장대레일 엔크로즈드아크 용접

(1) 개요

피복용접봉과 레일을 전극으로 하여 그 사이에서 발생한 전기 아크열로 용접봉을 용융시켜 모재의 일부와 함께 용접금속을 형성하여 용접하는 방법

(2) 용접과정

1. 레일 정렬 및 사금과 동판 설치

2. 예열
3. 용접(저부→복부→두부)

4. 사금절단
5. 후열처리
6. 연삭

(3) 특징
1. 작업시간이 비교적 길다.(150∼180분)
2. 전원설비가 비교적 대형이다.
3. 용접 강도가 비교적 높지만 용접공의 기량에 따라 품질 신뢰도가 좌우된다.
(4) 적용 범위
엔크로즈드 아크용접은 이음용접, 레일 끝닳음용접 및 크로싱 살부치기용접, 레일두부표면 살부치기용접 등에 적용한다.

(5) 레일 조정
이음용접의 경우에는 레일의 단면간 거리는 17±3mm(두부열처리레일의 경우 14+3 mm, 14-2mm)를 표준으로 하고, 단면을 맞출 때에는 사용방향에 따라 레일 두부 및 궤 간 내측이 직선이 되도록 맞추어야 하며, 냉각 후 수평이 되도록 레일 조정 시 4~ 5mm정도의 캠버를 붙여야 한다.
(6) 예열
1. 이음용접시 모재를 예열할 경우에는 레일 단면의 양측 약 150mm를 균등 가열하고, 레일 저부는 500°C가 되도록 가열하며, 예열이 레일 단면 전체에 미치도록 한다. 레 일 끝닳음 용접 및 크로싱 살부치기 용접에서 모재를 예열할 경우에는 레일 두부에 필요한 길이만큼 120~180°C가 되도록 가열하여야 한다.
2. 용접봉 직경에 따른 사용전류의 표준은 다음과 같다.

용접봉 직경	전류
4mm	130~170A
5mm	200~250A

이음용접을 할 경우에는 중앙부에 V자형으로 특수 가공된 동판을 레일 밑바닥 면 에 붙인 후 그 위에 용접을 시행하여야 한다. 또한, 레일 끝닳음 용접 및 크로싱 살 부치기 용접을 할 경우에는 레일 저부 양측을 버팀쇠로 고정시켜야 하고, 용접을 개 시 할 때 아크는 이 버팀쇠에서 발생시켜야 하며, 두부 양측에 자석으로 동판을 붙 인 다음 용접을 시행하여야 한다.

(8) 용접방법
1. 운봉법은 원형운봉 또는 반원형운봉을 이용한다.
2. 용접선과 용접봉 간의 각도는 70~80°를 유지한다.
3. 용접은 비석법으로 시행하되 1차 용착두께는 2.5~3.0mm 이하, 용착폭은 8mm 이 하, 용입은 1.5mm 이상으로 한다.
4. 용접부의 초과두께는 1~2mm 정도로 할 것
5. 용접진행방향에 따른 용접방법은 후퇴법을 사용한다.
6. 용접봉은 포장을 개봉하지 않은 것을 사용하고, 개봉한 것을 사용할 경우에는 건조 로에서 105±5°C로 1시간 이상 건조시킨 뒤에 사용하도록 한다.

(9) 이음용접

1. 저부용접은 동판위에 용접을 하여 레일저부를 만든다.
2. 복부 및 두부 용접은 수냉장치된 치구로 둘러싸인 공간을 용접하되 매 1층 용접이 끝나면 쇠솔로 슬래그를 제거한 다음에 용접을 시행한다.
3. 용접이 끝나면 치구를 제거하고 버팀쇠를 토치 램프로 절단 한다.
(10) 표면경화용 및 고장력강용 용접봉
레일 끝닳음 용접 및 크로싱 살부치기 용접에 사용하는 표면경화용 용접봉과 고장력강용 용접봉은 60~70% : 30~40%의 비율로 사용하여야 한다.

(11) 끝 다듬질
서냉이 끝나면 “2. 일반사항 (9) 끝다듬질”에서 정한 바에 의하여 끝 다듬잘을 하여 야 한다.
(12) 레일두부표면 살부치기 용접 절차
1. 예비연마 : 결함의 폭, 깊이, 주행면의 위치 및 통과조건을 감안하여 레일연마 단면 을 정한 후 예비연마를 시행하여야 한다.
2. 자분탐상검사 또는 침투액수평분할탐상 : 레일표면의 결함상태를 확인하고, 결함이 발견될 경우 연마를 다시 시행하여 결함이 발견되지 않도록 하여야 한다.
3. 예열 : 레일온도가 350~400°C이내로 가열하여야 한다.
4. 용접방법 : 테두리선을 먼저 작업한 다음 좌, 우로 이동하면서 용접을 시행한다.

5. 초벌다듬기 연마 : 주행면을 기준으로 금속부의 초과 두께가 0.54mm를 넘지 않도록 연마하여야 한다. 단, 마감연마 시행을 위하여 초과 두께가 0.3mm 이하로 내려가지 않도록 연마한다.

6. 마감연마 : 용접 후 레일두부의 최종단면을 복구하여야 한다. 마감연마는 레일 온도 50°C 이하에서 시행하여야 하며 지나치게 연마되지 않고 평평하게 유지되도록 한 다. 이 때 틈새 게이지로 측정한 초과 두께는 곡선부를 포함하여 0.1~0.2mm 사이 여야 한다.
7. 후열처리 : 용접부 끝에서 100mm 이상을 600~700°C로 20분(표준)간 후열처리를 한 후 석면포를 덮어 20분 이상 서냉시켜야 한다.
8. 끝다듬 : 서냉이 끝나면 “2. 일반사항 (13) 끝다듬질”에서 정한 바에 의하여 끝다듬 손질을 하여야 한다.