بررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی تیغه سوزن ریل بازسازی شده و مقایسه آن با نمونه اصلی و شبیه سازی نحوه تغییر شکل آن حین جوشکاری

در راه آهن برای تغییر مسیر قطار، از یک خط به خط دیگر از تیغه سوزن ریل استفاده می شود. در این تحقیق از تیغه سوزن ریل با گرید 900b و از جنس فولاد کربن متوسط استفاده شد. برای بازسازی تیغه سوزن ریلی که در اثر خستگی و تحت تنش های برشی ناشی از حرکت چرخ قطار لایه لایه شده، از جوشکاری به روش الکترود دستی (smaw) استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که کلیه مناطق پس از بازسازی، دارای آنالیز شیمیایی مشابهی با فلز پایه تیغه سوزن ریل اصلی بوده است. همچنین استحکام نهایی، سختی، حد خستگی و انرژی شکست تیغه سوزن ریل بازسازی شده تقریباً برابر با تیغه سوزن ریل اصلی بوده که این موضوع تأیید کننده مطلوب بودن پروسه بازسازی است. برای شبیه سازی مقدار تغییر شکل تیغه سوزن ریل حین جوشکاری از نرم افزار ansys استفاده شد. مدل سازی توسط یک مدل سه بعدی، به روش المان محدود انجام پذیرفت. به خاطر شکل هندسی خاص مدل و عدم وجود فلز پایه در طرفین حوضچه، انبساط و انقباض های حاصل از جوشکاری در فلز جوش به آسانی در طرفین حوضچه صورت گرفته و در نتیجه تنش های پسماند عرضی از خود باقی نمی ماند.