Soldadura AluminotérmicaIng. Alfonso Plaza Generalidades • • • • • Reseña Histórica. Soldadura de riel ¿Porque? Principio de la Soldadura. Clasificación de soldadura Aluminotérmica Procedimiento para realizar la Soldadura Aluminotérmica. Reseña Histórica Su inventor fue el Aleman Hans Goldschimidt, descubrió la forma de obtener industrialmente ciertos metales a partir de sus oxidos. Este proceso se comenzó a usar desde 1.902 para unir rieles. El metal más usado como reaccionante es el Aluminio, pero se pueden usar otros. Desgaste de las puntas de los rieles. Deterioro de la plataforma y de sus características elásticas.Soldadura de riel. Fatiga del riel y del material rodante. aumento del riesgo de fisura. Aumento de la continuidad eléctrica . generan con el tiempo un asentamiento de la zona eclisada. Costos de mantenimiento. ¿Por qué? • • • • • • La junta con eclisa es un punto delicado de la vía. Principio de la soldadura Aluminotérmica Se basa en una reacción química. Fe203 + 2 Al Oxido de Hierro + aluminio 2 Fe+Al 2O3 +Calor Hierro + Oxido de Aluminio . que se produce al reducir a óxidos de hierro con aluminio. fuertemente exotérmica. en el interior del crisol se utiliza una bengala de encendido.Principio de la soldadura Aluminotérmica La reacción se realiza en el interior de un crisol cerámico refractario. El calor producido por la reacción. Para desencadenar la reacción Aluminotérmica. y no producto de una fuente exterior de energía. licua en un tiempo muy breve los metales contenidos en el crisol. . Principio de la soldadura Aluminotérmica Tapa Antiproyección Entrada de material fundido Crisol Llenado de abajo hacia arriba Tapa inferior . • • • • Se caracteriza por un tiempo de calentamiento corto. La carga aporta la mayoría de las calorías necesarias para fundir el riel. Costo bajos de consumible. rojo Cereza). La carga es mas pequeña. . El precalentamiento aporta las calorías necesarias para fundir el riel. Aplicación mas fácil y fiable.Clasificación de la soldadura Por el tipo de precalentamiento utilizado Soldadura con ligero precalentamiento Soldadura con precalentamiento • • • • • Se caracteriza por un tiempo de precalentamiento largo (900°C . proceso más delicado por su margen de seguridad mas pequeña. tiempo de aplicación mas corto El costo de consumible mas elevado. Calidad metalúrgica perfecta. 25 6 lib .25 6 lib Tiempo (min) LP 5 5 Temperatura externa del riel °C Presión (Bar) 350 1.5 0. Método Oxigeno propano Aire propano Tiempo (min) CP 9 6 Temperatura externa del riel °C Presión (Bar) 850 1.Clasificación de la soldadura Por el tipo de precalentamiento utilizado CP = con precalentamiento.4 850 0. PL = Precalentamiento Ligero.4 350 0.5 0. Clasificación de la soldadura Por la cala Utilizada Cala Normal Cala Larga 25 (mm) 50 (mm) Tolerancia ± 2 (mm) Tolerancia ± 2 (mm) Cala Extra Larga 68 (mm) Tolerancia ± 5 (mm) . Clasificación de la soldadura Por el tipo de Combustible Implementado Oxigeno CP LP Aire Propano Aire Propano Oxigeno propano Oxigeno Propano Aire Propano . Procedimiento para realizar la soldadura Aluminotérmica (Railtech) Antes de salir al sitio de trabajo Apertura del kit Precalentamiento Preparación de la junta de soldar Colocación de los moldes Colocación del tapón Ajuste de la junta Sellado de los moldes Crisol . Procedimiento para realizar la soldadura Aluminotérmica (Railtech) Colada Corte de la mazarota Acabado de la soldadura Retiro de la cubeta de corindon Corte de las Pipas Ciclo de preguntas Retiro del crisol Esmerilado de desbaste . regla de 1 metro ( 36 pulgadas). calentador y su soporte necesario. cuñas.Artículos de seguridad aprobados por los entes reguladores. placas laterales. Juego completo de equipo de aplicación (placa de fondo. cubeta. Propano y oxigeno suficientes para el trabajo. El número adecuado de kits y los kits de tamaño apropiado para el trabajo a realizarse. cepillo de alambre. mangueras. prensa para moldes. así como reguladores. . etc. Herramientas de Control (cinta métrica. galga de cala. etc. Materiales para la preparación y acabado ( cortadora de riel. convencionales o estandar) Consumibles (pasta fusal. discos abrasivos. Crisoles suficientes (desechables. esmerilador. tiza de herrería. mandarria. . cronometro. lima.martillo . corta frio. arena seca. lápiz térmico u otro dispositivo de medición de temperatura. extintores. piedras de esmerilar. encendedores o bengalas) . Bengalas 17. Soporte Placa Inferior Soldadura con Cala Ancha 13. Crisol Enfundado 4. Juego Placas Porta moldes Laterales 11. 5. Caballete de Alineación 18. Soporte de Crisol 7. Alza del Crisol 3. Prensa Universal 8. Protección para riel Crisol Convencional . 4 Tornillos M10 x 90 6. Cubeta de Escoria 14. Pasta de Sellado ( Fusal ) 16. Soporte Placa Inferior Soldadura con Cala Normal 12.Tapa Crisol 2. Placa Guía Centrado del Crisol 10. Aro Porta crisol. Soporte del Quemador 9.Equipos y materiales 1. Mango Cubeta de Escoria y Varilla Destape Automático 15. Bote de Pasta de Sellado 12.Equipos y materiales 1. Capota Protección de Carril . Soporte Placa Inferior Soldadura con Cala Normal 8. Caballete de Alineación 14. Soporte del Quemador 5. Soporte Placa Inferior Soldadura con Cala Ancha 9. Aro del Crisol 3. Bengalas 13. Juego de Placas Laterales 6. Juego de Suplementos Placas Portamoldes 7. Crisol desechable y Tapa 2. Prensa Universal "Crisol desechable" 4. Cubeta de Escoria 10. Mango Cubeta de Escoria y Varilla Destape Automático 11. Montaje de los Accesorios Crisol Convencional Crisol Desechable . Preparación de la junta a soldar Separe los durmientes si es necesario 10 cm (4”) mínimo desde el borde del riel al borde del durmiente. da como resultado zonas porosas Revise las puntas de los rieles por si están golpeados o si existen dobleces o deformaciones. dependiendo de su radio). pintura y cascarillas de laminado. Una punta de riel limpiada inadecuadamente. Verifique si existen grietas en las puntas de los rieles y barrenos. Desoxide por flameo con soplete y limpie con el cepillo de alambre unos 10 a 15 cm hacia atrás de las puntas del riel para eliminar óxido. . grasa. Desmonte las fijaciones en 2 o 3 durmientes en cada lado de la junta (más si se trata de una curva. Ajuste de la Junta a soldar Cala Alineación vertical Determina la calidad dimensional de la soldadura y su vida útil Torsión (viro) Alineación horizontal . Esta cala debe ser de 25 mm ± 2 mm (1” ±1/16”). • Esta dimensión debe medirse con una galga o una cinta métrica • La cala debe permanecer constante durante la operación.Ajuste de la junta a soldar Cala • Este es el espacio entre los dos rieles que se soldarán. . a ambos lados de la cala. mesa de alineación. Caballetes de alineación.Ajuste de la junta a soldar Ajuste horizontal • • La cara interna del hongo o cabeza de los carriles o rieles (hilo activo) a soldar debe de quedar en perfecta alineación. . cuñas de madera. para realizar el ajuste se necesita de: Regla metálica de longitud mínima un metro. Ajuste de la junta a soldar Ajuste vertical • • • Se realiza sobre la superficie de rodadura de los hongos del carril. como se observa en la figura. Los extremos de los rieles deben quedar ligeramente en punta. la unión no resulte cóncava. con un valor tal que una vez a temperatura ambiente y terminada. . La regla metálica se colocara de canto y centrada con respecto a la cala la distancia “S” entre cada extremo de la regla. a ambos lados de la cala. • Verifique la superficie interna en el lado interno del hongo del riel y la base del riel interno.Ajuste de la junta a soldar Torsión • Deben verificarse ambos rieles por torsiones (viro). • Deben estar nivelados o rectificados con respecto a la regla y/o alma. . Esta etiqueta debe retirarse de la bolsa de la carga de soldadura y colocarse en la hoja de registro correspondiente a la operación de soldadura. tipo y tamaño del riel se encuentran en el empaque del Kit. cerrado y sin ningún daño o rastros de humedad. . La etiqueta en la bolsa de plástico de la carga de soldadura indica la fecha de lote y los números de referencia de la carga.Kit de Soldadura • • • • • • Deben almacenarse en un sitio seco donde no puedan sufrir daño alguno Deben conservarse en su empaque original. Asegúrese que el Kit corresponde a los rieles que se soldarán. La identificación del proceso. Los 2 portamoldes deben coincidir perfectamente y estar perpendiculares al eje longitudinal de los carriles. Después de apretar. Termine el centrado del conjunto de las dos mitades de molde y apriételos con l la prensa. recomendamos cubrir la parte superior de los moldes con cartón para impedir que entre cualquier material dentro de los moldes. porta molde. . Esmerile cualquier excedente en el riel que impida que los moldes se ajusten herméticamente al riel.Colocación de los moldes • • • • • Cada conjunto molde/placa. que el eje de la cámara de soldadura coincida con el eje de la cala. se colocara de forma. Colocar un cordón de pasta entre el molde y la cubeta de escoria. es necesario sellar perfectamente el contorno: molde / riel. Molde / molde. Moldes / placa inferior Molde / cubeta • Aplique uniformemente con la mano la pasta Fusal alrededor del perfil completo del riel. incluyendo la parte inferior de la base.Sellado de los moldes • Una ves realizado el montaje de los moldes sobre el riel. Verificar y repasar con pasta • • . Es importante revisar las presiones de Oxígeno y Propano antes de realizar cada precalentamiento. 35 cm El tiempo de precalentamiento será en un lapso de 4 a 5 minutos . La flama tendrá una longitud de aprox. Aportar calorías a los rieles y moldes para que exista un buen equilibrio térmico. Asegúrese que los cilindros de propano y oxígeno estén lo suficientemente llenos para completar la operación.Precalentamiento • • • • • • Elimina la humedad residual existente en los moldes y pasta de sellado. . Coloque el tapón calentado en los moldes y presione con cuidado. Abra y vacíe la carga en el crisol. Coloque la horquilla de CJ cerca del área de trabajo. Limpie cualquier arena suelta en el interior. Crisol • • • • • Inspeccione el crisol en búsqueda de fisuras. asegurándose de no dañar las paredes internas de los moldes. no pegue. Retire el calentador de los moldes. Coloque el crisol en un cartón cerca del área de trabajo y tenga una bengala lista.Colocación del tapón • • • Aproveche del precalentamiento para calentar ligeramente el tapón. • introducirla en el centro de la carga. Mientras se está llevando a cabo la reacción todo el personal debe estar apartado del área. Usando guantes. transpórtela a nivel. coloque a nivel en un lugar seco. . Cerrar el crisol con una tapa. tome la cubeta de corindón a nivel. Retiro de la cubeta Retire la cubeta de corindón después de no menos de 3 minutos de haberse completado la colada.Colada • • • Encender la bengala e inmediatamente. poner en marcha el • cronómetro. Una vez iniciada la reacción de la carga. Se recomienda el uso de una cortadora hidráulica.Retiro del crisol • • Corte de la mazarota Tres y medio (3 1/2) minutos después de que se ha detenido el flujo de material líquido a la cubeta de corindón. Este método asegura una mejor alineación de la soldadura y evita desgarres. Coloque la corta mazarota sobre el área soldada . con un martillo. Después de cinco minutos de que se haya completado la colada empuje lentamente.5 mm arriba de la superficie de rodamiento. haciendo una pausa momentánea. para asegurar que todo el material de soldadura se haya drenado del crisol dentro de los moldes. • • • • Para la eliminación del sobrante de soldadura. la mitad de la parte superior de los moldes sobre una pala. La altura de las cuchillas debe ajustarse a no menos de 1. el Crisol puede retirarse suavemente. • Este deberá levantarse de manera recta y nivelada. El esmerilado de desbaste de la superficie de rodamiento del riel debe realizarse con una piedra de esmerilado de superficie aprobada.Esmerilado de desbaste Corte de las pipas • • • Las pipas de base pueden doblarse ligeramente de tal manera que pueda llevarse a cabo el esmerilado de desbaste El ángulo entre la pipa de base y el hongo de riel no debe exceder más de 45º.75 milímetros . • • • El esmerilado de desbaste del hongo de riel de la soldadura Aluminotérmica puede realizarse después de que se haya completado el corte. El esmerilado de desbaste se completa cuando el exceso de material de soldadura se reduce a aproximadamente 0. Debe tener cuidado cuando flexione las pipas para no crear una separación caliente en la parte superior de la base y cuando la rompe en frío de no desgarrar el patín. Limpiar el sobrante en las zonas del alma y patín de riel Troquelar con la enumeración de la soldadura y las iniciales de certificación del soldador .Tomar un tiempo de enfriamiento para realizar la recepción de soldadura con una regla metálica de acabado y calibrador. Preguntas ?????????????? .