до 26 мм. Для рельсов Р65 болтовые отверстия должны находиться не ближе 50 мм от торца, для Р50 — не ближе 23 мм. Для сварки с широким зазором — свыше 26 до 80 мм — применяют отдельные комплекты, и отверстия должны быть не ближе 270 мм от торца. Широкий зазор нужен, например, после вырезки дефектного места.

Требования к термитной сварке

Термитную сварку нельзя выполнить «своими силами» без подготовки. Материалы подбирают под тип, категорию и марку стали свариваемых рельсов, как этого требует ГОСТ 34664-2020. Сваривать могут только аттестованные сварщики организации, допущенной владельцем инфраструктуры. Температура воздуха при сварке должна быть не ниже минус 5 °С.

Каждый сварной стык после сварки проверяют дефектоскопом. Скрытые дефекты в шве опасны тем, что приводят к излому рельса под поездом. Поэтому на путях необщего пользования сварку тоже поручают специализированным организациям с аттестованным персоналом и оборудованием. Сами материалы для сварки мы поставляем под заказ, подбирая их под ваши рельсы.

Сравнение: сварной или болтовой стык

В таблице собраны основные различия двух способов соединения рельсов. Оценки даны в сравнении друг с другом, потому что фактический срок службы зависит от грузопотока, качества работ и содержания пути. Сварной стык почти всегда выигрывает по эксплуатации, а болтовой — по простоте и ремонтопригодности. Выбор зависит от условий конкретного пути.

Если коротко, сварной стык лучше там, где интенсивное движение и важна долговечность пути. Болтовой стык удобнее на малодеятельных подъездных путях, в местах частых ремонтов и там, где нет доступа к сварочным организациям. Часто их сочетают: путь сваривают в длинные плети, а на границах плетей и у стрелочных переводов оставляют болтовые стыки. Такой путь называют бесстыковым, хотя несколько стыков в нём всё же есть.

Накладки для сварных стыков и рельсовые соединители

Свежий или сомнительный сварной стык иногда усиливают накладками. Для этого выпускают накладки с выфрезерованной канавкой посередине, которая оставляет место под наплыв металла вокруг шва. По ГОСТ 33184-2014 такие накладки предусмотрены для стрелочных переводов со стыками, свариваемыми алюминотермитной сваркой. Ими же временно перекрывают дефектный шов до его вырезки.

В болтовых стыках на участках с рельсовыми цепями ставят рельсовые соединители. Контакт через накладки непостоянен и зависит от затяжки болтов и загрязнения, поэтому ток пускают через гибкий трос, приваренный к рельсам. Сварной стык такого соединителя не требует, потому что рельс электрически непрерывен. Это ещё одно преимущество сварки на электрифицированных участках и участках с автоблокировкой.

Что называют термостыком

Слово «термостык» в обиходе употребляют в двух значениях. Иногда так называют сварной стык, выполненный термитной сваркой. Но в каталогах термостыком чаще называют температурный стык — устройство, которое даёт рельсам свободу продольного перемещения при нагреве и охлаждении. Такой стык не допускает разрыва или выброса пути при больших перепадах температуры.

Температурные стыки ставят на длинных участках, где рельсы без компенсации накопили бы большие температурные напряжения, например на подкрановых путях и на отдельных участках бесстыкового пути. Для каждого типа рельса выпускается свой температурный стык: для Р24, Р43, Р50, Р65, а для подкрановых путей — для крановых рельсов КР70–КР140. Чтобы не ошибиться, в заявке уточните, что именно вам нужно: материалы для термитной сварки или температурный стык. Мы подберём позицию под ваш тип рельса.

Частые вопросы