Soldadura

• 1. SOLDADURA ALUMINOTERMICA CONCEPTOS DE APOYO Ing. Gabriel Guerrero

• 2. TERMITA Termita es un tipo de composición pirotécnica de aluminio y un óxido metálico, el cual produce una reacción alumino-térmica conocida como reacción termita. El aluminio es oxidado por el óxido de otro metal, comúnmente por óxido de hierro (herrumbre). Los productos de la reacción química son: óxido de aluminio + hierro elemental libre y una gran cantidad de calor. Los reactivos normalmente se pulverizan y mezclan con un aglomerante para mantener el material sólido y prevenir su separación. La reacción es usada para la soldadura aluminotérmica frecuentemente utilizada para unir rieles ferroviarios. Se pueden usar algunos otros óxidos metálicos, tales como óxido de cromo, para generar metal elemental. La termita cúprica se produce usando óxido de cobre y es usada para crear uniones eléctricas en un proceso llamado "cadwelding". Algunas mezclas parecidas a la termita son usadas como iniciadores pirotécnicos como en los fuegos artificiales. Ing. Gabriel Guerrero

• 3. TERMITA La termita fue descubierta en 1893 y patentada en 1895 por un químico alemán, el doctor Hans Goldschmidt. Consecuentemente, la reacción es llamada "reacción de Goldschmidt" o "proceso Goldschmidt". El doctor Goldschmidt estaba inicialmente interesado en producir metales muy puros evitando el uso de carbón en el proceso de fundición, pero pronto se percató de su utilidad en la soldadura. La primera aplicación comercial fue soldar tramos de vías ferroviarias en Essen, en 1899. Degussa, una corporación descendiente de la firma Goldschmidt, permanece hoy en día como uno de los mayores productores de soldadura aluminotérmica. Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + calor Ing. Gabriel Guerrero

• 4. SOLDADURA ALUMINOTERMICA CONCEPTOS TÉCNICOS Ing. Gabriel Guerrero

• 5. MAZAROTA Es como se conoce en fundición y metalurgia a los depósitos de metal fundido que se colocan en los sitios del molde (rebosando por encima) que son críticos, es decir, que tienden a generar rechupes y aportan material para evitarlos. Ing. Gabriel Guerrero

• 6. CALA 1.Separación entre los extremos de dos carriles consecutivos de un hilo de la vía, medida en milímetros por la parte exterior de sus cabezas. 2.Pequeña pieza que se utiliza para medirla o para asegurarse de que es la correcta. Ing. Gabriel Guerrero

• 7. ECLISA En vías férreas se denomina eclisas o bridas a los elementos utilizados para la unión de rieles. Estos elementos son necesarios en el montaje de la vía y pueden utilizarse como definitivos, aunque la técnica actual suele sustituirlos, una vez montada la vía, por uniones soldadas mediante soldadura aluminotérmica. Unión de carriles mediante eclisas y bulones.

• 8. JUNTURA En vías férreas, se denomina juntura o junta al sector de unión de los railes o rieles. Constituye el punto débil de la vía, especialmente desde el punto de vista dinámico con el uso de eclisas aseguradas por pernos. Ing. Gabriel Guerrero

• 9. Junta de vía en rieles de perfil R50. Ing. Gabriel Guerrero

• 10. TAJADERA Cortafrío, cincel para cortar el hierro a golpe de martillo. Ing. Gabriel Guerrero

• 11. Componentes del riel Un riel está compuesto por: Cabeza. Alma. Zapata o patio. Ing. Gabriel Guerrero

• 12. Cabeza del Riel: Porción superior del riel sobre la cual apoyan las ruedas de los vehículos ferroviarios. Alma del riel: Porción intermedia del riel que une su cabeza con su zapata. Zapata del riel: Porción inferior del riel mediante la cual éste se apoya en los durmientes directa o indirectamente. Ing. Gabriel Guerrero

• 13. TECNOLOGÍA DE CARRIL CONTINUO En la actualidad prácticamente todas las compañías ferroviarias han adoptado la tecnología del carril continuo soldado debido a las grandes ventajas que ofrece este sistema. La obtención del carril continuo se compone de un proceso de soldadura eléctrica que se efectúa en las instalaciones para obtener barras largas, que posteriormente se sueldan in situ mediante el proceso conocido como soldadura aluminotermica. Ing. Gabriel Guerrero

• 14. SOLDADURA ALUMINOTÉRMICA Consiste en la fusión del metal de aporte el cual por su alta temperatura, al caer sobre las piezas del mismo metal las funde soldándolas. Se colocan las piezas a soldar, por ejemplo un riel que se quiere unir, dentro del molde de arena y dentro del crisol de magnesita una mezcla finamente pulverizada de oxido de hierro y aluminio. Se agrega carbono en forma de polvo, y se enciende la mezcla con un fósforo especial llevándose la misma a unos 1000 ºC iniciándose una reacción exotérmica, fundiéndose la misma llegando aproximadamente a 3000 ºC; el carbono se combina con el hierro del óxido de hierro al cual el aluminio le sustrajo el oxígeno obteniéndose, como metal de aporte, acero colado que por su mayor densidad va a la parte inferior del crisol cayendo dentro del molde a través del conducto o bebedero y funde las piezas que se desean soldar produciendo la unión de éstas. La reacción que se produce al combinarse el óxido de

• 15. SOLDADURA ALUMINOTERMICA DE CARRILES En la actualidad, prácticamente todas las compañías ferroviarias han adoptado la tecnología del carril continuo, por múltiples razones. Algunas de las más importantes, desde el punto de vista económico y del montaje de la vía son: a) reducción de coste de mantenimiento del material, tanto fijo como móvil. b) mayor estabilidad y velocidad permisible a los convoyes. c) menor consumo energético. d) mayor confort en los trenes. La obtención del carril continuo se compone de dos fases: Proceso de soldadura eléctrica, efectuado en instalaciones habitualmente fijas, para obtener barras largas de 144 a 288 m. de longitud. Proceso de soldadura aluminotérmica "in situ" de carriles simples (18/36 m) o de barra larga (144/288 m). Este proceso de soldadura por aluminotermia comporta una serie de ventajas: Puede realizarse “in situ” de forma sencilla y eficaz. Requiere un equipamiento mínimo. No precisa de fuentes de energía externas de importancia.

• 16. RIELES / RAILES Es una barra de acero laminado que, colocado uno a continuación de otro, en 2 líneas paralelas sobre durmientes u otros soportes adecuados, constituyen el camino de rodadura de los vehículos ferroviarios. FUNCIÓN DEL RIEL El riel constituye el elemento fundamental de la estructura de la vía y actúa como calzada, dispositivo de guiado y elemento conductor de la corriente eléctrica. Debe cumplir, por lo tanto, los siguientes propósitos: Resistir directamente las tensiones que recibe del material rodante y transmitirlas, a su vez, a los otros elementos que componen la estructura de la vía. Realizar el guiado de las ruedas en su movimiento.

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