Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17832
Title: การเชื่อมซ่อมรางรถไฟ
Other Titles: Welding Repair of Rail Steel
Authors: ประภาศ เมืองจันทร์บุรี
ณัฐชนน พูลศิริ
Faculty of Engineering Mining and Materials Engineering
คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และโลหะวิทยา
Keywords: รางรถไฟ การเชื่อม;ทางรถไฟ
Issue Date: 2021
Publisher: มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
Abstract: The rail steel is the main equipment for the railway. When the surface of rail is worn, the welding repair was performed to prolong rail service life and to reduce cost for new rail replacement. The objective of this research is to study welding repair of the top surface in rail steel grade 900A. The Shielded Metal Arc Welding (SMAW) and Flux Cored Arc Welding (FCAW) Process were conducted with the various electrode which give similar hardness to this rail steel. The ten welding conditions were investigated with three layers deposition. The SMAW process consisted of six welding conditions using different types of electrodes (type A, B and C) and welding current (140 A and 180 A). Four different welding conditions of FCAW process applied the electrode type D with different welding currents (200 A and 250 A) and shielding gases (100% CO2 and 80% Ar mixed with 20% CO2). The results showed that invisible defect was observed in Weld Metal (WM) and Heat Affected Zone (HAZ) of all weldments. The microstructure of Base Metal (BM) revealed pearlite structure (Hardness 282.3 HB and Toughness 8 J). The HAZ mostly presented bainite structure. The weld metal of both processes largely also displayed bainite structure (Hardness 289.1 HB to 356.1 HB). The high hardness of weld metal resulted from high alloys in weld metal. The SMAW results indicated that using electrode type C and welding current 140 A exhibited the good condition due to the high toughness (15 J) and the weld metal hardness (315.7 HB) that meets the criteria of EN 15594 standard. The FCAW results revealed that applying electrode type D with welding current 200 A and 100% CO2 shielding gas was the best condition. This is because of the highest toughness (32 J) and also the weld metal hardness (290.2 HB) according to the acceptance criteria of EN 15594 standard.
Abstract(Thai): รางรถไฟถือว่าเป็นชิ้นส่วนหนึ่งที่สําคัญในระบบราง เมื่อเหล็กรางรถไฟเกิดการสึก หรอจึงจําเป็นต้องมีการยืดอายุการใช้งานด้วยการเชื่อมซ่อมเพื่อลดต้นทุนในการเปลี่ยนรางใหม่ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเชื่อมซ่อมพอกผิวรางรถไฟเกรด 900A โดยใช้กระบวนการ เชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์และลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์ด้วยลวดเชื่อมที่มีค่าความแข็งใกล้เคียงกับ เหล็กรางรถไฟ ทําการเชื่อมจํานวน 3 ชั้น ทั้งหมด 10 เงื่อนไข แบ่งออกเป็นกระบวนการเชื่อมไฟฟ้า ด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์จํานวน 6 เงื่อนไข (ลวดเชื่อมชนิด A B และ C และที่กระแสเชื่อม 140 และ 180 แอมแปร์) และกระบวนการเชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์จํานวน 4 เงื่อนไข (ลวดเชื่อมชนิด D ที่กระแสเชื่อม 200 และ 250 แอมแปร์ และใช้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 100% และแก๊สอาร์กอน 80% ผสมกับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 20% เป็นแก๊สปกคลุม) จากผลการวิจัยพบว่า ไม่พบ ข้อบกพร่องในบริเวณเนื้อเชื่อมและบริเวณกระทบร้อนของแนวเชื่อมทั้งหมด โดยบริเวณเนื้อโลหะเดิม ประกอบด้วยโครงสร้างเพิร์ลไลต์ (ค่าความแข็ง 282.3 HB / ค่าความแกร่ง 8 จูล) บริเวณกระทบร้อน ประกอบด้วยโครงสร้างเบไนต์เป็นหลัก ในขณะที่บริเวณเนื้อเชื่อมของทั้งสองกระบวนการเชื่อมส่วน ใหญ่ประกอบด้วยโครงสร้างเบไนต์ (ค่าความแข็ง 289.1 ถึง 356.1 HB) ซึ่งสอดคล้องกับค่าความแข็ง ที่ค่อนข้างสูงจากการมีปริมาณธาตุเจือสูง โดยกรณีของกระบวนการเชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟ ลักซ์พบว่า การใช้ลวดเชื่อมชนิด C และที่กระแสเชื่อม 140 แอมแปร์ เป็นเงื่อนไขที่ดีที่สุด เนื่องจาก เนื้อเชื่อมมีค่าความแกร่งที่สูง (15 จูล) และมีค่าความแข็งที่ผ่านเกณฑ์การยอมรับตามมาตรฐาน EN 15594 (315.7 HB) และสําหรับกรณีของกระบวนการเชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์พบว่า การใช้ลวดเชื่อม D ที่กระแสเชื่อม 200 แอมแปร์ และใช้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 100% เป็นแก๊สปก คลุม เป็นเงื่อนไขที่ดีที่สุด เนื่องจากเนื้อเชื่อมมีค่าความแกร่งสูงสุด (32 จูล) อีกทั้งยังมีค่าความแข็งที่ ผ่านเกณฑ์การยอมรับตามมาตรฐาน EN 15594 (290.2 HB) โดยกรณีนี้เป็นเงื่อนไขที่สุดในการเชื่อม ซ่อมรางรถไฟ
Description: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (เหมืองแร่และวัสดุ), 2564
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17832
Appears in Collections:235 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6210120016.pdf
  Restricted Access
12.06 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in PSU Knowledge Bank are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.