Ensayo de soldadura de rieles ALAF 5-032_2002_Soldadura Aluminotérmica

Transcripción

1 Ensayo de soldadura de rieles ALAF 5-032_2002_Soldadura Aluminotérmica

2 Contenido El INTI: Misión, Centros de Investigación, RRHH, Oferta tecnológica. INTI-Mecánica: Misión, Unidades Técnicas, otros servicios. Laboratorio de Transporte Ferroviario: Misión, Visión. Soldadura de rieles Ensayos según ALAF 5-032:2002 o Inspección visual o Alineación o Flexión o Dureza o Porosidad o Metalografía: Macrografía y micrografía.

3 El INTI Misión

4 El INTI Red Nacional de Vinculación Tecnológica

5 El INTI Parque tecnológico Miguelete, Partido de San Martín

6 El INTI Vinculación Tecnológica

7 INTI Mecánica Misión Servicio público de generación y transferencia de tecnología industrial que contribuye de manera permanente y sustentable al desarrollo del Sector Metalmecánico Productivo en particular y al bienestar de la sociedad en general.

8 INTI Mecánica Más de 120 profesionales, técnicos y personal administrativo se distribuyen en los tres edificios de INTI-Mecánica. Edificio 9: Ensayos No Destructivos Servicios Especiales Edificio 43: Máquinas y Herramientas Edificio 46: Construcciones Mecánicas Metalogía Servicios Especiales Materiales transporte

9 INTI Mecánica Unidades Técnicas Construcciones Mecánicas Soldadura Calificación de personal y procedimientos de soldadura Capacitación Diseño mecánico Mecánica computacional / simulación Fundición Extensómetro

10 INTI Mecánica Unidades Técnicas Ensayos no destructivos Líquidos penetrantes Partículas magnetizables Corrientes inducidas Ultrasonidos Radiografía industrial Capacitación y calificación de personal según ISO9712 Verificación de equipamiento

11 INTI Mecánica Unidades Técnicas Metalogía Ensayos mecánicos Dureza, tracción, compresión, flexión, plegado, charpy Fatiga Metalografía Productos siderúrgicos Tratamiento térmicos Análisis de procesos de fabricación

12 INTI Mecánica Unidades Técnicas Maquinas y herramientas Metrología Calibración de cintas métricas Maquinabilidad Ensayo de herramientas de corte Cad/cam Procesos de conformado y mecanizado Proyectos y prototipos Servicios especiales Microscopia electrónica de barrido Análisis semicuantitativo (sonda edax) Taller de mecanizado Regímenes especiales

13 INTI Mecánica Unidades Técnicas Construcciones Mecánicas Materiales Laboratorio de Análisis de Falla Laboratorio de Biomateriales Laboratorio de Tratamiento de Superficies Transporte Laboratorio de Transporte Ferroviario Laboratorio de Transporte Vertical y de Cargas Laboratorio Automotriz Laboratorio de Transporte de Personas por Cable

14 INTI Mecánica Otros servicios Inspecciones Parques De Diversión Medios De Elevación Ascensores Recipientes a Presión y Calderas Industria Automotriz / Vial / Minera Certificación Aceros Bicicletas Maquinaria Licencia de configuración de modelo Autopartes Certificación voluntaria Personal en soldadura Personal en ensayos no destructivos Peritajes judiciales

15 Laboratorio de Transporte Ferroviario Misión Constituirse en un área dedicada al desarrollo, investigación y colaboración técnica en los temas vinculados con la industria ferroviaria, interactuando con organismos estatales nacionales, provinciales y municipales, empresas ferroviarias, concesionarios y cooperativas que así lo requieran. Visión Ser reconocidos como un equipo de profesionales respaldados por la capacidad técnica del INTI, orientados a buscar soluciones para los problemas del sector, con iniciativa, responsabilidad e idoneidad. Esperamos ser percibidos como una de las primeras opciones técnicas para la investigación y el desarrollo del sector ferroviario nacional. Nuestro modelo a seguir es el Transportation Tecnology Center Inc. (TTCI) de EEUU.

16 Soldadura de rieles Aluminotérmica Flash Butt Welding (FBW) o Chisporroteo

17 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032:2002 Actualmente ADIF SE solicita una batería de ensayos cada 500 soldaduras ejecutadas, lo que aproximadamente representa 1 muestra cada 5 km de vía (10 km de riel). Para poder efectuar todos los ensayos se requiere 1 (una) muestra de riel soldado integrada por dos cupones: Cupón 1: Riel con soldadura en el centro de 450 mm Cupón 2: Riel con soldadura en el centro de 1300 mm

18 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Inspección visual Al momento de recepción de la muestra se realiza la Inspección visual en búsqueda de: Defectos accesorios. Son aquellos localizados en la soldadura que, en solitario, no afectan a su calidad. Defectos eliminatorios. Se considera Defecto Eliminatorio aquel que pone en peligro la vida útil de la soldadura ya que puede provocar por sí mismo la rotura o la aparición de otros defectos que hacen peligrar su comportamiento, por lo que automáticamente la invalida. Las zonas a inspeccionar son fundamentalmente tres: Unión del acero de aportación con el laminado. Superficie de rodadura y cara activa de la unión soldada. Cordón de la Soldadura. Inciso 3.7 Criterio de aceptación Sin defectos eliminatorios. Menos de dos defectos accesorios en cordón de soldadura o superficie de rodadura. Hasta un defecto accesorio en la zona de unión de la soldadura y el material base

19 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Alineación Inciso 4.5 Criterio de aceptación Desalineación en planta (horizontal) 0,5 mm Desalineación en alzado (vertical) 0,5 mm Alineación en planta (horizontal) Alineación en alzada (vertical)

20 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Flexión Consisten en una flexión en tres puntos. Para la determinación de la carga mínima (R) de rotura a flexión se utiliza la ecuación siguiente: R 0.034[cm -1 ] * W * σ = 85 Tn Donde: W= 247,8 cm³ para el perfil de riel UIC54 E1 σ: 8,970 T/cm² = 880 MPa (dato obtenido de la norma EN :2011)

21 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Flexión

22 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Dureza Previo a realizar la toma de durezas se rectifica la cabeza del riel en la zona de rodadura con el fin de eliminar el óxido. Para la evaluación de cumplimiento con el criterio de aceptación se realiza la diferencia entre el valor de los extremos del riel y las mediciones a 40, 20, 10 y 0 mm a cada lado de la soldadura. Tipo dureza: Brinell Escala: HBW 10/3000 Carga [N]: Bolilla [mm]: 10 Inciso 4.2 Criterio de aceptación Valor máximo HB200mm + 30 HB Valor mínimo HB200mm - 30 HB

23 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Porosidad Se realiza un corte con sierra continua bajo un abundante caudal de fluido de corte, de la sección media del metal de soldadura. Inciso 4.3 Criterio de aceptación Zona alma por arriba eje de simetría 0,05% de la sección Zona cabeza y por debajo de la línea de simetría sin poros Ø poro 0,05 mm

24 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Macrografía La norma ALAF especifica la realización de una impresión Baumann para revelar la ZAC (zona afectada por el calor) con el fin de evidenciar inconvenientes en el precalentamiento. Este método no permite obtener dicha determinación por lo cual actualmente se realiza un ataque con Supernital (ácido nítrico al 10%) Inciso 4.4 Criterio de aceptación Unión entre soldadura y metal base completa Sin incrustaciones de escoria o arena Para cala de 25mm: 30 mm Ancho ZAC hongo 81 mm 30 mm Ancho ZAC alma 65 mm 30mm Ancho ZAC patín 81 mm

25 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Macrografía

26 Ensayos de soldaduras aluminotérmicas ALAF 5-032: Micrografía Luego de realizar la macrografía se pule nuevamente la probeta atacándola con reactivo N 74 (Nital) de la norma ASTM E407. Se evalúan el hongo, centro de patín y lateral del patín en el metal de soldadura, ZAC y metal base de cada una. Inciso 4.4 Criterio de aceptación Estructura completamente perlítica en zonas a evaluar

27 Muchas Gracias por su atención! Francisco Jose Polano INTI- Mecánica Laboratorio de Transporte Ferroviario Teléfono (54 11) /6300/6400 Interno 7089 Parque Tecnológico Migueletes, Av. General Paz 5445, San Martín, Buenos Aires, Argentina