Введение
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования 9
1.1. Анализ материалов и конструктивных особенностей современных рельсов 9
1.2. Анализ существующих способов сварки рельсов и их применимости на различных участках пути 22
1.3. Особенности технологического процесса сварки рельсов алюминотермитным способом 36
1.4. Основные результаты и выводы первого раздела. Цель и задачи исследования 40
2. Методы расчёта температурных полей 43
2.1. Дифференциальное уравнение теплопроводности 44
2.2. Методы решения дифференциального уравнения теплопроводности -52
2.3. Выбор и обоснование методов расчёта температур применительно к алюминотермитной сварке рельсов 59
2 4. Основные результаты и выводы по второму разделу 72
3. Разработка расчётных моделей и алгоритмов для анализа температурных полей при алюминотермитной сварке рельсов 73
3.1. Описание расчетных моделей и алгоритмов 73
3.1.1 Разработка расчётной модели и расчётного алгоритма на основе метода источников 73
3.1.2. Разработка расчётной модели и расчётного алгоритма на основе метода конечных разностей 81
3.2. Сопоставление результатов расчёта температур, рассчитанных с использованием разработанных моделей 96
3.3. Основные результаты и выводы по третьему разделу 107
4. Экспериментальные исследования тепловых процессов при алюминотермитной сварке рельсов 108
4.1. Технология алюминотермитной сварки рельсов 108
4.2. Экспериментальные методы замера температур 114
4.3. Разработка методики определения температур при сварке рельсов — 121
4.4. Сопоставление расчётных и экспериментальных данных 129
4.5. Основные результаты и выводы по четвертому разделу 133
5, Исследование температурных полей, термических циклов и структур, получаемых при сварке рельсов алюминотермитным способом 134
5.1. Разработка методики расчёта количественного состава структурных составляющих 134
5.2. Численные исследования влияния технологических параметров алюминотермитной сварки рельсов на структуру металла сварного шва и околошовной зоны 141
5.3. Результаты испытаний рельсовых стыков, сваренных алюминотермитным способом 166
5.3, Основные результаты и выводы по пятому разделу 174
Общие выводы по работе 176
Список литературы 179
ПРИЛОЖЕНИЕ 187
