Abstract:
รางรถไฟที่ใช้ในประเทศไทยดั้งเดิมมีขนาด 80 ปอนด์/หลา (BS 80 A) แต่ในปัจจุบัน
การรถไฟแห่งประเทศไทยได้ทยอยปรับเปลี่ยนเป็นรางขนาด 100 ปอนด์/หลา (BS 100 A) เพื่อเพิ่ม
ความปลอดภัยในการใช้งาน และรับน้ำหนักได้มากขึ้น รวมทั้งยังสามารถเพิ่มความเร็วของรถไฟ
ได้ด้วย แต่การเปลี่ยนรางรถไฟไม่สามารถเปลี่ยนได้ทั้งหมดในคราวเดียวกัน ทำให้บางจุดต้องมีการ
เชื่อมต่อกันระหว่างราง BS 80 A กับ BS 100 A โดยใช้การเชื่อมวาบต่อชนเหล็กรางรถไฟต่างขนาด
และพบว่าหลังจากใช้งานเพียง 1-2 ปี มักมีการแตกร้าวบริเวณรอยเชื่อมหรือข้างรอยเชื่อม ซึ่งนับว่า
เป็นผลกระทบด้านความปลอดภัยและค่าใช้จ่ายอย่างมาก
โครงการนี้เป็นการศึกษา เพื่อกำหนดตัวแปรที่เหมาะสมที่ใช้ในการเชื่อมวาบเหล็กรางรถไฟ
ขนาดต่างกัน สำหรับราง BS 80 A กับ BS 100 A พบว่าจากการเพิ่มกระแสไฟฟ้าเชื่อมจากเดิม 220 A
ไปเป็น 250 A ทำให้คุณสมบัติทางกลดีขึ้น โดยเฉพาะค่าความต้านแรงกระแทก ขณะที่ค่าความแข็ง
บริเวณแนวเชื่อมและ HAZ ลดลง ในการทดลองเพิ่มโดยให้ความร้อนหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิ 650°C
ที่เวลาคงอุณหภูมิต่างๆ กัน พบว่าเวลา 10 นาที ให้คุณสมบัติทางกลดีที่สุด สามารถรับแรงดัดงอได้
สูงสุด
ดังนั้นการปรับกระแสไฟเชื่อมจากเดิมเป็น 250 A น่าจะทำให้อายุการใช้งานของรางเพิ่มขึ้น
การให้ความร้อนหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิ 650°C 10 นาที ก็อาจจะทำให้อายุการใช้งานของราง
เพิ่มขึ้นด้วย แต่ต้องทำการทดลองจริงในระยะยาว
Abstract:
The railways had been used in Thailand were 80 lb/yard (BS80A). But the State Railway of
Thailand has tried to increase the safety of the rail by gradually changing the rails from 80 lb/yard
to 100 lb/yard (BS100A). By increasing the size of the rail, the train speed can be increased as
well as the bearing load. All rail cannot be change at the same time therefore, there are the certain
points that the 80 rail are weld to 100 rail by flash butt welding. After 1-2 years, cracks are found
at the weld joints. This certainly affects the train safety.
This thesis is to study the suitable parameter for flash butt welding of BS80A rail and
BS100A. It is found that by increasing the welding current from 220 A to 250 A, the mechanical
properties of the weld also increase especially impact strength. The hardness at the weld joint and
HAZ decrease. The mechanical properties (maximum bending force) can be further improved by
post heat treatment of the weld joint at 650°C for 10 min.
Therefore, by changing the welding current from 220 A to 250 A and post heating at 650°C
for 10 min, the rail life can be increased. The further study such as fatigue strength of the weld
joint should be performed.