Soudage par thermosoudage des voies ferrées
Comme nous le savons tous, les voies ferrées sont produites avec certaines longueurs, telles que 12,5m, 25m, et les plus longues de 50m à 100m. Quelle que soit la longueur des rails, ils doivent être joints bout à bout pour former une voie ferrée continue. Cela peut être réalisé par des joints de rail (éclisses) ou des méthodes de soudage. Pour l'instant, nous nous concentrons sur le soudage des voies ferrées.
Il existe quatre méthodes courantes de soudage voies ferrées. Il s'agit du soudage par étincelage, du soudage sous pression de gaz, du soudage à l'arc sous enveloppe et du soudage par thermosoudage. Quelles sont les différences entre ces méthodes ? Nous avons résumé les applications dans différentes conditions de construction pour vous permettre de les comparer.
| État de la construction | soudage par thermoformage | soudage à l'arc sous enveloppe | soudage flash-butt | soudage gaz-pression |
|---|---|---|---|---|
| Lieu fixe | Oui | Non | Applicable | Applicable |
| Lieu fixe | Pas pour une utilisation massive | Pour une utilisation massive | Pour une utilisation massive | |
| Sur la voie ferrée | Applicable | Non | Non | Non |
| Extrémité du rail de forme spéciale | Applicable | Non | Non | Non |
| Pendant de courts intervalles de conduite | Applicable | Non | Non | Non |
| Pas d'arrêt (tramway uniquement) | Applicable | Non | Non | Non |
En un mot, le soudage par thermosoudage est la méthode la plus utilisée pour souder les voies ferrées. Elle est simple à mettre en œuvre et ne nécessite pas d'énergie électrique. L'équipement et les matériaux nécessaires sont faciles à obtenir.
Le principe de la soudure thermoélectrique du chemin de fer
Le soudage à la thermite des rails est une méthode de soudage qui utilise la chaleur de la réaction chimique comme source de chaleur. Lors du soudage, les extrémités des deux rails sont fixées à l'avance dans le moule, puis le mélange de poudre d'aluminium et de poudre d'oxyde de fer (appelé thermite) est chauffé dans le creuset. Une réaction exothermique produit du métal liquide (fer) et du laitier en fusion qui sont injectés dans le moule. Le métal liquide s'écoule dans les interstices du joint pour former le métal de la soudure, tandis que le laitier flotte à la surface. Pour ajuster la température de la fonte et la composition chimique du métal soudé, des additifs et des alliages appropriés sont souvent ajoutés à la thermite.
Le processus de soudage des rails de chemin de fer
- Préparation
Préparation de l'équipement et du matériel auxiliaire
Matériel consommé : thermite， moule en sable， creuset， boue de scellement, allumettes à haute température, meule, propane, oxygène, tuyau.
Équipement auxiliaire : moule, bac à scories, fourchette à creuset, support de moule à sable, couvercle de moule à sable, règle inclinée de 1 m, thermomètre à rail, dispositif de serrage, pied-de-biche, cadre de préchauffage, cale en acier.
Machines auxiliaires : scie à rail, polisseuse, meuleuse portative, etc.
Préparation des voies ferrées
Décharger les 2-4 paires de attaches de rail de part et d'autre de l'embout à souder.
- Nettoyage et séchage des extrémités des rails
Utiliser le broyeur portable pour enlever la rouille et décontaminer l'extrémité du rail. Assurez-vous que la face des extrémités de rail à souder est sèche et propre. - Alignement de l'extrémité du rail
La largeur entre les deux extrémités du rail doit être comprise entre 27 mm et 30 m. L'alignement vertical et horizontal du champignon, de l'âme et du patin du rail est requis. - Installation des appareils
L'appareil doit être installé dans le sens du vent. - Installation d'un moule en sable
Le trou de coulée est légèrement taillé pour éviter que des particules de sable ne tombent pendant le préchauffage et la coulée, ce qui entraînerait la formation de scories de soudage.
Installez d'abord la plaque de fond, puis le moule latéral, et enfin utilisez le collier de serrage pour fixer le moule à sable. - Scellement
Appliquer de la boue d'étanchéité à la sortie du moule à sable et au filetage de la fixation pour assurer l'étanchéité du moule à sable et du rail. - Préchauffage
Tout d'abord, réglez la pression de travail du propane et de l'oxygène. Deuxièmement, installez l'appareil de chauffage sur le cadre, réglez la buse au centre du moule de sable et placez le bouchon de dérivation sur le bord du moule de sable, retirez l'appareil de chauffage du support et allumez la buse. Troisièmement, réglez la pression et le rapport de mélange du propane et de l'oxygène pour obtenir la meilleure flamme. Enfin, préchauffez pendant 5 minutes. - Installation du creuset
Cette étape est préparée en même temps que le préchauffage. Mélangez uniformément la thermite et versez-la dans le creuset. Insérez l'allumette à haute température, puis recouvrez le creuset. - Allumage
Placez le creuset sur le moule en sable dès que le préchauffage est terminé. Vérifiez la position et allumez rapidement l'allumette. - Réaction thermite
Observez la réaction chimique. L'apparition d'une flamme nue est le point de départ de la réaction thermitique. Dès que la flamme s'éteint, la réaction chimique s'arrête. Normalement, le temps de réaction de la thermite est de 8 à 15 secondes. - Démoulage
Retirer le moule en sable et le bac à scories 5 minutes après la coulée du fer en fusion. - Couper l'excédent de thermite
Couper le surplus de thermite et plier ceux qui dépassent de part et d'autre de la base du rail. - Broyage
Il s'agit de l'étape finale du soudage des rails. Elle permet de rendre la surface des rails assemblés plane et lisse.
Une fois les 13 étapes terminées, vérifiez les joints de soudure pour vous assurer qu'ils sont conformes aux normes. Remettez la voie ferrée à sa place d'origine. Il reste également des travaux de nettoyage à effectuer. Les ouvriers doivent enlever la poussière, les scories, la ferraille, le moule en sable et le creuset.
