Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13965-2:2024 Ứng dụng đường sắt - Hàn ray - Phần 2: Hàn chảy giáp mép

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13965-2:2024

ỨNG DỤNG ĐƯỜNG SẮT - HÀN RAY - PHẦN 2: HÀN CHẢY GIÁP MÉP

Railway applications - Welding of Rails - Part 2: Flash but welding

Lời nói đầu

TCVN 13965-2:2024 được biên soạn trên cơ sở tham khảo BS EN 14587-1, BS EN 14587-2, TB/T 1632.1 và TB/T 1632.2.

TCVN 13965-2:2024 do Cục Đường sắt Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 13965:2024 Ứng dụng đường sắt - Hàn ray gồm các phần sau:

- TCVN 13965-1:2024 Ứng dụng đường sắt - Hàn ray - Phần 1: Hàn nhiệt nhôm

- TCVN 13965-2:2024 Ứng dụng đường sắt - Hàn ray - Phần 2: Hàn chảy giáp mép

- TCVN 13965-3:2024 Ứng dụng đường sắt - Hàn ray - Phần 3: Hàn khí áp lực

ỨNG DỤNG ĐƯỜNG SẮT - HÀN RAY - PHẦN 2: HÀN CHẢY GIÁP MÉP

Railway applications - Welding of Rails - Part 2: Flash but welding

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về kỹ thuật, quy trình, thiết bị, an toàn, kiểm tra, nghiệm thu cho công tác hàn ray bằng phương pháp hàn chảy giáp mép áp dụng hàn trong xưởng đối với ray R220, R260, R260Mn, R320Cr, R350HT, R350LHT, R370CrHT, R400HT và hàn ngoài công trường đối với ray R220, R260, R260Mn và R350HT sản xuất theo EN 13674-1 có cùng biên dạng và mác thép.

Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho hàn ray trong xưởng và ngoài công trường đối với ray sản xuất theo TB/T 2344.1 có cùng biên dạng và mác thép. Đối với các loại ray sản xuất theo các tiêu chuẩn khác có thể tham khảo áp dụng tiêu chuẩn này.

2  Tài liệu viện dẫn

Tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 258-1 (ISO 6507-1) Vật liệu kim loại-Thử độ cứng Vickers - Phần 1: Phương pháp thử;

TCVN 4617-1 (ISO 3452-1) Thử không phá hủy - Thử thẩm thấu - Phần 1: Nguyên lý chung;

TCVN 10600-1 (ISO 7500-1) Vật liệu kim loại - Kiểm tra xác nhận máy thử tĩnh một trục - Phần 1: Máy thử kéo/nén - Kiểm tra xác nhận và hiệu chuẩn hệ thống đo lực;

TCVN ISO 9001 Hệ thống quản lý chất lượng - Các yêu cầu;

EN 13674-1, Railway application - Track - Rail Part 1: Vignole railway rails 46 kg/m and above (Ứng dụng Đường sắt- Đường ray - Ray dùng cho đường sắt - Phần 1: Ray dùng cho đường sắt từ 46 kg/m và lớn hơn);

TB/T 2344.1 Rail Part 1: 43kg/m ~75kg/m Rail (Ray, phần 1: ray 43kg/m~75kg/m);

EN ISO 17638, Non-destructive testing of welds - Magnetic particle testing (Kiểm tra không phá hủy mối hàn - Kiểm tra hạt từ tính).

3  Thuật ngữ, định nghĩa và các từ viết tắt

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các định nghĩa và thuật ngữ sau

3.1

Hàn chảy giáp mép (Flash butt welding)

Là phương pháp dùng một dòng điện rất lớn (khoảng 20.000 A) đi qua vùng tiếp xúc giữa hai đầu ray để làm cho ray nóng chảy. Trong cùng thời gian đó, có một lực nén khoảng 25 đến 34 tấn, ép cho hai đầu ray dính liền lại.

3.2

Mối hàn (welded joint)

Các mối nối của ray được kết nối bằng cách hàn. Mối hàn bao gồm mối nối (khe nối) và vùng ảnh hưởng nhiệt.

3.3

Xưởng hàn (fixed plant)

Dây chuyền sản xuất cố định để hàn chảy giáp mép ray.

3.4

Máy MFBW (mobile flash butt welding machine)

Viết tắt của máy hàn chảy giáp mép di động.

3.5

Mối hàn thô (as-welded condition)

Các thanh ray đã được hàn và mới chỉ cắt kim loại ép chồn.

3.6

Quá nhiệt (die burn)

Hư hỏng do quá nhiệt cục bộ (hồ quang) trên bề mặt của ray do tiếp xúc kém giữa ray và điện cực trong quá trình hàn.

3.7

Mài (dressing)

Mài tính kim loại ép lồi đã được cắt bỏ bằng cách mài hoặc quy trình tương tự khác.

3.8

Mối hàn đã hoàn thiện (finished condition)

Hoàn thành công tác hàn, cắt tỉa và hoàn thiện biên dạng nấm ray.

3.9

Vệt phẳng (flat spot)

Sự gián đoạn xuất hiện sau thử uốn trên mặt đứt gãy của mối hàn, có biên dạng giống như thấu kính nhỏ.

CHÚ THÍCH: Trong mặt cắt dọc theo chiều dọc (thô đại), nó có dạng hình elip.

3.10

Thiếu liên kết (lack of bond)

Khu vực không hoàn toàn hợp nhất giữa các ray tại đường hợp nhất.

CHÚ THÍCH: Tại khu vực này có thể xuất hiện như vết nứt hoặc sự gián đoạn đường ở giao diện hoặc trên bề mặt sau khi loại bỏ vệt phần ép chồn hoặc trong cấu trúc thô đại của mối hàn.

3.11

Hoàn thiện biên dạng (profile finishing)

Công đoạn mà nấm ray hoặc bộ phận liên quan của nấm ray tại mối hàn được khôi phục về biên dạng ray.

CHÚ THÍCH: Công đoạn này có thể được thực hiện bằng mài, phay, bào hoặc bất kỳ biện pháp thích hợp nào khác.

3.12

Chủ đầu tư (purchaser)

Bên mua hoặc đặt hàng nhà thầu thực hiện công tác hàn ray.

3.13

Nhà thầu hàn (welding contractor)

Đơn vị được lựa chọn để thực hiện việc sản xuất các mối hàn chảy giáp mép.

3.14

Ép chồn đã được cắt (trimmed upset)

Kim loại còn lại xung quanh ray sau quá trình cắt tỉa.

3.15

Cắt (trimming)

Loại bỏ phần ép chồn.

3.16

Ép chồn (upset)

Kim loại lồi ra xung quanh ray do kết quả của quá trình dập ép.

3.17

Ray hàn dài (welded string)

Ray dài bao gồm một số ray ngắn hơn được hàn lại với nhau.

3.18

Quá trình hàn (welding process)

Trình tự từ việc lựa chọn ray trước khi hàn đến khi hoàn thiện mối hàn.

4  Yêu cầu kỹ thuật

4.1  Yêu cầu đối với ray để hàn

Ray dùng để hàn là các thanh ray theo tiêu chuẩn EN 13674-1 và TB/T 2344.1 có cùng biên dạng và mác thép.

4.2  Phê duyệt nhà thầu

4.2.1  Hàn trong xưởng

4.2.1.1  Tổng quan

Nhà thầu phải đáp ứng các yêu cầu phê duyệt như trong 4.2.1.2 đến 4.2.1.6. Bên mua có quyền kiểm tra nhà thầu bất kỳ khi nào.

Nhà thầu phải áp dụng hệ thống chất lượng đã được bên mua chấp thuận. Hệ thống chất lượng phải bao gồm một hệ thống xác định nguồn gốc đối với tất cả các mối hàn được thực hiện.

4.2.1.2  Quy trình hàn

Nhà thầu chỉ được sử dụng các quy trình hàn đã được phê duyệt.

4.2.1.3  Người vận hành

Nhà thầu phải áp dụng một hệ thống đảm bảo năng lực của người vận hành hàn của mình bằng cách đào tạo và đánh giá thích hợp.

4.2.1.4  Giám sát

Nhà thầu phải áp dụng một hệ thống quản lý và giám sát hàn chảy giáp mép phù hợp với các yêu cầu của Chủ đầu tư.

4.2.1.5  Kiểm tra mối hàn

Nhà thầu phải áp dụng hệ thống kiểm tra mối hàn theo yêu cầu của Chủ đầu tư. Các điểm không phù hợp được tìm thấy trong các thử nghiệm này phải được ghi lại trong hệ thống xác định nguồn gốc.

4.2.1.6  Trang thiết bị

Thiết bị phải tuân theo sách hướng dẫn vận hành. Thiết bị thử nghiệm và hiệu chuẩn phải tuân thủ các yêu cầu được thống nhất giữa nhà thầu và Chủ đầu tư.

4.2.2  Hàn bằng máy MFBW

4.2.2.1  Tổng quan

Phê duyệt bao gồm Phê duyệt ban đầu (4.2.2.2) và Phê duyệt hiện trường (4.2.2.3).

4.2.2.2  Yêu cầu để được phê duyệt ban đầu

a) Quy trình hàn

Nhà thầu hàn phải sử dụng các quy trình hàn và MFBW đã được phê duyệt phù hợp với các yêu cầu của Điều 5 tiêu chuẩn này.

b) Hệ thống chất lượng

Nhà thầu phải áp dụng một hệ thống quản lý và giám sát hàn chảy giáp mép phù hợp với các yêu cầu của Chủ đầu tư.

Nhà thầu phải vận hành một hệ thống quản lý chất lượng đã được phê duyệt và kiểm toán một cách độc lập. Ngoài ra, kế hoạch chất lượng sản phẩm phải được Chủ đầu tư xác nhận. Hệ thống chất lượng phải có hệ thống xác định nguồn gốc đối với tất cả các mối hàn được tạo ra (xem 4.3.5)

CHÚ THÍCH: Hệ thống quản lý chất lượng phù hợp với TCVN ISO 9001 được coi là đáp ứng các yêu cầu.

c) Thông tin do nhà thầu cung cấp

Các thông tin sau sẽ được nhà thầu cung cấp khi có liên quan:

- Khả năng theo dõi siêu cao tối đa;

- Chiều dài tối đa của khả năng hàn ray tự do bao gồm: hỗ trợ trên hoặc bằng con lăn không ma sát hoặc tương tự, để cho phép chuyển động dọc hoặc ngang tự do.

d) Người vận hành

Nhà thầu hàn phải duy trì một hệ thống đảm bảo năng lực của người vận hành hàn của họ bằng cách đào tạo và đánh giá thích hợp.

e) Giám sát

Nhà thầu phải duy trì một hệ thống quản lý và giám sát hàn chảy giáp mép phù hợp với các yêu cầu của Chủ đầu tư.

f) Kiểm tra mối hàn

Nhà thầu phải duy trì hệ thống kiểm tra mối hàn theo yêu cầu của Chủ đầu tư. Các điểm không phù hợp được tìm thấy trong các thử nghiệm này phải được ghi lại trong hệ thống xác định nguồn gốc.

g) Trang thiết bị

Thiết bị phải tuân theo sách hướng dẫn vận hành. Thiết bị thử nghiệm và hiệu chuẩn phải tuân thủ các yêu cầu được thống nhất giữa nhà thầu và Chủ đầu tư.

4.2.2.3  Phê duyệt hiện trường của nhà thầu hàn

Sự chấp thuận sẽ được cấp sau khi thực hiện 30 mối hàn trên đường (thực hiện trong 2 ca) nếu chúng đáp ứng các tiêu chí chấp nhận mối hàn do Chủ đầu tư xác định theo 4.3 và 8.

4.2.2.4  Kiểm tra

Chủ đầu tư có quyền kiểm tra nhà thầu hàn bất kỳ lúc nào.

4.3  Yêu cầu sản xuất mối hàn

4.3.1  Sản xuất mối hàn

Sau khi được phê duyệt thủ tục, việc sản xuất mối hàn có thể bắt đầu đối với các biên dạng và cấp ray đã được phê duyệt.

Sản xuất mối hàn phải được thực hiện theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

4.3.2  Thông tin do Chủ đầu tư cung cấp

4.3.2.1  Hàn trong xưởng

Các thông tin sau do Chủ đầu tư cung cấp, đã thỏa thuận với nhà thầu và phải được ghi lại đầy đủ:

a) Biên dạng ray;

b) Cấp ray;

c) Độ phẳng như trong EN 13674-1, TB/T 2344.1;

d) Độ thẳng như trong EN 13674-, TB/T 2344.1;

e) Chiều dài tối thiểu của ray được chọn để hàn và số lượng tối đa ray ngắn trên một ray hàn dài;

f) Chiều dài tối đa của ray hàn dài và dung sai;

g) Yêu cầu nâng/hạ ray: Ray hàn có lỗ hoặc không có lỗ phục vụ mục đích nâng hạ ray hàn;

h) Độ vuông góc của đầu ray;

i) Yêu cầu và xác định về má trong ray - căn chỉnh trái, phải hoặc giữa;

j) Xác định mối hàn, xem 4.3.5;

k) Nhận dạng ray hàn dài;

l) Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn, xem Bảng 4;

m) Hệ thống truy xuất nguồn gốc của các mối hàn.

4.3.2.2  Hàn bằng máy MFBW

Chủ đầu tư phải cung cấp những thông tin tối thiểu sau:

a) Biên dạng ray;

b) Cấp ray;

c) Độ phẳng như trong EN 13674-1, TB/T 2344.1;

d) Độ thẳng như trong EN 13674-1, TB/T 2344.1;

e) Thông số kỹ thuật hình học chấp thuận, xem 8.4.2;

f) Xác định mối hàn, thời gian và loại hồ sơ, xem 4.3.5 và 8.6.2;

g) Tần suất kiểm tra uốn mối hàn.

4.3.3  Yêu cầu về chuẩn bị đầu ray và căn chỉnh ngang của ray

4.3.3.1  Hàn trong xưởng

Theo quy định tại 4.1.2.

4.3.2.2  Hàn bằng máy MFBW

4.3.2.2.1  Chuẩn bị đầu ray

Các đầu thanh ray phải được cưa hoặc cắt và độ vát góc phải nằm trong dung sai như quy định trong Hình 1.

Kích thước tính bằng milimét

Hình 1 - Đo độ vát góc cuối thanh ray

4.3.2.2.2  Căn chỉnh ngang ray

Vì lý do không đối xứng, nên các ray có thể được hàn với nhãn hiệu ray ở trên cùng một bên.

4.3.4  Giám sát thông số mối hàn

4.3.4.1  Hàn trong xưởng

Phải tự động theo dõi và ghi lại các thông số mối hàn đối với tất cả các mối hàn.

Quy trình hàn phải giống như quy trình đã được phê duyệt.

Hồ sơ phải được phân tích theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này và sẽ được lưu giữ không ít hơn 5 năm.

4.3.4.2  Hàn bằng máy MFBW

Quy trình hàn và các thông số phải như những gì đã được phê duyệt.

Cần phải tự động theo dõi và ghi lại các thông số mối hàn đối với tất cả các mối hàn đã thực hiện.

Các thay đổi của các thông số gia nhiệt sơ bộ do các nhiệt độ đường ray khác nhau không được coi là thay đổi đối với quy trình hàn. Thử uốn theo 8.5.3.2 phải được thực hiện trong trường hợp này.

4.3.5  Nhận dạng mối hàn

a) Mối hàn phải được đánh dấu bằng công cụ sao cho có thể xác định được mối hàn tại chỗ hoặc theo cách khác trong thời gian tối thiểu là 5 năm. Phương thức được thỏa thuận giữa Chủ đầu tư và nhà thầu.

b) Công cụ xác định mối hàn phải cho phép truy xuất các hồ sơ và thông tin thu được tại thời điểm sản xuất.

5  Quy trình hàn

5.1  Trình tự quy trình hàn

5.1.1  Tổng quan

Tất cả quá trình hàn phải được thực hiện trên máy hàn nén ép trong xưởng cố định hoặc máy MFBW sử dụng một trình tự hàn được lập trình tự động.

5.1.2  Yêu cầu về chuẩn bị đầu ray và căn chỉnh theo chiều ngang

Các đầu ray phải được cưa hoặc cắt theo dung sai do Chủ đầu tư quy định. Các khu vực tiếp xúc điện trên ray và máy phải được làm sạch đến khi lớp kim loại sáng để đảm bảo sự tiếp xúc điện ổn định và tốt tại điểm tiếp xúc.

Ray không được hư hỏng do thao tác làm sạch hoặc do tiếp xúc điện kém.

Các ray có cùng biên dạng phải được định vị trong máy hàn sao cho giao diện hàn nằm ở giữa các điện cực tiếp xúc, được đánh giá bằng trực quan hoặc cơ học.

Trước khi hàn, các ray phải được căn chỉnh theo chiều ngang với mặt hoặc mép ray theo yêu cầu, tức là bên trái, hoặc bên phải, hoặc với đường tâm của ray.

Vì lý do không đối xứng, nên các ray có thể được hàn với nhãn hiệu ray ở trên cùng một bên của ray hàn dài.

5.1.3  Lực kẹp

Các thanh ray phải được cố định trong máy hàn bằng một bộ kẹp. Lực kẹp tác dụng lên ray không được gây hư hại theo cách tạo ra vết nứt sau này trên ray, xem 5.4.1.

5.1.4  Gia nhiệt trước

Đối với quá trình gia nhiệt sơ bộ, các đầu ray phải gia nhiệt đồng đều theo quy trình thuận nghịch hoặc liên tục và vuông góc với mặt lăn trong toàn bộ chu trình hàn.

5.1.5  Phóng điện

Sau khi bắt đầu, phóng điện sẽ được thực hiện liên tục cho đến khi kết thúc.

5.1.6  Ép chồn

Ép chồn phải được thực hiện ngay sau lần phóng điện cuối cùng. Áp lực nén phải đủ để đảm bảo rằng các khoảng trống được lấp đầy và các oxi bị đẩy ra ngoài sao cho chúng được giữ ở mức tối thiểu tại bề mặt mối hàn. Giao diện mối hàn phải mở rộng sang phần ép chồn.

5.1.7  Tháo kẹp

Để duy trì độ thẳng, thời gian từ khi hoàn thành quá trình nén ép đến khi tháo kẹp tối thiểu là 4 giây.

5.1.8  Trượt

Lực kẹp phải được duy trì để tránh bất kỳ chuyển động nào giữa khuôn tiếp xúc và ray.

5.1.9  Các thông số hàn

a) Máy hàn hoặc thiết bị hệ thống quản lý phải có khả năng hiển thị những thông tin sau:

- Xác định quy trình hàn và cài đặt chi tiết;

- Dòng điện hàn;

- Lực ép hoặc áp lực nén;

- Sự dịch chuyển;

- Thời gian hàn;

- Ngưỡng/ phạm vi của các thông số hàn chủ yếu.

b) Các thông số hàn phải được xác định trong quá trình thử nghiệm theo quy trình đã được chấp thuận, sẽ không được thay đổi, ngoại trừ những thay đổi liên quan đến môi trường trong 5.1.9, 4).

c) Các thông số hàn phải được theo dõi và ghi lại. Các hồ sơ này phải được tham chiếu đến các mối hàn phù hợp.

d) Do nhiệt độ theo mùa có sự thay đổi lớn, nhà thầu có thể yêu cầu Chủ đầu tư sử dụng một quy trình hàn thay thế. Thử uốn theo 5.2.4.5 phải được thực hiện trong trường hợp này.

5.1.10  Độ lệch ngang mối hàn

- Bất kỳ độ lệch ngang mối hàn nào giữa các thanh ray ở tình trạng đã cắt bỏ phần ép chồn nhưng chưa mài không được vượt quá các kích thước nêu trong Bảng 1.

- Việc kiểm tra phải được thực hiện ở vị trí 20 mm trên mỗi bên tính từ tâm mối hàn bằng cách sử dụng thước đo như thể hiện trong Hình 2. Có thể sử dụng công cụ đo độ lệch khác thay thế như trong Hình 3.

Bảng 1 - Độ lệch ngang tối đa cho phép

Trường hợp độ lệch xuất hiện do kích thước của ray, các đầu chân ray có thể được mài cục bộ để đạt được yêu cầu này.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

A  Mặt lăn

B  Thước đo độ lệch

C  Tâm đường hàn

Z  Chi tiết của độ lệch

CHÚ THÍCH  Độ lệch = [x-y] mm.

Hình 2 - Đo độ lệch bằng thước có chia vạch

Kích thước tính bằng milimét

Hình 3 - Thước đo độ lệch

5.1.11  Loại bỏ ép chồn dư

a) Ép chồn dư phải được tự động cắt bỏ. Nếu chưa cắt bỏ hết, ép chồn dư sẽ được loại bỏ bằng cách mài.

b) Việc loại bỏ phần ép chồn dư không được gây ra bất kỳ hư hỏng nào về cơ học hoặc nhiệt đối với ray.

c) Bề mặt của khu vực đã được cắt phần ép chồn không được có vệt nứt ngang có thể quan sát bằng mắt thường.

d) Việc loại bỏ phần ép chồn dư được hoàn thành bằng cách giữ cho mối hàn ở trạng thái nén.

e) Bất kỳ sự thay đổi nào của mối hàn sau khi loại bỏ ép chồn dư phải không gây ra hư hỏng cho ray hoặc mối hàn cũng như không làm giảm kích thước so với biên dạng dạng ray gốc.

f) Chiều dày tối đa loại bỏ ép chồn dư được nêu trong Bảng 2 và được chỉ ra trong Hình 4, thước đo nên sử dụng loại như trong Hình 5.

Bảng 2 - Cắt xén ép chồn tối đa được phép

Khi có sự khác biệt về kích thước ray, ép chồn đã cắt phải được đo tương ứng với ray tạo ra bề mặt nhô ra tối đa. Nếu các giá trị của bề mặt được cắt cao hơn giá trị lớn nhất, bề mặt được cắt phải được phục hồi cục bộ đến các giá trị yêu cầu mà không làm hỏng các ray gốc.

CHÚ DẪN:

A  Vùng A - Nấm ray

B  Vùng B - Mặt vát dưới nấm ray

C  Vùng C - Thân ray

D  Vùng D - Chân ray

Hình 4 - Ép chồn tối đa cho phép được cắt bỏ

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

A  Vùng A - Nấm ray

B  Vùng B - Mặt vát dưới nấm ray

C  Vùng C - Thân ray

D  Vùng D - Chân ray

Hình 5 - Thước đo ép chồn dư

5.1.12  Xử lý nhiệt sau hàn

Ngoại trừ các cấp ray R220 và R260, các cấp khác cần phải được xử lý nhiệt sau hàn bằng quá trình làm mát nhanh (cưỡng bức) hoặc bổ sung nhiệt đầu vào.

CHÚ THÍCH: Quá trình làm mát nhanh được thực hiện sau khi loại bỏ phần ép chồn dư.

5.2  Thủ tục phê duyệt quy trình hàn

5.2.1  Tổng quan

5.2.1.1  Hàn trong xưởng

Việc phê duyệt quy trình phải được thực hiện bằng cách thử các mẫu mối hàn được sản xuất theo tiêu chuẩn này.

Thử nghiệm phê duyệt quy trình phải được thực hiện trên biên dạng và cấp ray do Chủ đầu tư quy định, xem 5.2.2.

Tất cả các kết quả thử nghiệm và mặt đứt gãy của mối hàn phải được cung cấp để kiểm tra.

5.2.1.2  Hàn bằng máy MFBW

Việc phê duyệt quy trình phải được thực hiện cho từng máy riêng lẻ (không phê duyệt điểm) bằng cách thử các mẫu mối hàn được sản xuất theo tiêu chuẩn này.

Thử nghiệm phê duyệt quy trình phải được thực hiện trên thanh ray 60E1 hoặc 60E2 với cấp R260 đối với ray theo EN 13674-1 và thực hiện trên thanh ray 60 hoặc 60N hoặc 75 hoặc 75N với cấp U71M đối với ray theo TB/T 2344.1.

Tất cả các kết quả thử nghiệm và mặt đứt gãy của mối hàn phải được cung cấp để kiểm tra.

5.2.2  Thông tin do Chủ đầu tư cung cấp đối với hàn trong xưởng

Chủ đầu tư phải cung cấp các thông tin sau:

a) Biên dạng ray;

b) Cấp ray;

c) Độ phẳng như trong EN 13674-1, TB/T 2344.1;

d) Yêu cầu và xác định về má ray - căn chỉnh trái, phải hoặc giữa;

e) Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn, xem Bảng 4;

f) Thử nghiệm mỏi.

5.2.3  Chuẩn bị mẫu

5.2.3.1  Hàn trong xưởng

Đối với mỗi biên dạng và cấp ray được chỉ định, 5 mối hàn thô và 4 mối hàn đã hoàn thiện để kiểm tra độ cứng, kiểm tra thô đại và tế vi.

Tùy thuộc vào thử nghiệm mỏi do Chủ đầu tư quy định, bổ sung 10 mối hàn đã hoàn thiện đối với phương pháp thử chuỗi hoặc bổ sung 3 mối hàn đã hoàn thiện đối với phương pháp thử nghiệm đánh giá hậu kiểm sẽ được sản xuất để đáp ứng chương trình thử nghiệm.

5.2.3.2  Hàn bằng máy MFBW

Các đầu ray phải được cưa hoặc cắt theo dung sai như quy định trong 4.3.3.2. Các nhãn hiệu ray phải được xóa khỏi bất kỳ khu vực nào tiếp xúc điện. Các khu vực tiếp xúc điện trên ray và máy phải được làm sạch bằng kim loại để tạo ra sự tiếp xúc điện ổn định và tốt. Các thanh ray không được hư hỏng do thao tác làm sạch hoặc do tiếp xúc điện kém.

Các ray phải được định vị trong máy hàn sao cho giao diện hàn là trung tâm của các điện cực tiếp xúc như được đánh giá bằng các phương tiện trực quan hoặc cơ học.

5 mối hàn thô phải được sản xuất để thử uốn (xem 5.2.4.5). Không được phép ép để điều chỉnh biên dạng của các mối hàn thử nghiệm này.

CHÚ THÍCH: Bề mặt tiếp xúc với tem của máy ép thử có thể được chuẩn bị bằng cách mài, nếu cần.

Tùy thuộc vào loại thử nghiệm mỏi do Chủ đầu tư quy định, 10 mối hàn đã hoàn thiện sẽ được thực hiện cho phương pháp thử chuỗi, hoặc 3 mối hàn đã hoàn thiện sẽ được thực hiện cho phương pháp kiểm tra sau khi hoàn thành.

5.2.4  Kiểm tra phê duyệt

5.2.4.1  Kiểm tra trực quan

Tất cả các mối hàn và ray phải được kiểm tra bằng mắt thường để phát hiện các khuyết tật khi hàn, cắt, ép, kẹp hoặc hoàn thiện biên dạng. Điều này có thể bao gồm vệt rách, lỗ khí, vệt nứt, hư hỏng, sự không phù hợp về mặt hình học và hư hỏng nhiệt nói riêng ở các khu vực tiếp xúc với điện cực. Việc kiểm tra phải bao gồm các vị trí tiếp xúc của các điện cực trên thanh ray.

Mối hàn bị từ chối và chấp thuận sẽ được xem là thất bại nếu tồn tại bất kỳ đặc điểm nào nêu trên.

5.2.4.2  Cắt xén dư mối hàn

Độ lệch của mối hàn trong điều kiện hàn được đo và phải phù hợp với các yêu cầu trong Bảng 2. Ngoài ra, sẽ không có bằng chứng về sự cố rách, cắt xén hoặc hư hỏng các ray liền kề.

Cần chú ý đến chất lượng của việc cắt xén ở mặt dưới của chân ray.

5.2.4.3  Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn

Phải đo tất cả các mối hàn thô để xác định bước trên mối hàn, bước này không được vượt quá các giới hạn quy định trong 5.1.10.

Phải đo tất cả các mối hàn đã hoàn thiện, sử dụng các quy trình trong 8.4 để xác định độ thẳng ngang và thẳng đứng, các mối hàn này phải đáp ứng các yêu cầu của Chủ đầu tư như đã nêu trong 4.3.2.

5.2.4.4  Kiểm tra hạt từ tính hoặc thẩm thấu thuốc nhuộm

Sau khi kiểm tra bằng mắt, tất cả các mối hàn đã hoàn thiện phải trải qua thử nghiệm hạt từ tính theo EN ISO 17638 hoặc thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm theo TCVN 4617-1.

Khu vực hoàn thiện biên dạng và khu vực của các tiếp điểm điện cực phải được kiểm tra. Khu vực được thử nghiệm không được có vệt nứt. Nếu bất kỳ vệt nứt nào lộ ra, quá trình hàn sẽ được coi là không phù hợp.

5.2.4.5  Kiểm tra uốn

5 mối hàn thô đã đáp ứng được yêu cầu của 5.2.4.1 để 5.2.4.3 phải được thử uốn theo quy định tại Phụ lục A.

Mỗi thử uốn phải đáp ứng các yêu cầu tối thiểu như quy định trong Bảng A.1. Thử nghiệm có thể dừng lại khi đạt đến các giá trị bắt buộc.

Nếu xảy ra đứt gãy, các bề mặt đứt gãy phải được kiểm tra. Chi tiết về bất kỳ khuyết tật nào của mối hàn phải được ghi lại theo Phụ lục B. Sự thiếu liên kết sẽ không được chấp nhận. Các điểm phẳng không được coi là thiếu liên kết.

Nếu vệt nứt xảy ra ở xa mối hàn, các bề mặt đứt gãy phải được kiểm tra xem có vệt cháy hay không, nếu phát hiện được sẽ khiến quy trình không được chấp thuận. Nếu vệt nứt xảy ra bên trong ray (ngoài mối hàn) vì các lý do khác ngoài vệt cháy, khi vệt gãy xảy ra dưới các giá trị bắt buộc thì một mẫu mối hàn thử nghiệm khác sẽ được thay thế để thử nghiệm.

5.2.4.6  Kiểm tra thô đại

4 mối hàn ở tình trạng hoàn thiện phải được cắt để kiểm tra thô đại theo D.1 và phải phù hợp với các yêu cầu sau:

a) Vùng ảnh hưởng nhiệt nhìn thấy phải có biên dạng đối xứng danh nghĩa về đường hàn và nằm trong chiều rộng tối đa 45 mm (Wmax) và tối thiểu 20 mm (Wmin). Dung sai được áp dụng cho từng mẫu riêng lẻ. Định nghĩa về độ rộng của vùng ảnh hưởng nhiệt được đưa ra trong Hình 6. Sai lệch cho phép giữa kích thước lớn nhất và nhỏ nhất trên bất kỳ mối hàn nào trong 4 mối hàn không được vượt quá 20 mm. Yêu cầu này sẽ được áp dụng như nhau đối với các vệt cắt theo trục thẳng đứng đi qua chiều sâu ray với đầy đủ từng đầu chân ray và kết quả phải được đánh giá riêng cho từng vệt cắt.

Đối với cấp ray R320Cr, chiều rộng của HAZ sẽ do Chủ đầu tư quy định.

CHÚ DẪN:

A  Mặt cắt ở trục dọc cắt qua toàn bộ chiều sâu ray

B  Mặt cắt ở đầu chân ray

1 đường hàn 2 giới hạn của vùng ảnh hưởng nhiệt có thể nhìn thấy trên các mẫu khắc

Hình 6 - Chiều rộng của vùng ảnh hưởng nhiệt

b) Không được có bằng chứng về việc thiếu liên kết, ép chồn, vệt nứt, co ngót hoặc lỗ rỗng. Các khuyết tật không thể xác định được bằng phương pháp kiểm tra thô đại sẽ được kiểm tra bằng phương pháp kiểm tra tế vi.

c) Các vệt phẳng được chấp nhận trên đường hàn với điều kiện đáp ứng các yêu cầu sau:

1) Tối đa 2 vệt phẳng với chiều dọc là 10 mm và độ dày tối đa là 1 mm trong trường hợp vệt phẳng là sự dày lên của đường hàn và không phải là dạng hình thấu kính;

2) Tối đa 4 vệt phẳng với chiều dọc là 10 mm và độ dày tối đa là 1 mm trong trường hợp một vệt phẳng có dạng hình thấu kính.

d) Không được có hiện tượng giòn do hàn, làm mát hoặc hoàn thiện mối hàn.

5.2.4.7  Kiểm tra tế vi

Sau khi hoàn thành việc kiểm tra thô đại, kiểm tra tế vi phải được thực hiện trên 2 trong số 4 mối hàn phù hợp với D.2. Mối hàn không được phép tồn tại về mactenxit hoặc bainit ở độ phóng đại 100 lần trong vùng ảnh hưởng nhiệt nhìn thấy được.

5.2.4.8  Kiểm tra độ cứng

5.2.4.8.1  Tổng quan

2 trong số 4 mặt cắt dọc theo chiều sâu ray được thực hiện để kiểm tra thô đại và tế vi phải được kiểm tra độ cứng theo Phụ lục E.

5.2.4.8.2  Các cấp ray R220, R260 và R260Mn

Đối với các cấp ray R220, R260 và R260Mn, các giá trị độ cứng tối thiểu và tối đa thu được phải phù hợp với các yêu cầu sau:

a) Độ cứng tối thiểu không được nhỏ hơn p - 30 HV30;

b) Độ cứng tối đa không được vượt quá p + 60 HV30.

Trong đó: p là độ cứng trung bình của ray gốc được đo trong quy trình đo độ cứng.

Một giá trị độ cứng cô lập nằm ngoài giá trị tối thiểu và tối đa đã nêu ở trên được cho phép khi giá trị độ cứng đó nằm giữa hai giá trị liền kề phù hợp với yêu cầu.

5.2.4.8.3  Các cấp ray R320Cr, R350HT, R350LHT, R370CrHT và R400HT

Đối với các cấp ray R320Cr, R350HT, R350LHT, R370CrHT và R400HT, các giá trị độ cứng tối thiểu và tối đa thu được trong phạm vi 8 mm về mỗi bên tính từ đường hàn phải phù hợp với các yêu cầu nêu trong Bảng 3.

Giá trị độ cứng riêng lẻ nằm ngoài giá trị tối thiểu và tối đa đã nêu chỉ được phép khi tìm thấy ở đường tâm mối hàn.

Bảng 3 - Yêu cầu về độ cứng tối thiểu và tối đa đối với các loại ray riêng lẻ

5.2.4.8.4  Ray theo tiêu chuẩn TB/T 2344.1

Ray cán nóng: Bề mặt trên cùng của ray và đường thử 1 phải đáp ứng: 1.10 Hp ≥ Hj ≥ 0,95 Hp, Hj1 ≥ 0,8 Hp, w ≤ 20 mm

Ray xử lý nhiệt: Bề mặt trên cùng của ray và đường thử 1 phải đáp ứng: Hj ≥ 0, 90 Hp, Hj1 ≥ 0,8 Hp, w ≤ 20 mm.

CHÚ THÍCH: Hp - Độ cứng trung bình của ray, Hj - giá trị trung bình của độ cứng mối hàn, Hj1 - giá trị trung bình của độ cứng khu vực làm mềm, W - Chiều rộng vùng hóa mềm

5.2.4.9  Thử nghiệm mỏi

Nếu Chủ đầu tư yêu cầu, thử nghiệm mỏi sẽ được thực hiện theo Phụ lục C. Tùy thuộc vào yêu cầu của Chủ đầu tư, thử nghiệm mỏi phải áp dụng phương pháp thử nghiệm chuỗi hoặc thử nghiệm đánh giá hậu kiểm. Nếu kết quả không đáp ứng các yêu cầu trong Phụ lục C, quy trình bị loại.

Số lượng và tình trạng của các mẫu thử cần thiết để thử nghiệm được quy định trong 5.2.3.

5.2.5  Báo cáo thử nghiệm

5.2.5.1  Hàn trong xưởng

Ngoài kết quả thử nghiệm, báo cáo phải bao gồm những thông tin sau:

a) Số nhận dạng / sê-ri máy hàn;

b) Cấp ray và biên dạng;

c) Cài đặt thông số hàn và đồ thị theo 5.1.9;

d) Biểu đồ thử uốn bao gồm lực, chuyển vị và mẫu;

e) Ảnh mặt gãy (mỗi mẫu một ảnh) của tất cả các mối hàn bị hỏng;

f) Lưới biên dạng ray nêu trong Phụ lục B;

g) Kiểm tra thô đại và tế vi bao gồm cả ảnh chụp các mối hàn đã cắt;

h) Phân bố độ cứng ở dạng đồ thị bao gồm các giá trị độ cứng và khoảng cách.

5.2.5.2  Hàn bằng máy MFBW

Ngoài kết quả thử nghiệm, báo cáo phải bao gồm những thông tin sau:

a) Nhà cung cấp ray;

b) Nhiệt lượng và phân tích hóa học của ray;

c) Các thông số và cài đặt hàn theo 5.1.9;

d) Kết quả các thử nghiệm từ 5.2.4.1 đến 5.2.4.9 bao gồm ảnh chụp các mặt đứt gãy (một ảnh trên mỗi mẫu) của tất cả các mối hàn thử bị gãy;

e) Kết quả từ kiểm tra thô đại và tế vi;

f) Lưới biên dạng ray được thể hiện trong Phụ lục B.

5.3  Phê duyệt các biên dạng và cấp ray khác

5.3.1  Tổng quan

Sau khi phê duyệt quy trình theo 5.2 với một biên dạng, cấp ray và quy trình hàn cụ thể, các biên dạng ray khác và các cấp ray khác, như trong EN 13674-1 và TB/T 2344.1, sẽ được thực hiện để phê duyệt khi được yêu cầu.

Tương tự, các cấp ray khác được Tiêu chuẩn này cho phép sẽ đủ tiêu chuẩn để phê duyệt khi được yêu cầu.

5.3.2  Hàn trong xưởng

5.3.2.1  Chuẩn bị mẫu

Đối với mỗi biên dạng hoặc cấp ray, 5 mối hàn phải được đệ trình để kiểm tra phê duyệt ở trạng thái hàn thô và 4 mối ở trạng thái hoàn thiện.

5.3.2.2  Kiểm tra phê duyệt

Tất cả các mối hàn phải được kiểm tra phê duyệt và phải đáp ứng các yêu cầu của 5.2.4, ngoại trừ thử nghiệm mỏi 5.2.4.9 không bắt buộc.

5.3.2.3  Báo cáo thử nghiệm

Xây dựng báo cáo phù hợp với 5.2.5.

5.3.3  Hàn bằng máy MFBW

5.3.3.1  Kiểm tra phê duyệt

5.3.3.1.1  Tổng quan

Đối với từng cấp và biên dạng ray, thử uốn phải được thực hiện theo 5.2.4.5.

Việc phê duyệt cho một biên dạng và cấp ray cụ thể cũng sẽ cho phép phê duyệt cho các biên dạng ray tương tự và các cấp khác nhau, với điều kiện thử uốn trước khi hàn đáp ứng các yêu cầu của vật liệu cấp thấp hơn.

Kết quả thử nghiệm phải được báo cáo theo 5.2.5.

5.3.3.1.2  Ray cấp R220

Đối với ray cấp R220, không có yêu cầu bổ sung.

5.3.3.1.3  Ray cấp R260Mn

Đối với cấp R260Mn, việc kiểm tra tế vi theo 5.2.4.1 phải được thực hiện bổ sung.

5.3.3.1.4  Ray cấp R350HT

Đối với ray cấp R350HT, phép thử độ cứng theo Phụ lục E phải được thực hiện bổ sung. Kết quả phải đáp ứng các yêu cầu sau:

Các giá trị độ cứng tối thiểu và tối đa thu được trong phạm vi 10 mm về mỗi bên tính từ đường hợp nhất phải phù hợp với các yêu cầu sau:

- Độ cứng tối thiểu không được nhỏ hơn 325 HV30;

- Độ cứng tối đa không được vượt quá 410 HV30.

Giá trị độ cứng nằm ngoài giá trị tối thiểu và tối đa nêu trên chỉ được chấp thuận tại khu vực thuộc đường tâm mối hàn.

5.3.3.2  Báo cáo thử nghiệm

Xây dựng báo cáo phù hợp với 5.2.5.

6  Yêu cầu về thiết bị

6.1  Yêu cầu chung

Mọi thiết bị hàn phải đảm bảo chất lượng và được mua từ các nhà sản xuất đã được phê duyệt. Thiết bị phải được mua từ nhà sản xuất có hồ sơ và kinh nghiệm được chứng minh trong việc cung cấp cho các dự án xây dựng đường sắt trong nhiều năm.

Máy hàn MFBW phải là loại di động có khả năng hàn tại chỗ.

Kẹp ray trong khi hàn phải đảm bảo thân ray tiếp xúc tốt với nhau và phải phù hợp với con lăn đàn hồi để tối ưu hóa căn chỉnh 2 đầu ray.

Đầu máy hàn phải tích hợp máy cắt để cắt ép chồn tự động ngay sau khi quá trình hàn kết thúc.

Hệ thống máy ghi đã được công nhận thích hợp phải ghi lại ngay lập tức áp lực ép, cường độ dòng điện và thời gian hàn. Bất kỳ bản ghi bất thường nào phải được khảo sát và các mối hàn liên quan phải được kiểm tra bằng mắt và bằng siêu âm để đảm bảo mối hàn không có khuyết tật.

6.2  Danh sách thiết bị chính và thiết bị phụ trợ

6.2.1  Máy hàn MFBW thường được trang bị máy phát điện diezen - trong phạm vi hầm cần phải khảo sát trước với các biện pháp hàn được phê duyệt căn cứ vào đặc điểm hiện trạng của hầm và loại thiết bị hàn sử dụng.

6.2.2  Khi các biện pháp thi công được đảm bảo và được Chủ đầu tư chấp thuận, biện pháp hàn phù hợp sẽ được triển khai để đảm bảo an toàn và sức khỏe trong khu vực hàn.

6.2.3  Hệ thống Hàn chảy giáp mép phải bao gồm tối thiểu các thiết bị máy móc sau:

a) Máy mài ray di động;

b) Hệ thống con lăn cơ học để chuyển ray hàn;

c) Máy cắt ray chà sát

d) Máy tách mối hàn (tích hợp trong máy hàn MFBW);

e) Máy mài biên dạng ray;

f) Thiết bị để làm lạnh có kiểm soát sau hàn với thiết bị làm nguội bằng khí;

g) Hệ thống ghi số liệu hàn tự động (tích hợp trong máy hàn chảy giáp mép);

h) Bố trí nơi chứa nước thải của hệ thống làm mát;

i) Máy phát điện Diesel (Được tích hợp trong máy hàn MFBW);

j) Các máy thủy lực;

k) Các máy chạy điện.

6.3  Thiết bị kiểm soát và đo lường

6.3.1  Các loại thiết bị đo lường phải tuân thủ sổ tay vận hành.

6.3.2  Các thiết bị kiểm tra và hiệu chuẩn được sử dụng cho các công tác kiểm soát chất lượng hoặc khảo sát phải tuân thủ các yêu cầu:

a) Máy kiểm tra tải trọng ngang với sức nâng 200 tấn;

b) Máy kiểm tra độ cứng;

c) Máy kiểm tra bằng siêu âm;

d) Máy kiểm tra độ sáng Macro và Magna.

7  Yêu cầu về an toàn

7.1  Tất cả các hoạt động phải được thực hiện đảm bảo phòng ngừa tai nạn đối với người lao động và thiệt hại tài sản trong và ngoài công trường.

7.2  Nhân công hàn phải hoàn thành các khóa hướng dẫn và đào tạo an toàn, và được cấp thiết bị bảo vệ cá nhân phù hợp với các công việc đảm nhận.

7.3  Các loại thiết bị bảo vệ cá nhân sau đây sẽ được sử dụng trong suốt quá trình hàn:

a) Mũ bảo hộ - Tất cả các hoạt động;

b) Áo phản quang - Tất cả các hoạt động;

c) Giày an toàn - Tất cả các hoạt động;

d) Găng tay - Sử dụng khi cần;

e) Bảo vệ tai khi yêu cầu/ mài ray;

f) Kính bảo hộ cho hoạt động hàn/ chà/ sử dụng hóa chất;

g) Khẩu trang chống bụi cho thợ hàn/ mài ray/ sử dụng các hóa chất;

h) Mặt nạ cho công tác hàn;

i) Áo và quần bảo hộ không bắt lửa;

k) Hộp chữa cháy và cát phòng ngừa giọt bắn của kim loại nóng chảy;

l) Áo mưa.

7.4  Cần tiến hành đánh giá các yếu tố rủi ro sau và xây dựng các biện pháp phòng ngừa, gồm:

a) Bảo vệ các phần hàn trước độ ẩm. Không để phần mối hàn hoặc các hạt nhỏ tiếp xúc trực tiếp với nước, không được sử dụng nước cho mục đích dập lửa mà phải dùng tấm phủ và cát khô.

b) Bảo vệ môi trường là yêu cầu quan trọng. Trong quá trình hàn đoạn trên cao, phải đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông và tài sản bên dưới và xung quanh cũng như các thiết bị của các bên liên quan như tín hiệu, cấp điện và viễn thông.

c) Bảng cảnh báo đặc biệt phải được bố trí ở vị trí dễ quan sát trong quá trình hàn trong hầm.

8  Kiểm tra, nghiệm thu

8.1  Kiểm tra trực quan

Tất cả các mối hàn phải được kiểm tra bằng mắt để đảm bảo sự phù hợp với Tiêu chuẩn này.

8.2  Độ lệch mối hàn

Mối hàn có độ lệch ngang vượt quá kích thước lớn nhất như quy định trong 5.1.10 phải được loại bỏ khỏi ray hàn dài bằng cách cắt ở khoảng cách tối thiểu là 100 mm về mỗi bên của mối hàn.

8.3  Hoàn thiện

8.3.1  Hàn trong xưởng

8.3.1.1  Căn chỉnh mối hàn theo chiều dọc và chiều ngang

Mối hàn phải được căn chỉnh bằng bằng thiết bị ép. Không được thực hiện thao tác ép khi nhiệt độ ray vượt quá 200 °C.

8.3.1.2  Hoàn thiện biên dạng nấm ray

a) Việc hoàn thiện biên dạng không được gây ra bất kỳ hư hỏng nào về nhiệt hoặc cơ học đối với mối hàn hoặc ray.

b) Biên dạng của mặt phẳng nấm ray phải được phục hồi trong quá trình hoàn thiện biên dạng.

c) Hoàn thiện biên dạng của nấm ray phải được thực hiện trên chiều dài ngắn nhất có thể, nhưng trong mọi trường hợp không được vượt quá 400 mm về mỗi bên của mối hàn.

8.3.2  Hàn bằng máy MFBW

8.3.2.1  Mài thô

Phần ép chồn lớn hơn 0,50 mm phải được mài thô, để lại tối đa 0,50 mm phía trên mặt lăn và má lăn của ray. Nếu được yêu cầu bởi Chủ đầu tư, phía đường viền của đầu ray phải được mài đến biên dạng mong muốn.

8.3.2.2  Mài hoàn thiện

Quá trình mài hoàn thiện phải được thực hiện ngay trên đường ray, thanh ray được gắn chặt vào vị trí với một khoảng cách tối thiểu là ba tà vẹt về mỗi bên của mối hàn. Việc hoàn thiện biên dạng của nấm ray phải được thực hiện trên chiều dài ngắn nhất có thể, nhưng không được vượt quá các giới hạn trong Bảng 3.

Việc hiệu chỉnh liên kết của mối hàn, nếu được yêu cầu phải được thực hiện bằng cách ép.

Mọi thao tác ốp phải được thực hiện khi nhiệt độ đường ray nhỏ hơn 200 °C.

Việc hoàn thiện biên dạng ray không được gây ra bất kỳ hư hỏng nào về nhiệt hoặc cơ học đối với mối hàn hoặc ray.

Đường viền của nấm ray phải được phục hồi trong quá trình hoàn thiện biên dạng.

Nếu được Chủ đầu tư yêu cầu, mặt vát dưới nấm ray phải được mài theo biên dạng mong muốn.

8.4  Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn

8.4.1  Hàn trong xưởng

8.4.1.1  Yêu cầu về căn chỉnh

Tất cả các mối hàn phải được kiểm tra về căn chỉnh và phải phù hợp với các yêu cầu quy định trong điều này. Độ thẳng của đường hàn sau khi ép và hoàn thiện biên dạng phải được đo theo chiều dọc và chiều ngang trong phạm vi cho phép.

Độ thẳng ngang của nấm ray loại 1 và loại 2 chỉ áp dụng cho má trong ray. Theo yêu cầu của Chủ đầu tư, độ thẳng ngang ray loại 3 phải áp dụng cho cả hai má ray.

Mọi sai lệch về độ thẳng phải phù hợp với Bảng 4 ở nhiệt độ môi trường xung quanh và trước khi xử lý ray hàn dài.

Bất kỳ phép đo nào liên quan đến căn chỉnh phải được thực hiện khi mối hàn đang nóng, tức là ngay sau khi định hình, phải tính đến ảnh hưởng của việc làm nguội đối với mối hàn, sao cho các giới hạn được xác định trong Bảng 4 được đáp ứng.

Bảng 4 - Dung sai đối với độ thẳng và độ phẳng của mối hàn chảy giáp mép ở nhiệt độ môi trường

Kích thước tính bằng milimét

Chủ đầu tư có thể chọn các loại nêu trên, các loại khác nhau có độ thẳng và độ phẳng theo chiều dọc và chiều ngang khác nhau.

8.4.1.2  Đo độ thẳng và độ phẳng

Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn phải được đo như sau:

a) Độ thẳng dọc mặt lăn phải được đo theo đường tâm dọc của thanh ray với mối hàn ở giữa và tham chiếu đến các điểm chuẩn trên ray 500 mm về cả hai bên của mối hàn.

b) Độ thẳng ngang của mối hàn trên nấm ray phải được đo trên một hoặc cả hai mặt tại điểm thấp hơn 14 mm so với mặt lăn và tham chiếu đến các điểm chuẩn trên ray 500 mm về cả hai bên của mối hàn.

c) Độ thẳng ngang của mối hàn trên chân ray phải được đo ở đầu chân ray và tham chiếu đến các điểm chuẩn trên ray 500 mm về cả hai bên của mối hàn.

d) Độ phẳng mặt lăn tại mối hàn phải được đo bằng cạnh thước thẳng đặt trên khu vực mài phẳng. Cạnh thẳng có thể dài 200 mm hoặc 1 m tùy theo quyết định của Chủ đầu tư. Khe hở tối đa giữa mép thẳng và mặt chạy định hình của ray phải thuộc một trong các loại trong Bảng 4.

Thiết bị đo độ thẳng của mối hàn như được mô tả trong 8.4.1.2 a), 8.4.1.2 b) và 8.4.1.2 c) sẽ do nhà sản xuất lựa chọn, trường hợp xảy ra bất đồng, sẽ sử dụng một bề mặt thẳng đã được hiệu chuẩn cùng với các miếng chêm.

8.4.2  Hàn bằng máy MFBW

Độ thẳng của mối nối hàn sau khi ép và hoàn thiện biên dạng phải được đo theo chiều dọc và chiều ngang trong khoảng 1 m. Độ thẳng ngang của nấm ray chỉ được áp dụng cho các má trong.

Mọi sai lệch so với đường thẳng phải phù hợp với Bảng 5 ở nhiệt độ môi trường.

Độ thẳng và độ phẳng phải được đo khi mối hàn ở nhiệt độ môi trường xung quanh và được cố định ở vị trí cuối cùng của mối hàn. Mối hàn phải đáp ứng các yêu cầu trong Bảng 5.

Bảng 5 - Dung sai đối với độ thẳng và độ phẳng của mối hàn giáp mối ở nhiệt độ môi trường

Kích thước tính bằng milimét

Độ thẳng và độ phẳng trên mối hàn phải được đo như sau:

a) Độ thẳng đứng trên mặt lăn phải được đo dọc theo đường tâm dọc của thanh ray với mối hàn ở giữa và tham chiếu đến các điểm mốc trên thanh ray 500 mm về hai bên của mối hàn.

b) Độ thẳng ngang của mối hàn trên đầu ray phải được đo trên mặt cữ tại một điểm xấp xỉ 14 mm dưới mặt lăn và tham chiếu đến các điểm dữ liệu trên đường ray 500 mm về hai bên của đường tâm mối hàn.

c) Độ phẳng mặt lăn ở mức của mối hàn phải được đo bằng cạnh thẳng 1 m đặt trên mặt đất. Khe hở lớn nhất giữa mép thẳng và mặt chạy định hình của ray phải thuộc loại trong Bảng 5 do Chủ đầu tư quy định trong 4.3.2.2 e).

d) Thiết bị đo độ thẳng và độ phẳng của mối hàn như mô tả trong 8.4.2 do nhà thầu lựa chọn, trường hợp xảy ra bất đồng thì phải sử dụng miếng chêm cạnh thẳng và miếng dán đã được hiệu chuẩn.

8.5  Thử uốn

8.5.1  Tổng quan

Một mối hàn thử nghiệm phải được sản xuất hoặc lựa chọn với tần suất ít nhất một lần mỗi tháng đối với hàn trong xưởng và nhà máy đang sản xuất, với tần suất ít nhất một lần mỗi tuần đối với hàn bằng máy MFBW và máy MFBW đang sản xuất, không phụ thuộc vào sản lượng sản xuất. Tiến hành thử uốn theo Phụ lục A đối với hàn trong xưởng và tiến hành thử uốn theo 8.5.3.2 đối với hàn bằng máy MFBW. Tất cả các mối hàn thử nghiệm phải ở trạng thái hàn thô (bề mặt tiếp xúc với máy ép thử có thể được chuẩn bị bằng cách mài, nếu cần).

Tất cả các mối hàn thử nghiệm phải ở nhiệt độ môi trường khi thử nghiệm. Nếu áp dụng phương pháp làm mát tăng cường ngoài quá trình sản xuất bình thường, thì phương pháp làm mát phải được ghi lại trên báo cáo thử nghiệm.

Các mối hàn thử nghiệm phải được chọn từ dây chuyền sản xuất hoặc được thực hiện bằng các mẫu thử đã được cắt ngắn.

8.5.2  Yêu cầu kiểm tra bổ sung

8.5.2.1  Hàn trong xưởng

Ngoài các yêu cầu thông thường đối với thử uốn, các trường hợp sau đây sẽ yêu cầu thử uốn bắt buộc:

a) Ngay sau khi khắc phục sự cố máy hàn;

b) Ngay sau khi đại tu máy hoặc công việc khác với công việc bảo dưỡng bình thường;

c) Ngay sau bất kỳ thay đổi nào đối với các thông số hoặc quy trình hàn;

d) Ngay sau bất kỳ thay đổi nào đối với một thủ tục đã được phê duyệt khác;

e) Ngay lập tức tiến hành hàn khi máy hàn không được sử dụng trong hơn một tuần.

Đối với số lượng mối hàn nhỏ, các yêu cầu c), d) và e) có thể được sửa đổi nếu có sự đồng ý giữa nhà thầu và Chủ đầu tư.

8.5.2.2  Hàn bằng máy MFBW

Ngoài các yêu cầu thông thường đối với thử uốn, các trường hợp sau đây sẽ yêu cầu thử uốn bắt buộc:

a) Ngay sau khi khắc phục sự cố máy hàn;

b) Ngay sau khi đại tu máy hoặc công việc khác với công việc bảo dưỡng bình thường;

c) Ngay sau bất kỳ thay đổi nào đối với một quy trình đã được phê duyệt khác, nếu quy trình đó không được sử dụng trong 4 tuần trước đó.

8.5.3  Thử uốn

8.5.3.1  Hàn trong xưởng

Các thủ tục thử uốn được thực hiện theo quy định tại 5.2.4.5 và Phụ lục A. Chỉ cần đặt tải cho đến khi đạt đến giới hạn tải thử nghiệm sản xuất tối thiểu, sau đó có thể kết thúc thử nghiệm.

Các yêu cầu về tải trọng thử uốn tối thiểu đối với các thử nghiệm sản xuất mối hàn phải phù hợp với Bảng A.1.

Hồ sơ thử nghiệm sẽ được lập và lưu giữ:

- Tải trọng tác động;

- Độ võng tác dụng;

- Tem ray cán nóng và nhãn hiệu trên ray;

- Lý do của thử nghiệm;

- Ngày hàn;

- Diễn giải kết quả theo 8.5.4.1;

- Nhận dạng máy hàn và tốc độ gia tải.

Sau khi hoàn thành thử uốn, nếu mối hàn bị đứt gãy, các bề mặt đứt gãy phải được kiểm tra và ghi lại các đặc điểm của mối hàn như mô tả trong tiêu chuẩn này. Các khuyết tật này phải được kiểm tra theo 8.5.4.1.

8.5.3.2  Hàn bằng máy MFBW

Khi sử dụng máy MFBW trên đường ray, các mối hàn có thể được thực hiện giữa các thanh ray do nhiều nhà sản xuất cung cấp và có sự khác biệt về thành phần ray và dung sai, có thể dẫn đến các thử uốn cho kết quả không chính xác. Vì vậy, Bảng A.3 được đưa ra để xác định về tải trọng thử uốn tối thiểu cho các mối hàn được thực hiện.

Thử uốn được thực hiện theo Phụ lục A. Chỉ cần đặt tải cho đến khi đạt đến giới hạn tải thử nghiệm sản xuất tối thiểu, sau đó thử nghiệm có thể được kết thúc.

Các yêu cầu về tải trọng thử uốn tối thiểu đối với các thử nghiệm sản xuất mối hàn phải phù hợp với Bảng A.3.

Hồ sơ phải ghi chép về tải trọng tác dụng và độ võng và phải bao gồm biên dạng và cấp ray, ngày hàn và lý do thử nghiệm.

Sau khi hoàn thành thử uốn, nếu mối hàn bị đứt gãy, các bề mặt đứt gãy phải được kiểm tra và ghi lại các đặc điểm của mối hàn như mô tả trong tiêu chuẩn này. Những khuyết tật này phải được kiểm tra theo 5.2.4.5.

8.5.4  Diễn giải kết quả

8.5.4.1  Hàn trong xưởng

Sau khi hoàn thành thử nghiệm, kết quả sẽ được diễn giải như sau:

a) Nếu mối hàn không bị đứt gãy ở tải trọng thử nghiệm sản xuất tối thiểu quy định, thì quá trình thử nghiệm kết thúc và mối hàn được coi là đạt tiêu chuẩn yêu cầu;

Trong trường hợp này, quá trình sản xuất sẽ được bắt đầu hoặc tiếp tục.

b) Nếu mối hàn không đáp ứng được tải trọng thử nghiệm sản xuất tối thiểu quy định hoặc giá trị độ võng nhỏ nhất thì mối hàn được coi là không đạt và phải tiến hành thử lại theo 8.5.5. Cần tiến hành kiểm tra nguyên nhân và thử nghiệm lại để kiểm chứng trước khi tiếp tục hàn.

8.5.4.2  Hàn bằng máy MFBW

Sau khi hoàn thành thử nghiệm, kết quả sẽ được giải thích như sau:

Nếu mối hàn không bị đứt gãy ở tải trọng thử nghiệm sản xuất tối thiểu quy định và giá trị độ võng nhỏ nhất, thì mối hàn đó được coi là đã đáp ứng tiêu chuẩn yêu cầu.

Nếu mối hàn không đáp ứng được tải trọng thử nghiệm sản xuất tối thiểu đã quy định hoặc giá trị độ võng nhỏ nhất, thì các hành động sau phải được thực hiện:

a) Nhà thầu phải thực hiện một cuộc kiểm tra;

CHÚ THÍCH: Việc sản xuất có thể bắt đầu hoặc tiếp tục, do Chủ đầu tư quyết định.

b) Nhà thầu phải báo cáo những phát hiện theo quy định tại 1) và đề xuất khắc phục cho Chủ đầu tư;

c) Vấn đề sẽ được giải quyết bằng việc nhà thầu thực hiện các hành động khắc phục thích hợp;

d) Nếu vấn đề không thể được giải quyết theo mong muốn của Chủ đầu tư, hành động sau phải được thực hiện:

1) Trong trường hợp thử uốn không thành công là ở đầu ray hàn dài, thì mối hàn được sản xuất ngay sau thử uốn không thành công phải được loại bỏ khỏi đường ray để thử uốn tiếp theo. Mối hàn này không đạt yêu cầu phải thử uốn thêm cho đến khi đạt được kết quả theo yêu cầu.

2) Trong trường hợp thử uốn không thành công trong một ray hàn dài, mối hàn được sản xuất ngay trước và sau thử uốn không thành công phải được loại bỏ khỏi đường ray để thử uốn tiếp theo. Lỗi của một hoặc cả hai mối hàn này phải được yêu cầu thử uốn thêm theo hướng của các mối hàn bị hỏng cho đến khi đạt được kết quả theo yêu cầu.

8.5.5  Thử nghiệm lại (chỉ áp dụng đối với hàn trong xưởng)

8.5.5.1  Thử nghiệm khuyết tật mối hàn bằng thử uốn

Nếu sự cố xảy ra trong một mặt phẳng ngang gần như thẳng đứng xuyên qua mối hàn hoặc trong phạm vi 25 mm tính từ đường tâm mối hàn thì phải thực hiện quy trình kiểm tra lại như sau:

a) 2 mối hàn nữa phải được thực hiện và thử nghiệm, nếu cả 2 mối hàn này đều đáp ứng các yêu cầu quy định thì có thể tiếp tục hàn.

b) 1 trong 2 mối hàn kiểm tra lại không đạt sẽ dẫn đến tất cả các mối hàn sản xuất sau lần kiểm tra đạt yêu cầu trước đó được coi là nghi ngờ và phải được kiểm tra.

c) Các mối hàn phải được kiểm tra cho đến khi 2 mối hàn sản xuất liên tiếp được coi là đạt yêu cầu quy định. Điều này chỉ được thực hiện nếu kết quả của phép thử uốn kém hơn mối hàn nhiệt nhôm có cùng cấp và biên dạng ray.

d) Hành động khắc phục không được ảnh hưởng đến bất kỳ khía cạnh nào của việc phê duyệt quy trình. 2 mối hàn liên tiếp phải được thử uốn với kết quả đạt yêu cầu trước khi bắt đầu hoặc tiếp tục sản xuất.

8.5.5.2  Kiểm tra khuyết tật ray bằng thử uốn

Nếu lỗi xảy ra do lỗi ray:

a) 1 mối hàn nữa phải được kiểm tra, nếu kết quả đáp ứng các yêu cầu quy định thì có thể tiếp tục sản xuất.

b) Nếu mối hàn thử lại tiếp tục không đạt yêu cầu, quy trình được mô tả trong 8.5.5.1 sẽ được áp dụng.

8.6  Tài liệu

8.6.1  Hàn trong xưởng

Các hồ sơ, được lập trong 8.1, 8.3, 8.4 và 8.5, sẽ được lưu trong thời gian không ít hơn 5 năm và được cung cấp cho Chủ đầu tư khi có yêu cầu.

8.6.2  Hàn bằng máy MFBW

Đối với mỗi mối hàn, các hồ sơ sau đây phải được lưu trong thời gian không ít hơn 5 năm và được cung cấp cho Chủ đầu tư khi có yêu cầu:

a) Xác định và vị trí mối hàn;

b) Giám sát thông số mối hàn;

c) Kết quả kiểm tra uốn;

d) Dữ liệu liên kết mối hàn, nếu yêu cầu.

Phụ lục A

(quy định)

Yêu cầu thử uốn

A.1  Hàn trong xưởng

Tất cả các mối hàn phải đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm phê duyệt đối với biên dạng và cấp ray đã cho được quy định trong Bảng A.1 và Bảng A.2. Bố trí thử uốn được thể hiện trong Hình A.1.

Để phê duyệt quy trình ban đầu cho một nhà máy hàn cố định, liên quan đến một biên dạng và cấp ray cụ thể, và cũng để phê duyệt các biên dạng hoặc cấp ray khác, thử nghiệm phải tiếp tục cho đến khi mỗi mối hàn bị đứt gãy hoặc đạt đến độ võng 60 mm.

Đối với các phép thử uốn mối hàn trong sản xuất, phép thử có thể dừng lại khi đã đạt được lực và độ võng nhỏ nhất mà mẫu thử không bị gãy.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

1  Độ cao

2  Mối hàn

3  Trụ đỡ

CHÚ THÍCH 1: R = 40 mm đến 70 mm

CHÚ THÍCH 2: F = Tốc độ gia tải (40 đến 120) kN / s ít nhất đối với phần đàn hồi của thử uốn.

Hình A.1 - Bố trí thử uốn

Máy thử uốn phải được hiệu chuẩn về độ võng và lực.

Bảng A.1 - Yêu cầu thử uốn tối thiểu đối với ray theo tiêu chuẩn EN 13674-1

Bảng A.2 - Yêu cầu thử uốn tối thiểu đối với ray theo tiêu chuẩn TB/T 2344.1

A.2  Hàn bằng máy MFBW

Bố trí thử uốn được thể hiện trong Hình A.2.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

F  Lực

A  Ray

C  Mối hàn

Chú thích 1: R = 25 mm đến 70 mm

Chú thích 1: Tốc độ gia tải 40 kN / s đến 120 kN / s.

Hình A.2 - Bố trí thử uốn

Bảng A.3 - Yêu cầu thử uốn tối thiểu để phê duyệt đối với ray theo tiêu chuẩn EN 13674-1

Bảng A.4 - Yêu cầu thử uốn tối thiểu cho nhà sản xuất đối với ray theo tiêu chuẩn EN 13674-1

Bảng A.5 - Yêu cầu thử uốn tối thiểu để phê duyệt và sản xuất đối với ray theo tiêu chuẩn TB/T 2344.1

Phụ lục B

(quy định)

Kiểm tra mặt gãy mối hàn - Ghi lại các khuyết tật

Tất cả các mặt đứt gãy của mối hàn từ các thử nghiệm phê duyệt nêu trong 5.2.4.5 và 5.2.4.9, và tất cả các mặt gãy mối hàn từ các thử nghiệm sản xuất được đề cập trong 8.5 phải được kiểm tra và ghi lại các chi tiết của bất kỳ khuyết tật mối hàn nào.

Hồ sơ riêng biệt phải được lập cho từng mặt đứt gãy của mối hàn trên lưới biên dạng ray được thể hiện trong Hình B.1. Hồ sơ phải thể hiện các chi tiết liên quan đến từng khuyết tật sau:

a) Kích thước: kích thước X và Y;

b) Biên dạng;

c) Vị trí;

d) Hướng nứt;

e) Điểm bắt đầu xuất hiện đứt gãy;

f) Loại khuyết tật.

Việc xác định mối hàn thử và thông tin thử uốn hoặc thử mỏi liên quan phải được xác nhận và gắn vào lưới biên dạng ray.

Mặt gãy mối hàn không có khuyết tật phải được ghi lại tương tự với một mục được thực hiện trên lưới biên dạng ray để hiển thị rõ ràng cụm từ “Không phát hiện khuyết tật”.

CHÚ DẪN:

1  Đầu

2  Thân

3  Chân

Hình B.1 - Lưới biên dạng ray

Phụ lục C

(quy định)

Phương pháp thử mỏi đối với các mối hàn chảy giáp mép

C.1  Tổng quan

Phụ lục này mô tả các phương pháp thử mỏi:

a) Phương pháp thử nghiệm chuỗi (xem C.4.2) để thiết lập sự phân bổ độ bền mỏi của mối hàn ở độ bền 5 triệu chu kỳ. Độ bền mỏi được đo bằng phạm vi ứng suất căng bề mặt ngoài. Đó là phạm vi ứng suất sẽ tồn tại trong đường ray chính tại vị trí mối hàn khi không có mối hàn.

b) Phương pháp thử nghiệm đánh giá hậu kiểm (xem C.4.4) được mô tả để thử 3 mối hàn, không mối hàn nào được đứt ở một mức ứng suất chu kỳ xác định.

Mối quan hệ của tải trọng tác dụng với ứng suất thớ danh nghĩa ngoại biên được thiết lập bằng cách sử dụng chiều dài của thanh ray thẳng, máy đo biến dạng và tải theo chu kỳ ở tần suất thử nghiệm.

C.2  Thiết bị thử nghiệm

Các thử nghiệm phải được thực hiện ở dạng uốn 4 điểm với lực căng của chân ray như trong Hình C.1 . Nhịp trong (W) phải tối thiểu là 150 mm.

Nhịp ngoài (L) phải vượt nhịp trong ít nhất gấp đôi chiều cao ray (H) và phải đối xứng với nhịp trong.

L> W + 2H

CHÚ DẪN:

C  Cao độ

2  Mối hàn

C  Trụ đỡ dưới

C  Trụ đỡ trên

Ghi chú: R = 40 mm đến 70 mm.

Hình C.1 - Bố trí thử nghiệm mỏi

- Các nhịp bên trong và bên ngoài phải được đo và ghi lại.

- Phải đo và ghi lại khoảng cách từ đường tâm của thiết bị truyền động đến các điểm tải. Kích thước tương ứng ở hai bên của đường tâm thiết bị truyền động không được chênh lệch quá 3 mm.

- Bán kính cong của các điểm chất tải không được nhỏ hơn 40 mm. Các bề mặt tiếp xúc với điểm chất tải phải tự do dịch chuyển hoặc quay để giảm thiểu ma sát giữa các điểm chất tải và mẫu thử. Ứng suất tiếp xúc cao có thể dẫn đến các vệt nứt phát triển tại các điểm chất tải. Do đó, nên sử dụng các bố trí giảm thiểu ứng suất tiếp xúc tại các điểm chất tải. Ứng suất tiếp xúc có thể được giảm hơn nữa bằng cách 41ome nhịp ngoài và do đó giảm lực cần thiết để đạt được 41oment uốn tác dụng nhất định.

- Lực tác dụng phải được đo bằng cảm biến lực danh định mỏi đã được xác minh theo TCVN 10600-1, Loại 1.0.

CHÚ THÍCH: Tùy thuộc vào nhịp ngoài (L), thiết bị truyền động 500 kN hoặc 1000 kN có khả năng thích hợp cho hầu hết các ứng dụng.

C.3  Hiệu chuẩn

C.3.1  Yêu cầu chung

Giá đỡ thử nghiệm phải được hiệu chuẩn để đảm bảo đạt được giới hạn trên và giới hạn dưới của ứng suất thớ ngoại biên dưới chân ray tại đường tâm của mối hàn. Việc hiệu chuẩn này được thực hiện trước lô được thử nghiệm: trên một mối hàn của lô được thử nghiệm hoặc trên cùng một đường ray có cùng chiều dài mà không có mối hàn nào.

C.3.2  Mẫu thử

Mẫu thử phải là một đoạn đường ray mới của biên dạng đang được xem xét với chiều dài vượt quá nhịp ngoài của giàn thử không quá 100 mm.

C.3.3  Chuẩn bị mẫu thử (chỉ áp dụng đối với hàn bằng máy MFBW)

Gắn một máy đo biến dạng vào chân ray như Hình C.2. Sử dụng đồng hồ đo có điện trở 350 Ω danh định và chiều dài thước đo là 6 mm. Hệ số đo phải được biết đến với độ chính xác 1 %. Gắn 3 đồng hồ đo tương tự vào một khối độc lập của cùng một loại thép.

CHÚ DẪN:

1  đường tâm của khổ đường sắt trùng nhau

Hình C.2 - Vị trí đo

CHÚ THÍCH: Để có hướng dẫn chi tiết hơn về cách lắp và sử dụng đồng hồ đo biến dạng, cần tham khảo hướng dẫn sử dụng của chuyên gia.

C.3.4  Thiết bị đo (chỉ áp dụng đối với hàn bằng máy MFBW)

Phải sử dụng vốn kế kỹ thuật số có mạch đọc chính xác đến 1 phần 1.000 ở tần số thử nghiệm.

C.3.5  Quy trình (chỉ áp dụng đối với hàn bằng máy MFBW)

C.3.5.1  Gắn thanh ray vào giàn thử với máy đo biến dạng được đặt ngay bên dưới cơ cấu truyền động. Thanh ray phải được gắn sao cho tác dụng của tải trọng nén bởi bộ truyền động đặt chân ray vào trạng thái kéo căng. Đặt khối độc lập liền kề với mẫu thử. Nối dây các đồng hồ đo để tạo thành mạch cầu như được thể hiện theo sơ đồ trong Hình C.3. Đặt một hiệu điện thế không đổi có giá trị xấp xỉ 9 V một chiều giữa hai điểm A và B với A dương so với B.

Để hệ thống ổn định trong một giờ trước khi thực hiện các phép đo. Đo và ghi giá trị của hiệu điện thế này là U0.

CHÚ DẪN:

1  Máy đo biến dạng trên mẫu thử

2, 3, 4  Đồng hồ đo không giới hạn trên khối độc lập

Hình C.3 - Sơ đồ mạch (sơ đồ)

CHÚ THÍCH: Các dây nối thiết bị đo hoạt động với phần còn lại của cầu phải có chiều dài bằng nhau và được xoắn lại với nhau.

C.3.5.2  Ứng suất căng mặt ngoài danh nghĩa là σ. Đối với phạm vi giá trị của σ_i được cho trong Bảng C.1, tính U_sig bằng cách sử dụng công thức sau:

Trong đó:

U_sig là sự gia tăng điện áp giữa C và D khi σ được tăng từ 0 đến σ_i;

gf là hệ số khổ của máy đo biến dạng trên ray;

U₀ là hiệu điện thế đặt vào;

E là môđun của Young, được lấy là 210 GPa.

C.3.5.3  Tác dụng một lực tuần hoàn lên thanh ray có dạng sóng hình sin và tần số bằng tần số để dùng để thử mỏi. Đối với k bằng từ 1 đến 8 (xem Bảng C.1) thay đổi lực tác dụng tối thiểu và tối đa cho đến khi đạt được giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của U_sig liên quan đến các giá trị được ghép nối của σ_i. Ghi lại các lực liên quan được chỉ ra bởi cảm biến lực. Lặp lại 3 lần, trải qua toàn bộ mức độ kéo căng trong mỗi trường hợp.

Bảng C.1 - Các giá trị của σ_i (MPa) để xác định U_sig

C.3.5.4  Bỏ qua nhóm thử nghiệm đầu tiên, lập bảng kết quả như trong Bảng C.2.

C.3.5.5  Sử dụng dữ liệu cho trong Bảng C.2, tạo các đường chuẩn động thể hiện chu kỳ lớn nhất ứng suất và phạm vi ứng suất như là một hàm của các lực được đo bởi cảm biến lực, ở tần số thử nghiệm được sử dụng.

Bảng C.2 - Kết quả hiệu chuẩn

C.4  Phương pháp thử mỏi

C.4.1  Yêu cầu chung

Chủ đầu tư có quyền lựa chọn thử nghiệm chuỗi (xem C.4.2) hoặc thử nghiệm đánh giá hậu kiểm (xem C.4.4). Bảng C.3 xác định các yêu cầu đối với cả hai loại thử nghiệm.

Bảng C.3 - Yêu cầu thử nghiệm mỏi đối với biên dạng 60E1 / 60 E2 / 60 / 60N / 75 / 75N

C.4.2  Phương pháp thử chuỗi

C.4.2.1  Mẫu thử

Cần có mười mẫu thử được sản xuất liên tiếp. Mối hàn phải được định vị ở tâm của mẫu thử ray trong phạm vi ± 10 mm. Chiều dài mẫu thử không được vượt quá khoảng thử nghiệm bên ngoài 100 mm.

C.4.2.2  Quy trình

a) Định vị mẫu ray hàn vào giàn thử sao cho đường tâm của mối hàn thẳng hàng với đường tâm của cơ cấu truyền động. Đảm bảo độ chính xác trong khoảng ± 3 mm.

b) Xác định ứng suất lớn nhất liên quan đến độ bền mỏi trung bình ở 5 triệu chu kỳ.

VÍ DỤ: Nếu độ bền mỏi trung bình không nhỏ hơn khoảng ứng suất là 230 MPa khi tỷ số giữa ứng suất tác dụng nhỏ nhất và lớn nhất (R) Là 0,1, thì ứng suất lớn nhất sẽ là 230 / (1 - R ) = 256 MPa.

c) Tải theo chu kỳ lên mối hàn bằng cách sử dụng dạng sóng hình sin, sao cho đạt được giá trị lớn nhất của lực và phạm vi suy ra trong C.4.2.2_b). Cả tải và dải tải lớn nhất đã chỉ ra phải được duy trì trong phạm vi 2 % của giá trị danh nghĩa yêu cầu. Tiếp tục quay vòng cho đến khi mẫu thử bị đứt hoặc 5 triệu chu kỳ đã được áp dụng.

d) Nếu mẫu thử bị vỡ, kết quả thử nghiệm phải được ghi lại là 'Không đạt'. Nếu vượt qua, mẫu thử sẽ được ghi lại là 'Đạt'. Phạm vi lực tải chu kỳ và phạm vi ứng suất căng bề mặt ngoài cũng phải được ghi lại.

e) Trong trường hợp kết quả thử là ‘Đạt’, lặp lại thử nghiệm trên 1 mẫu thử khác nhưng tăng lực tải chu kỳ lên một lượng tương ứng với sự gia tăng ứng suất căng bề mặt ngoài tại chân ray 10 Mpa. Trường hợp kết quả thử là không đạt, lặp lại phép thử trên mẫu thử khác với dải ứng suất chân lớn nhất giảm 10 MPa. Trong cả hai trường hợp, lực tác dụng tối thiểu phải bằng 10 % lực lớn nhất.

f) Trường hợp thử nghiệm không đạt do quá nhiệt hoặc vật liệu ray, kết quả sẽ được bỏ qua và 1 mẫu thử bổ sung được sản xuất và thử nghiệm.

g) Tiếp tục như trên cho đến khi thử hết 10 mẫu thử.

C.4.2.3  Phân tích dữ liệu

C.4.2.3.1  Kết quả là tất cả các thất bại hoặc tất cả các kết quả đạt

Không cần phân tích dữ liệu

C.4.2.3.2  Kết quả là cả Không đạt và Đạt

Ước lượng giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của độ bền mỏi như sau:

Trước tiên, cần xác định nguyên nhân Không đạt hoặc Đạt có phải xác suất thấp. Sau đó tính độ bền mỏi trung bình σ_m theo công thức sau:

Trong đó:

σ₀ Là khoảng ứng suất thấp nhất mà tại đó các phép thử với xác suất thấp được thực hiện (MPa)

d = 10MPa

A = Σ i.n_i trong đó i nằm trong khoảng từ 0 đến z

N = Σ n_i trong đó tôi dao động từ 0 đến z tổng số xác suất thấp

Trong đó:

n_i  là số xác suất thấp hơn ở mức ứng suất thứ i trên σ₀

i  là mức ứng suất được mã hóa (i = 0 đối với σ₀)

z  là số mức căng thẳng trên 0 mà tại đó thử nghiệm đã được thực hiện

Trong công thức, sử dụng (A/N) + 0,5 nếu xác suất thấp là Đạt và (A / N) - 0,5 nếu xác suất thấp là sự cố.

Tính độ lệch chuẩn bằng công thức sau:

 Trong đó:

B = Σ i².n_i

C.4.2.3.3  Thông tin cần báo cáo

Đối với mỗi loạt thử nghiệm, các nội dung sau phải được báo cáo:

- Nhịp trong và nhịp ngoài của giàn thử (C.2.2);

- Khoảng cách từ đường tâm của thiết bị truyền động đến các điểm tải (C.2.3);

- Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của độ bền mỏi ở 5 triệu chu kỳ nếu được tính theo quy trình nêu trong C.4.2.3.2.

Đối với mỗi thử nghiệm, báo cáo:

- Phạm vi lực tối đa được áp dụng;

- Phạm vi ứng suất thớ danh nghĩa bên ngoại biên được áp dụng;

- Kết quả thử nghiệm là không thành công hoặc hết;

- Trong trường hợp không đạt, vị trí bắt đầu vệt nứt.

C.4.2.4  Tiêu chí chấp nhận

C.4.2.4.1 Tất cả các kết quả đều không đạt

Quá trình này không được chấp nhận.

C.4.2.4.2  Tất cả các kết quả đều là đạt

Quy trình được chấp nhận

C.4.2.4.3  Xảy ra cả đạt và không đạt

Độ bền mỏi trung bình phải vượt quá giá trị do Chủ đầu tư quy định và độ lệch chuẩn phải nhỏ hơn giá trị do Chủ đầu tư quy định.

Nếu giá trị tính toán của s <5,3 MPa, độ lệch chuẩn nhỏ và được coi là có thể chấp nhận được.

C.4.3  Ví dụ về phân tích dữ liệu xác định độ bền mỏi bằng phương pháp nối tiếp

Bảng C.4 - Kết quả thí nghiệm

Số lần không đạt (x): nhỏ hơn 4 lần

Số lần đạt [0]: 6

Phạm vi ứng suất thấp nhất mà sự cố xảy ra (σ₀) là 210 MPa. Vì thất bại có xác suất thấp, nên dạng Công thức C.2_sẽ được sử dụng là:

Độ lệch chuẩn theo Công thức C.3 là:

Theo C.4.2.4.3, thử nghiệm sẽ được phân loại là loại bỏ.

C.4.4  Phương pháp thử nghiệm hậu kiểm

C.4.4.1  Mẫu thử

Yêu cầu 3 mẫu thử được sản xuất liên tiếp. Mối hàn phải được định vị ở tâm của mẫu thử ray trong phạm vi ± 10 mm. Chiều dài mẫu thử không được vượt quá khoảng thử nghiệm bên ngoài quá 100 mm.

C.4.4.2  Quy trình

a) Định vị mẫu ray hàn vào giàn thử sao cho đường tâm của mối hàn thẳng hàng với đường tâm của cơ cấu truyền động. Đảm bảo độ chính xác trong khoảng ± 3 mm.

b) Ứng suất tác dụng lớn nhất được nêu trong Bảng C.3. Ứng suất nhỏ nhất được áp dụng phải bằng 10 % ứng suất lớn nhất. Không có hỏng hóc nào được chấp nhận ở độ bền dưới 5 triệu chu kỳ.

VÍ DỤ: Nếu phạm vi ứng suất xác định là 180 MPa khi tỷ số giữa ứng suất tác dụng nhỏ nhất và tối đa (R) Là 0,1, thì ứng suất lớn nhất sẽ là 180 / (1 - R) = 200 MPa.

c) Tải theo chu kỳ mối hàn bằng cách sử dụng dạng sóng hình sin để đạt được giá trị ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất, cả 2 giá trị được chỉ ra phải được duy trì trong phạm vi 2 % của giá trị danh nghĩa yêu cầu. Tiếp tục lực tải cho đến khi mẫu thử bị đứt hoặc 5 triệu chu kỳ đã được áp dụng. Nếu mẫu thử bị vỡ, kết quả thử nghiệm phải được ghi lại là 'Không đạt'. Nếu vượt qua, nó sẽ được ghi lại là ‘Đạt’.

C.4.4.3  Thông tin cần báo cáo

Đối với mỗi loạt thử nghiệm, các nội dung sau phải được báo cáo:

- Nhịp trong và nhịp ngoài của giàn thử (C.2.2);

- Khoảng cách từ đường tâm của thiết bị truyền động đến các điểm tải (C.2.3).

Đối với mỗi thử nghiệm, báo cáo:

- Kết quả thử nghiệm là không thành công hoặc hết;

- Trong trường hợp không thành công, vị trí bắt đầu vệt nứt;

- Phạm vi ứng suất danh nghĩa bên ngoài sợi được áp dụng.

C.4.4.4  Tiêu chí chấp nhận

Nếu bất kỳ mẫu thử nào bị vỡ ở dưới 5 triệu chu kỳ, thì quy trình này sẽ bị loại bỏ.

Phụ lục D

(quy định)

Kiểm tra thô đại và kiểm tra tế vi

D.1  Kiểm tra thô đại

Một phần dọc theo chiều dọc sẽ được lấy ở giữa trục thẳng đứng của thanh ray và kéo dài 80 mm mỗi bên của đường hợp nhất.

Các phần tương tự phải được lấy từ cả hai bên của chân ray, cách chân ray 10 mm như thể hiện trong Hình D.1.

Các phần này phải được đánh bóng để có lớp hoàn thiện thích hợp bằng cách sử dụng loại giấy tối thiểu 120 grit. Một mẫu ray có độ sâu đầy đủ và các mẫu chân ray được liên kết từ một trong hai mối hàn phải được khắc để thể hiện các đường ranh giới của mối hàn. Phương pháp khắc ăn mòn FRY sẽ được sử dụng.

Chất ăn mòn FRY phải có thành phần hóa học sau trên 10 l:

- 1,875 kg clorua đồng (CuCl₂ - 2H₂O);

- 5 l hydrochloric axit (HCl 1,18 ml - 35 %);

- 4,2 l nước.

Khắc ở nhiệt độ trong phòng và phải đủ thời gian tối thiểu 1 giờ, để thể hiện rõ các đường ranh giới khi kiểm tra. Không được nhìn thấy bất kỳ dấu hiệu nào của quá trình chuẩn bị đánh bóng.

D.2  Kiểm tra tế vi

Việc kiểm tra bằng kính hiển vi phải được thực hiện trên các mẫu được cắt từ cả khu vực nấm và chân ray.

Các phần được đánh dấu trong Hình D.1_phải có kích thước tối thiểu là:

- Lấy mẫu có kích thước 20 mm x 20 mm tại vị trí nấm ray với mối hàn nằm ở trung tâm;

- 2 mẫu có kích thước tối thiểu có chiều cao 10 mm x 20 mm lấy từ chân ray.

Hai mối hàn phải được kiểm tra từ bộ bốn mối hàn và phải được khắc bằng dung dịch Nital từ 2 đến 4 %. Ít nhất, các mẫu phải chứa đường hàn và một trong các đoạn chưa bị ảnh hưởng nhiệt của ray gốc.

CHÚ DẪN:

1  Mặt cắt dọc dọc trên đường tâm của ray hàn

2  Phần dọc theo chiều dọc của các đầu chân ray

... Vị trí phần kiểm tra tế vi cho vùng nấm và chân ray

Hình D.1 - Phân cắt các mối hàn

Phụ lục E

(quy định)

Kiểm tra độ cứng

2 mối hàn ở trạng thái hàn thô hoặc đã hoàn thiện phải được cắt để kiểm tra độ cứng. Mặt cắt dọc phải được đưa xuống trục thẳng đứng của nấm ray và kéo dài ít nhất 80 mm về mỗi bên của mối hàn.

Sự thay đổi độ cứng trên vùng ảnh hưởng nhiệt của từng mối hàn trong 2 mối hàn phải được đo bằng phép thử độ cứng Vickers phù hợp với TCVN 258-1 và các thông số sau:

a) HV 30;

b) Các mẫu ấn nằm trên đường cách mặt lăn trên trục dọc của ray từ 3 mm đến 5 mm. Khoảng cách giữa các mẫu ấn là 2 mm như trong Hình E.1;

c) Đo độ cứng phải mở rộng:

- Đối với ray các cấp, R220, R260 và R260Mn, R320Cr, U71M, U75V, U77MnCr, U78CrV, U76CrRE từ mối hàn đến các điểm trên mỗi mặt của mối hàn ít nhất 20 mm vào đường ray chính không bị ảnh hưởng (xem Hình E.1);

- Đối với ray các cấp R350HT, R350LHT, R370CrHT, R400HT, H320, H340, H350, H370 các điểm cách đường hàn trong vòng 8 mm mỗi bên.

Các phép đo thu được phải được ghi lại dưới dạng đồ thị và số.

CHÚ DẪN:

1  Độ sâu từ 3 mm đến 5 mm

2  Ray gốc bên ngoài vùng ảnh hưởng nhiệt có thể nhìn thấy

3  Ray gốc không bị ảnh hưởng

4  Vùng ảnh hưởng nhiệt có thể nhìn thấy trên mẫu kiểm tra thô đại

Hình E.1 - Phép đo độ cứng dọc

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] BS EN 14587 Railway applications - Track - Flash butt welding of rails.

[2] TB/T 1632.1 -2014 Welding of rails - Part 1: General specification.

[3] TB/T 1632.2 -2014 Welding of rails - Part 2: Flash butt welding.

[4] Dự án sản xuất thử nghiệm độc lập cấp nhà nước “Thí nghiệm lắp đặt và khai thác đường ray không mối nối cho đường sắt Việt Nam”

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ, định nghĩa và các từ viết tắt

4  Yêu cầu kỹ thuật

4.1  Yêu cầu đối với ray để hàn

4.2  Phê duyệt nhà thầu

4.2.1  Hàn trong xưởng

4.2.2  Hàn bằng máy MFBW

4.3  Yêu cầu sản xuất mối hàn

4.3.1  Sản xuất mối hàn

4.3.2  Thông tin do Chủ đầu tư cung cấp

4.3.2.1  Hàn trong xưởng

4.3.2.2  Hàn bằng máy MFBW

4.3.3  Yêu cầu về chuẩn bị đầu ray và căn chỉnh ngang của ray

4.3.3.1  Hàn trong xưởng

4.3.2.2  Hàn bằng máy MFBW

4.3.4  Giám sát thông số mối hàn

4.3.4.1  Hàn trong xưởng

4.3.4.2  Hàn bằng máy MFBW

4.3.5  Nhận dạng mối hàn

5  Quy trình hàn

5.1  Trình tự quy trình hàn

5.1.1  Tổng quan

5.1.2  Yêu cầu về chuẩn bị đầu ray và căn chỉnh theo chiều ngang

5.1.3  Lực kẹp

5.1.4  Gia nhiệt trước

5.1.5  Phóng điện

5.1.6  Ép chồn

5.1.7  Tháo kẹp

5.1.8  Trượt

5.1.9  Các thông số hàn

5.1.10  Độ lệch ngang mối hàn

5.1.11  Loại bỏ ép chồn dư

5.1.12  Xử lý nhiệt sau hàn

5.2  Thủ tục phê duyệt quy trình hàn

5.2.1  Tổng quan

5.2.1.1  Hàn trong xưởng

5.2.1.2  Hàn bằng máy MFBW

5.2.2  Thông tin do Chủ đầu tư cung cấp đối với hàn trong xưởng

5.2.3  Chuẩn bị mẫu

5.2.3.1  Hàn trong xưởng

5.2.3.2  Hàn bằng máy MFBW

5.2.4  Kiểm tra phê duyệt

5.2.4.1  Kiểm tra trực quan

5.2.4.2  Cắt xén dư mối hàn

5.2.4.3  Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn

5.2.4.4  Kiểm tra hạt từ tính hoặc thẩm thấu thuốc nhuộm

5.2.4.5  Kiểm tra uốn

5.2.4.6  Kiểm tra thô đại

5.2.4.7  Kiểm tra tế vi

5.2.4.8  Kiểm tra độ cứng

5.2.4.9  Thử nghiệm mỏi

5.2.5  Báo cáo thử nghiệm

5.2.5.1  Hàn trong xưởng

5.2.5.2  Hàn bằng máy MFBW

5.3  Phê duyệt các biên dạng và cấp ray khác

5.3.1  Tổng quan

5.3.2  Hàn trong xưởng

5.3.3  Hàn bằng máy MFBW

6  Yêu cầu về thiết bị

6.1  Yêu cầu chung

6.2  Danh sách thiết bị chính và thiết bị phụ trợ

6.3  Thiết bị kiểm soát và đo lường

7  Yêu cầu về an toàn

8  Kiểm tra, nghiệm thu

8.1  Kiểm tra trực quan

8.2  Độ lệch mối hàn

8.3  Hoàn thiện

8.3.1  Hàn trong xưởng

8.3.1.1  Căn chỉnh mối hàn theo chiều dọc và chiều ngang

8.3.1.2  Hoàn thiện biên dạng nấm ray

8.3.2  Hàn bằng máy MFBW

8.3.2.1  Mài thô

8.3.2.2  Mài hoàn thiện

8.4  Độ thẳng và độ phẳng của mối hàn

8.4.1  Hàn trong xưởng

8.4.1.1  Yêu cầu về căn chỉnh

8.4.1.2  Đo độ thẳng và độ phẳng

8.4.2  Hàn bằng máy MFBW

8.5  Thử uốn

8.5.1  Tổng quan

8.5.2  Yêu cầu kiểm tra bổ sung

8.5.2.1  Hàn trong xưởng

8.5.2.2  Hàn bằng máy MFBW

8.5.3  Thử uốn

8.5.3.1  Hàn trong xưởng

8.5.3.2  Hàn bằng máy MFBW

8.5.4  Diễn giải kết quả

8.5.4.1  Hàn trong xưởng

8.5.4.2  Hàn bằng máy MFBW

8.5.5  Thử nghiệm lại (chỉ áp dụng đối với hàn trong xưởng)

8.5.5.1  Thử nghiệm khuyết tật mối hàn bằng thử uốn

8.5.5.2  Kiểm tra khuyết tật ray bằng thử uốn

8.6  Tài liệu

8.6.1  Hàn trong xưởng

8.6.2  Hàn bằng máy MFBW

Phụ lục A

Phụ lục B

Phụ lục C

Phụ lục D

Phụ lục E

Thư mục tài liệu tham khảo