TRI S RW – a solução versátil que atende às demandas das ferrovias urbanas

Para atender da melhor forma os requisitos relacionados à manutenção de redes ferroviárias urbanas, a equipe de P&D da Welding Alloys França desenvolveu um arame tubular exclusivo chamado TRI S RW. Embora o procedimento de fabricação seja padrão, a formulação química é exclusiva, tornando este metal de adição compatível com os seguintes dois processos:

• Soldagem a arco aberto
• Soldagem a arco submerso

A versão padrão deste arame é oferecida em um diâmetro de 2,0 mm. O arame tubular TRI S RW pode ser usado para uma infinidade de aplicações de manutenção em redes ferroviárias urbanas; esta é a única solução necessária para todas as operações de soldagem em trilhos ranhurados.

União de trilhos ranhurados

A soldagem aluminotérmica tem sido o processo mais amplamente utilizado para montagem de trilhos há muitos anos. No entanto, a soldagem por centelhamento também provou seu valor e agora é uma prática cada vez mais comum.

Embora esses dois processos de soldagem estejam bem estabelecidos e ofereçam várias vantagens, os usuários finais agora buscam uma solução alternativa que seja mais econômica, menos trabalhosa e/ou mais ecológica. A flexibilidade de uso do arame tubular autoprotegido TRI S RW atende a esses requisitos.

O uso de arames tubulares autoprotegidos (que não requerem gás de proteção adicional) é comum em operações de soldagem ao ar livre.

No entanto, a soldagem a arco aberto / união de trilhos ranhurados requer o uso de um arame tubular autoprotegido específico – um com teor mineral controlado. Isso é para garantir uma junta soldada sem defeitos de compacidade (inclusões de escória em particular).

O TRI S RW foi desenvolvido com isso em mente. O teor de escória é controlado e suas características são dominadas para tolerar a soldagem contínua de trilhos ranhurados com baixos valores entre camadas (20 – 25 mm em semiautomático) e visibilidade no fundo da ranhura de soldagem.

Na ausência de uma norma que rege a qualificação de testes para soldagem a arco aberto de trilhos ranhurados. A norma referida é a norma NF EN 16771 (Soldagem aluminotérmica de trilhos ranhurados). Os testes de laboratório, e em particular os testes de dobramento lento, atendem aos requisitos.

Revestimento de áreas desgastadas

O aumento do uso de redes ferroviárias urbanas leva ao desgaste dos trilhos e sistemas. Portanto, é necessário realizar reconstrução e revestimento.

Por exemplo, ao instalar novos desvios, é necessário que os trilhos circundantes estejam nivelados. Para isso, recomenda-se o uso do arame tubular TRI S RW.

O grau deste arame tubular, austenítico com Cromo-Níquel-Manganês, permite uma alta tolerância à diluição com o metal base (por exemplo, R260), ao mesmo tempo que possui a capacidade de endurecer proporcionalmente à carga nas rodas do bonde.

Este mesmo procedimento de reparo por revestimento a arco aberto pode ser aplicado em caso de desgaste local prematuro, como lascamento / rachadura.

Revestimento de curvas por soldagem – resistente ao desgaste e ao ruído

DESGASTE

O desgaste por fricção metal-metal é particularmente encontrado em curvas. Onde o contato roda-trilho é mais importante. As áreas que apresentam forte desgaste devem então ser restauradas. Para não interromper o tráfego, a grande maioria das operações de revestimento por soldagem é realizada quando os bondes estão parados (ou seja, durante a noite).

É então necessário poder realizar o revestimento por soldagem no número máximo de zonas no mínimo de tempo.

PROCESSOS DE SOLDAGEM

A soldagem a arco com arame tubular autoprotegido, bem como a soldagem a arco submerso, são comumente utilizadas.

A implementação do processo de arco submerso é frequentemente preferida pelas seguintes razões: aumento da produtividade devido a uma alta taxa de deposição; boa aparência do cordão; facilidade de uso para os operadores, arco não visível (conforto e segurança para os residentes) e rastreabilidade automática das tarefas com precisão.

Por outro lado, quando os riscos de absorção de umidade do fluxo são significativos (devido às condições climáticas), pode então valer a pena considerar a soldagem a arco com arame tubular autoprotegido. Isso também aliviará a carga na máquina de soldagem.

Erroneamente, o revestimento a arco submerso é frequentemente feito usando arames sólidos de grande diâmetro (3,2 mm e/ou 4,0 mm). No entanto, o uso de um arame tubular TRI S RW de diâmetro 2,0 mm (em combinação com o fluxo apropriado WAF415) oferece muito mais vantagens por concepção.

De fato, quase toda a corrente de soldagem passa pela periferia (a fita), ao contrário do arame sólido onde toda a seção do arame é utilizada.

A partir disso, duas leis fundamentais de soldagem podem ser apresentadas:

• Na mesma intensidade, o uso de um arame tubular permitirá uma taxa de deposição mais alta (até o dobro) porque o arame tubular derrete mais rápido que o arame sólido.
• A uma taxa de deposição equivalente, um arame tubular exigirá menos aporte térmico (energia de soldagem).
• No caso de revestimento preventivo por soldagem de trilhos na oficina, trabalhar com um arame tubular de diâmetro 2,0 mm limitará o aporte térmico sem reduzir a taxa de deposição. Isso limitará a deformação do trilho. Portanto, uma certa economia de tempo será alcançada na etapa de endireitamento. No local, no caso de revestimento sucessivo em uma curva, as tensões residuais (longitudinais) se acumulam. Isso amplifica o fenômeno de ruptura observado no nível das soldas entre trilhos (zonas de heterogeneidade metalúrgica). Essas rupturas não ocorrem necessariamente instantaneamente após o revestimento. Na verdade, na maioria das vezes elas aparecem em condições de inverno, quando os trilhos se retraem. É fortemente recomendado limitar a energia de soldagem nessas porções para evitar reparos após o revestimento por soldagem. Dito isso, na maioria dos casos, buscaremos desempenho. Além disso, o uso de um arame tubular de diâmetro 2,0 mm dobrará as taxas de deposição (em comparação com um arame sólido de diâmetro 3,2 mm). METALURGIA DE SOLDAGEM Os graus de trilhos mudaram consideravelmente nos últimos anos. Consequentemente, os fabricantes de aço agora estão oferecendo soluções que possibilitam estender o tempo antes da necessidade de reconstruir os trilhos, aumentando assim a vida útil das redes ferroviárias.

  Independentemente do grau de trilhos ranhurados utilizados, o equivalente de carbono é relativamente alto. Além disso, para evitar o risco de fissuração a frio na zona afetada pelo calor (descolamento em serviço), é necessário tomar certas precauções durante as operações de revestimento por soldagem.

  Para limitar a formação de uma estrutura 100% martensítica na zona afetada pelo calor, é necessário prestar atenção aos seguintes dois fatores:

  • Temperatura de pré-aquecimento (e pós-aquecimento)
  • Energia de soldagem / aporte térmico

  Em condições de “local”, a operação de pré-aquecimento nem sempre é fácil. Isso ocorre porque o material de enchimento das seções de preenchimento (polímero) é sensível à temperatura. Para limitar o risco de danos, a temperatura de pré-aquecimento é frequentemente limitada a 80-150 °C.

  A uma taxa de deposição equivalente, o uso de um arame tubular em vez de um arame sólido possibilita reduzir o aporte térmico (energia kJ/mm). Isso terá dois efeitos imediatos:

  • Limitar a área afetada pelo calor. O fenômeno de têmpera da ZAC será, portanto, limitado.
  • Limitar o risco de danificar o polímero devido ao aporte térmico reduzido

  O perfil de revestimento por soldagem é tal que os passes superiores têm o efeito de tratar termicamente as áreas afetadas pelo calor dos passes anteriores (técnica de revenimento por cordão / autorrevenimento dos passes). Por esse motivo, recomenda-se fazer um cordão final no topo do depósito de solda.

  Este cordão é chamado de “sacrificial” porque seu único papel é garantir a conclusão do revenimento da zona termicamente afetada do cordão anterior. Ele é removido por esmerilhamento durante o acabamento.

• A realização deste cordão de solda sacrificial deve seguir um procedimento preciso. Além disso, seu posicionamento, bem como a dimensão do cordão, devem ser precisos. É imperativo que este cordão esteja a 3 mm de distância do metal base, caso contrário não é útil. É aqui que o uso do arame tubular TRI S RW ø2 mm oferece flexibilidade operacional suficiente para alcançar a geometria perfeita sem defeitos de soldagem, como flacidez. Se desejar mais informações, clique aqui para solicitar uma ficha técnica.