Lorsqu’elle est appliquée à la réduction des oxydes de fer, la réaction exothermique génère suffisamment d’énergie pour élever la température du produit de réaction à plus de 3 000 ° C à laquelle le métal et l’oxyde d’aluminium sont tous deux liquides:
| Oxyde de Fer | + | Aluminium | > | Oxyde d’Aluminium | + | Fer | + | Chaleur |
| 3FeO | + | 2A | > | Al2O3 | + | 3Fé | + | 880 JJ |
| Fe2O3 | + | 2A | > | Al2O3 | + | 2Fé | + | 850 JJ |
Le procédé a d’abord été utilisé pour fournir l’énergie thermique pour une méthode de soudage des rails de forge en 1899, lorsqu’un certain nombre de joints soudés ont été installés dans le tramway d’Essen. Le procédé a été utilisé pour la première fois au Royaume-Uni pour souder des rails de tramway installés à Leeds en 1904.
Un développement ultérieur conduisant à l’ajout d’éléments d’alliage à la réaction aluminothermique de base a produit un acier avec une métallurgie compatible avec les rails parents, permettant ainsi de développer un procédé de soudage par fusion complet. Alors que les premières soudures étaient produites en coulant l’acier Thermit dans des moules fabriqués à la main englobant les deux rails à assembler, le développement ultérieur a conduit à l’introduction de moules réfractaires préformés conçus pour s’adapter à des profils de rails spécifiques.
Alors que le processus aluminothermique de base constitue toujours le cœur des procédés de soudage Thermit, le développement continu associé à la technologie de production moderne, au contrôle statistique des processus et à l’assurance de la qualité, a abouti à des processus qui répondent davantage aux exigences de service des systèmes ferroviaires modernes à grande vitesse et à charge par essieu élevée.
- Rails conventionnels « à fond plat » ou « Vignole »
- Rails de Chemin de fer à Section spéciale
- Rails de Tramway rainurés
- Rails de grue à section lourde
- Rails conducteurs électriques
De plus, des produits sont disponibles pour s’adapter à des types spéciaux de support de voie, de confins les espaces, les restrictions environnementales, et pour joindre des rails de différents types ou avec différents degrés d’usure.
Le procédé de soudage Thermit
Le soudage Thermit est une méthode efficace et très mobile pour assembler des structures en acier à section lourde telles que des rails. Essentiellement un processus de coulée, l’apport de chaleur élevé et les propriétés métallurgiques de l’acier Thermit en font un procédé idéal pour le soudage d’aciers à haute résistance et à haute dureté tels que ceux utilisés pour les rails modernes.
Le soudage Thermit est un procédé de soudage qualifié et ne doit pas être entrepris par une personne qui n’a pas été formée et certifiée pour l’utiliser.
Des instructions d’utilisation détaillées sont fournies pour chacun de nos procédés, mais les méthodes de soudage comprennent toutes 6 éléments principaux:
1 – Un espace soigneusement préparé doit être réalisé entre les deux rails, qui doivent ensuite être alignés avec précision au moyen de redressements pour que le joint fini soit parfaitement droit et plat.
2- Les moules réfractaires préformés qui sont fabriqués pour s’adapter avec précision autour du profil de rail spécifique sont serrés autour de l’espace de rail, puis scellés en position. L’équipement de localisation du brûleur de préchauffage et du récipient Thermit est ensuite assemblé.
3- La cavité de soudure formée à l’intérieur du moule est préchauffée à l’aide d’un brûleur à gaz oxycombustible avec des pressions de gaz réglées avec précision pendant un temps prescrit. La qualité de la soudure finie dépendra de la précision de ce processus de préchauffage.
4- Une fois le préchauffage terminé, le récipient est monté sur le dessus des moules, la partie est enflammée et la réaction exothermique ultérieure produit l’acier Thermit fondu. Le conteneur intègre un système de taraudage automatique permettant à l’acier liquide – qui se trouve à une température supérieure à 2 500 ° C – de s’écouler directement dans la cavité de soudure.
5- Le joint soudé est laissé refroidir pendant un temps prédéterminé avant que l’excès d’acier et le matériau du moule ne soient retirés du haut du rail à l’aide d’un dispositif de coupe hydraulique.
6- À froid, le joint est nettoyé de tous les débris et les surfaces de roulement du rail sont rectifiées avec précision. La soudure finie doit ensuite être inspectée avant d’être passée comme prête pour le service.
Vidéos:
Voir aussi : http://www.asa.transport.nsw.gov.au/sites/default/files/asa/railcorp-legacy/disciplines/civil/tmc-222.pdf