СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ СВАРКИ РЕЛЬСА, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ СВАРКИ РЕЛЬСА И СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЛЬСА

1. Способ охлаждения зоны сварки рельса, которая включает область Ас1, нагретую до температуры не ниже начальной температуры Ас1 превращения из перлита в аустенит, и область Ас3, нагретую до температуры не ниже температуры завершения превращения Ас3, причем способ включает в себя:
выполнение первого процесса охлаждения части шейки при охлаждении области охлаждения части шейки зоны сварки рельса в части диапазона температур до завершения превращения из аустенита в перлит;
выполнение второго процесса охлаждения части шейки при охлаждении области охлаждения части шейки после превращения во всей части шейки в зоне сварки рельса в перлит;
выполнение охлаждения подошвенной части при охлаждении подошвенной части в зоне сварки рельса и
выполнение охлаждения головной части при охлаждении головной части зоны сварки рельса,
в котором, то время когда длительность охлаждения первого и второго процессов охлаждения части шейки равна t мин, величина k, которую получают путем деления ширины L области охлаждения части шейки на ширину LAc1 области Ас1, удовлетворяет выражению, представленному как -0,1t+0,63≤k≤-0,1t+2,33.
2. Способ по п.1, в котором:
область охлаждения части шейки охлаждают со скоростью охлаждения, которая превышает скорость ускоренного охлаждения и не превышает 5°С/с в первом процессе охлаждения части шейки; и
область охлаждения части шейки охлаждают со скоростью охлаждения, которая превышает естественную скорость охлаждения и не ниже скорости охлаждения подошвенной части во втором охлаждении части шейки.
3. Способ по п.1,
в котором область охлаждения части шейки охлаждают со скоростью охлаждения, которая превышает скорость естественного охлаждения и не ниже скорости охлаждения подошвенной части во втором процессе охлаждения части шейки.
4. Способ по п.1,
в котором область охлаждения части шейки охлаждают со скоростью охлаждения, которая превышает скорость естественного охлаждения и не превышает 5°С/с в первом охлаждении части шейки.
5. Способ по п.1, в котором:
при первом охлаждении части шейки охлаждение области температуры аустенита включает в себя первое предшествующее охлаждение части шейки и первое последующее охлаждение части шейки, которое продолжает охлаждение области охлаждения части шейки после первого предшествующего охлаждения части шейки в диапазоне температур до завершения перлитного превращения;
область охлаждения части шейки охлаждают со скоростью охлаждения, которая превышает естественную скорость охлаждения и не ниже скорости охлаждения подошвенной части, в первом предшествующем охлаждении части шейки;
область охлаждения части шейки охлаждают при естественной скорости охлаждения или скорости охлаждения, не превышающей 2°С/с в первом последующем охлаждении части шейки; и
область охлаждения части шейки охлаждают при скорости охлаждения, которая превышает естественную скорость охлаждения и не ниже скорости охлаждения подошвенной части во втором охлаждении части шейки.
6. Способ по п.1, в котором, скорость охлаждения подошвенной части является естественной скоростью охлаждения.
7. Способ по п.1,
в котором при охлаждении головной части головную часть охлаждают со скоростью охлаждения, которая превышает естественную скорость охлаждения и не превышает 5°С/с по меньшей мере в части диапазона температур до завершения превращения в перлит из области температуры аустенита, превышающей А3, Ае или Acm.
8. Способ по любому из пп.1-7,
в котором скорость охлаждения в нижней угловой части сужающейся части ниже скорости охлаждения части шейки при охлаждении головной части и части шейки.
9. Способ по п.8,
в котором, в то время когда высота боковой части головки, образующей боковую поверхность головной части, обозначается как Hs, вся головная часть, за исключением участка головной части, который помещается под нижней позицией, удаленной от верхнего конца боковой части головки на расстояние 2Hs/3, подвергнута ускоренному охлаждению.
10. Способ по п.9,
в котором экранирующие пластины помещают в области головной части, которая помещается ниже нижней позиции, удаленной от верхнего конца боковой части головки на расстояние 2Hs/3, и на головную часть выбрасывают охлаждающую жидкость.
11. Сварное соединение рельса, которое охлаждается способом охлаждения зоны сварки рельса по п.1, причем сварное соединение рельса содержит:
часть шейки, в которой остаточное напряжение в вертикальном направлении равно 350 МПа или меньше;
подошвенную часть, в которой остаточное напряжение в продольном направлении является напряжением сжатия; и
зону сварки рельса, в которой 95% или больше от структуры металла являются перлитной структурой.
12. Сварное соединение рельса, которое охлаждается способом охлаждения зоны сварки рельса по п.8, причем сварное соединение рельса содержит:
часть шейки, в которой остаточное напряжение в периферическом направлении в поперечном разрезе рельса равно 300 МПа или меньше; и
головную часть, в которой твердость по Виккерсу равна 320 или больше.
13. Устройство для охлаждения зоны сварки рельса, содержащее:
блок охлаждения головной части, который выполняет ускоренное охлаждение всей головной части, за исключением той области головной части, которая помещается под нижней позицией, удаленной от верхнего конца боковой части головки на расстояние 2Hs/3, когда высота боковой части головки, образующей боковую поверхность головной части, обозначается как Hs.
14. Устройство по п.13,
в котором блок охлаждения головной части включает в себя эжекторную секцию, которая выбрасывает на головную часть охлаждающую жидкость, и экранирующие пластины, которые покрывают область головной части, которая помещается под нижней позицией, удаленной от верхнего конца боковой части головки на расстояние 2Hs/3.