Спосіб алюмотермічного зварювання рейок заливкою проміжного металу з легуванням сталевого відливка в зоні головки рейки

1. Способ алюмотермической сварки рельсов заливкой промежуточного металла с ле гировани ем стальной отливки в зоне голо вки рельса, в ко тором сталь, полученную при сгорании термитной смеси, заливают в огне упорную литейн ую форму, в котор ую заключены концы сое диняемых ре ль со в, а ча сть сли ваемо й из реакционно го ти гля ста ли , ко торая образ уе т сварное сое динение в зоне головки рельса, вводят в контакт с дополни тельными легирующими добавками, отличаю щийся тем, что дополнительные легирующие до бавки вводят по окончании алюмотермической реакции и отделения стали от шлака во время выпуска стали перед заливкой в полость, образованную литейной формой, и при закрытом переливе в литейной форме. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ле ги р ующие доба вки вво дя т пере д за ли вкой в по лость, образованн ую ли тейной формой, с помо щью автоматической тигельной пробки. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что ле ги рующие доба вки разме ща ют в полости под ти гельной пробкой. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что ле ги рующие доба вки приме шива ют в формово чн ую смесь во время изго товления корпуса ти гельной пробки. 5. Способ по пп. 1-4, о тлича ющийся тем, что ле гирующие добавки применяют в форме порошка или гранулята. 6. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что ле гирующие добавки применяют в твердой компакт ной форме. СМ О СО Настоящее изобретение относится к способу алюмотермической сварки рельсов заливкой промежуточного металла с целенаправленным легиро ванием ста льной о тливки в зоне голо вки рельса. Целью способа является целенаправленное придание необходимых свойств при сварке в соответствии с требованиями к железнодорожному пути. В способе алюмотермической сварки (способ термитной сварки) в качестве единственного из известных способов сварки плавлением применяют химическую реакцию, предназначенную для получения расплавленного присадочного материала. При этом для снижения количества оксидов тяжелых металлов, предпочтительно оксида железа, используют большое сродство алюминия к кислороду. Высокоэкзотермический процесс может быть представлен в следующем виде: оксид тяжелого металла + алюминий -> тяжелый металл + оксид алюминия + тепло, или для реакции с использованием железа Fe2O3+2AI->2 Fe+AI2O3+849 кДж Алюмотермичская реакция в тигле протекает после точечного воспламенения, осуществляемого с помощью соответствующего воспламеняющего стержня, в течение нескольких секунд при сильном выделении тепла. Затем происходит разделение продуктов реакции, нагретых до температуры порядка 2500°С, причем более легкие по своему удельному весу шлаки (АЬОз) образуют плавающий слой на поверхности железа В основные компоненты термитной смеси - оксид железа и алюминий малой зернистости - вводят добавки зернистых частиц стали для замедления реакции, а также, в зависимости от особенностей свариваемого материала, добавки компонентов сталеобразования, таких как С, Мп, Сг, Vn Mo . ю о 00 см о» 28056 Образующаяся при сгорании термитной реакционной смеси расплавленная сталь необходимого качества пригодна для применения в те хнике высококачественной сварки. Способ сварки можно охарактеризовать следующими технологическими переходами: размещение деталей в определенном порядке и положении при соответствующем зазоре между ними в зависимости от поперечного сечения сваривания и способа; формирование места сварки с помощью огнеупорной формы; предварительный нагрев торцов деталей с помощью специальной горелки с использованием смесей газ/воздух, бензин/воздух, бензин/кислород, ацетилен/кислород или предпочтительно пропан/кислород; заливка расплавленной стали в форму и сварка торцов деталей промежуточной или круговой заливкой. С помощью этого способа можно сваривать детали всех типов с любым поперечным сечением, причем сварку можно проводить как при монтаже конструкций, так и при ремонтных работах. Наибольшее распространение алюмотермический способ сварки благодаря своему простому и не зависящему от внешних источников энергии выполнению получил при сваривании рельсов. При этом служащая в качестве наплавляемого металла сталь, полученная при сгорании термитной смеси, по своим прочностным свойствам должна максимально соответствовать рельсовой стали. Известные алюмотермические смеси, называемые также порциями термитной смеси, удо влетворяют этим требованиям благодаря тому, что к основной смеси, состоящей из алюминия и окиси железа, добавляют легирующие элементы, такие как, например, углерод, марганец, хром, кремний, ванадий и титан. Для замедления реакции и охлаждения к алюмотермической смеси добавляют, кроме того, железо, соо тве тственно стальной скрап, благодаря чему одновременно повышается количество получаемой стали. Так, например, в различных странах применяют рельсы, при изготовлении которых их частично легируют, придавая им особые качественные характеристики, а именно, когда необходимо целенаправленно повысить концентрации этих специальных легирующих элементов в головке рельса до определенных значений в соответствии с составом рельсового материала, не легируя при этом подошву рельса. Однако в последние годы на железнодорожном транспорте во все возрастающем объеме стали применять рельсы с закаленными головками. Эта тенденция связана с тем, что, с одной стороны, возрастают нагрузки на рельсы, вследствие чего при использовании обычных рельсов происходит их усиленный износ, а с другой стороны, вследствие все более жестких экономических требований стремятся увеличить циклы замены рельсов. Например, особенно малые радиусы поворота колеи (