СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СВАРНОГО РЕЛЬСОВОГО СТЫКА

1. Устройство для обработки сварного рельсового стыка с целью улучшения получаемой микроструктуры сварного рельсового стыка и рельсов вблизи него в зоне измененной структуры и вблизи нее, содержащее:
установочный зажимной и центрирующий узел для захвата головки рельса, содержащий захватывающий элемент, который разъемно захватывает головку рельса, и
нагревательное и охлаждающее устройство, соединенное с установочным зажимным и центрирующим узлом и размещаемое над головкой рельса, при этом нагревательное и охлаждающее устройство содержит нагревательный элемент для нагрева зоны измененной структуры сварного рельсового стыка и охлаждающий элемент для охлаждения зоны измененной структуры.
2. Устройство по п. 1, в котором нагревательный элемент содержит множество индукционных катушек для генерирования тепла, а в охлаждающем элементе выполнено множество каналов, по которым в направлении наружной поверхности сварного рельсового стыка протекает охлаждающая текучая среда.
3. Устройство по п. 1, в котором установочный зажимной и центрирующий узел содержит пару разнесенных друг от друга захватывающих элементов.
4. Устройство по п. 1, в котором захватывающий элемент содержит пару разнесенных друг от друга зажимов и регулировочное устройство для изменения расстояния между парой зажимов.
5. Устройство по п. 1, в котором нагревательное и охлаждающее устройство расположено между парой захватывающих элементов.
6. Устройство по п. 1, в котором индукционные катушки расположены вдоль и/или перпендикулярно направлению рельса, когда устройство для обработки сварного рельсового стыка установлено вблизи сварного стыка первого и второго рельсов.
7. Устройство по п. 1, в котором каналы выполнены между индукционными катушками.
8. Способ обработки сварного стыка соседних первого и второго рельсов, включающий:
формирование сварного стыка,
повторный нагрев участка сварного рельсового стыка, зоны термического влияния (HAZ) сварки и/или только участка соседних первого и второго рельсов после формирования сварного рельсового стыка от начальной температуры до промежуточной температуры, превышающей начальную температуру, при этом промежуточная температура является достаточно высокой для превращения преимущественно в аустенит части повторно нагретого материала,
охлаждение повторно нагретого материала от промежуточной температуры до конечной температуры с целью получения перлитовой структуры на участке сварного рельсового стыка, в HAZ сварки и/или соседних первом и втором рельсах, которые были повторно нагреты до промежуточной температуры.
9. Способ по п. 8, в котором получаемая перлитовая структура соответствует перлитовой структуре первого или второго рельса.
10. Способ по п. 8, в котором охлаждение включает подачу текучих сред над наружной поверхностью сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или соседними первым и вторым рельсами.
11. Способ по п. 10, в котором текучие среды состоят из воздуха, воды или смеси воздуха и воды.
12. Способ по п. 8, в котором охлаждение осуществляется с использованием модулированной скорости охлаждения.
13. Способ по п. 8, в котором нагрев осуществляется со скоростью от 10°C/сек до 500°C/с.
14. Способ по п. 8, в котором обработанный участок проходит на глубину от 2 мм до 30 мм от наружной поверхности сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или соседних первого и второго рельсов.
15. Способ по п. 8, в котором нагрев осуществляется путем индукционного нагрева.
16. Способ по п. 8, в котором нагрев осуществляется частично путем использования остаточного тепла в результате формирования сварного рельсового стыка.
17. Способ обработки зоны измененной структуры сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или первого и второго соседних рельсов вблизи сварного рельсового стыка, включающий:
формирование сварного рельсового стыка,
установку устройства для обработки сварного рельсового стыка вблизи наружной поверхности сварного рельсового стыка,
повторный нагрев участка сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или только участка соседних первого и второго рельсов с использованием устройства для обработки сварного стыка от начальной температуры до промежуточной температуры, превышающей начальную температуру, при этом промежуточная температура является достаточно высокой для превращения преимущественно в аустенит части стали в зоне измененной структуры,
охлаждение повторно нагретого материала от промежуточной температуры до конечной температуры с использованием устройства для обработки сварного стыка, и получение перлитовой структуры на участке сварного рельсового стыка, в HAZ сварки и/или соседних первом и втором рельсах, которые были повторно нагреты до промежуточной температуры.
18. Способ по п. 17, в котором устройство для обработки сварного рельсового стыка содержит установочный зажимной и центрирующий узел для захвата головки рельса и нагревательное и охлаждающее устройство, соединенное с установочным зажимным и центрирующим узлом и размещаемое над головкой рельса, при этом установочный зажимной и центрирующий узел содержит захватывающий элемент, который разъемно захватывает головку рельса, а нагревательное и охлаждающее устройство содержит нагревательный элемент для нагрева наружной поверхности сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или участков соседних первого и второго рельсов и охлаждающий элемент для охлаждения наружной поверхности сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или участков соседних первого и второго рельсов.
19. Способ по п. 17, в котором получаемая перлитовая структура является в целом сходной со структурой первого или второго рельсов.
20. Способ по п. 8, в котором получаемая перлитовая структура содержит мелкозернистый пластинчатый перлит с межпластинчатым расстоянием менее 1 мкм.
21. Способ по п. 20, в котором межпластинчатое расстояние составляет менее 0,5 мкм.
22. Способ по п. 17, в котором получаемая перлитовая структура содержит мелкозернистый пластинчатый перлит с межпластинчатым расстоянием менее 1 мкм.
23. Способ по п. 22, в котором межпластинчатое расстояние составляет менее 0,5 мкм.
24. Способ обработки сварного рельсового стыка, включающий стадии:
формирование сварного стыка соседних первого и второго рельсов,
повторный нагрев участка сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или только участка головок соседних первого и второго рельсов после формирования сварного рельсового стыка от начальной температуры до промежуточной температуры, превышающей начальную температуру, при этом промежуточная температура является достаточно высокой для превращения преимущественно в аустенит части повторно нагретого материала,
охлаждение повторно нагретого материала от промежуточной температуры до конечной температуры с целью получения перлитовой структуры на участке сварного рельсового стыка, в HAZ сварки и/или головках соседних первого и второго рельсов, которые были повторно нагреты до промежуточной температуры.
25. Способ обработки ранее сформированного сварного стыка соседних первого и второго рельсов, включающий:
повторный нагрев участка сварного рельсового стыка, HAZ сварки и/или только участка соседних первого и второго рельсов после формирования сварного рельсового стыка от начальной температуры до промежуточной температуры, превышающей начальную температуру, при этом промежуточная температура является достаточно высокой для превращения преимущественно в аустенит части повторно нагретого материала,
охлаждение повторно нагретого материала от промежуточной температуры до конечной температуры с целью получения перлитовой структуры на участке сварного рельсового стыка, в HAZ сварки и/или соседних первом и втором рельсах, которые были повторно нагреты до промежуточной температуры.