Quelle meule est utilisée pour le meulage des cordons de soudure après le soudage des rails ?

Le meulage des cordons de soudure se fait en deux opérations, et elles nécessitent deux meules différentes.

• Première étape : retirer le bourrelet. Une soudure laisse un excès de métal au-dessus du champignon du rail : le bourrelet, le renflement et souvent un rebord surélevé de chaque côté du joint. Il s’agit d’un enlèvement de matière important sur une très courte section de voie, la meule doit donc couper rapidement et sans forcer. C’est là qu’intervient la meule de zone de soudure : une meule de classe 150 × 56 × M20 en alumine-zircone à liant résine, montée sur une machine légère ou portative à 6 000 tr/min .
• Deuxième étape : rétablir le profil. Retirer la collerette ne revient pas à rétablir le rail. Il faut redonner à la tête du rail sa forme initiale sur une longueur définie de part et d’autre du joint, avec une transition suffisamment longue pour que les roues ne présentent pas de discontinuité. Négliger cette étape, c’est créer une rupture géométrique abrupte précisément là où les charges dynamiques sont les plus importantes.
• Le processus de production. Lorsqu'un grand nombre de soudures sont réalisées par poste, des meules de dressage de soudure (par exemple , 260 × 25 × 120 mm) effectuent le dressage des colliers à partir d'une machine montée sur rails, puis un train de meulage traite le joint selon son cycle normal. Les deux processus aboutissent aux mêmes limites d'acceptation.
• N'utilisez pas une seule roue pour réaliser les deux opérations de manière inefficace. Une roue suffisamment grossière pour réaliser rapidement un collet est trop grossière pour obtenir la finition requise pour la surface de roulement. Tenter de finir avec la roue à dégrossir produit une surface rayée et surrectifiée ; tenter de réaliser le collet avec la roue de finition polit cette dernière et brûle le rail.

Les dimensions des roues qui permettent ce travail

Il est important de bien séparer les outils de la dernière rangée dans votre atelier. Les disques à tronçonner et les meules ne sont pas interchangeables : le disque à tronçonner est fin, à liant dur et conçu pour couper, tandis que la meule est conçue pour enlever la matière progressivement et obtenir une finition. Les confondre est une erreur fréquente en atelier.

Pourquoi une soudure est le tronçon de rail le plus difficile à traiter sur le réseau

• Le métal utilisé n'est pas identique à celui du rail. Une soudure aluminothermique atteint une température de réaction supérieure à 2 500 °C , est coulée dans un moule et préchauffée entre 350 et 500 °C . Pour être acceptée, elle doit présenter une résistance au moins égale à 95 % de celle du métal de base, conformément à la norme TB/T 1632.3. Autour de la soudure se trouve une zone affectée thermiquement dont la dureté diffère de celle du rail. Une meule qui rencontre une zone dure et la polit la polit plutôt que de la couper ; c'est ce polissage qui permet à une petite irrégularité de résister.
• La longueur du raccord est obligatoire. La tolérance d'alignement au niveau du joint est de 0,5 mm maximum avant soudage. Après meulage, le joint doit se situer dans la surface de roulement afin d'éviter tout décalage. Un meulage trop court est la principale cause de défauts non visibles à l'œil nu.
• Vous effectuez une coupe en conditions discontinues. Au niveau de la bague, la meule entre et sort de manière répétée du métal dur, ce à quoi la liaison résine renforcée de fibres de verre est précisément conçue pour résister. C'est également la raison pour laquelle une liaison fragile est à proscrire dans ce cas, aussi performante soit-elle sur une ligne droite.
• La chaleur représente un risque réel dans une zone restreinte. Le meulage des soudures concentre l'énergie sur une surface de quelques centaines de millimètres seulement. La surface finie doit être à une température inférieure à 150 °C , ne présenter aucune bande bleue continue et la passe ne doit pas créer la couche blanche de 870 HV0,3 , dont la dureté est environ deux fois et demie supérieure à celle du métal de base (environ 340 HV0,3) . Sur une soudure, cette couche se situe précisément à l'endroit où les contraintes sont les plus élevées sur le rail.
• L'acceptation est mesurée, et non évaluée visuellement. Ra ≥ 10 µm , précision de 0,3 mm sous une règle de 1 m, pente de descente supérieure à 1 ‰ et enlèvement de matière à l'intérieur de la couche de 0,5 mm . Les mêmes limites que celles applicables à une passe de production s'appliquent au joint.

Cinq vérifications avant de monter la roue sur l'axe.

1. Interface de montage. Filetage de broche M20, alésage de 5/8 pouce ou fixation par boulonnage : la roue doit correspondre exactement au système de fixation de la machine. Une roue qui s’adapte presque ne convient pas.
2. Dégagement de la tête et du carter. La tête est conçue autour d'une bande de diamètre. L'utilisation d'une meule plus grande que le diamètre autorisé par le carter est interdite, et une meule beaucoup plus petite expose la broche et modifie l'angle de contact au niveau de la soudure.
3. Vitesse nominale en fonction de la vitesse de rotation de la broche. La vitesse nominale est une caractéristique de la meule, et non de la machine. Une meule de 150 mm à 50 m/s correspond à environ 6 366 tr/min ; une meule de 125 mm à environ 7 639 tr/min . C’est pourquoi ces meules sont marquées dans la plage de 6 000 à 7 500 tr/min. Selon la norme Q/CR 1-2014, la meule doit résister à 1,5 fois sa vitesse nominale pendant 30 s sans éclater à 50 m/s ou moins, et à 1,6 fois au-delà ; ce test n’est valable que si la machine reste dans la plage de fonctionnement indiquée.
4. Abrasif et grain. Alumine de zircone de granulométrie F16 à F20. Lors de nos essais, l'alumine de zircone F16 a présenté une résistance à la compression de 308,0 MPa avec un rapport de meulage de 41,0 , contre 124,0 MPa et 22,4 pour l'alumine brune calcinée. L'alumine brune est destinée à la meule de coupe, et non à la meule de finition.
5. Contrôle d'équilibrage et par lots. Le balourd admissible est calculé en fonction de la masse des roues selon les normes GB/T 2492 et ISO 6103, et la norme Q/CR 1-2014 fixe un coefficient d'équilibrage statique K = 0,4 . Conformément à la section 6.2.2 de la norme Q/CR 1-2014, l'aspect, les surfaces de contact, les dimensions, l'équilibrage statique et la force de rotation sont contrôlés roue par roue ; ce contrôle est indispensable pour une opération de soudage, car un seul balourd se manifeste immédiatement par des vibrations et des brûlures au niveau du joint.

Bien faire son travail : séquence et vérification

1. Laissez la soudure refroidir complètement. Les soudures alumineuses nécessitent environ 5 à 8 minutes de refroidissement et un cycle total de 25 minutes maximum . Le meulage du métal chaud endommage la meule et déforme la finition.
2. Commencez par un dégrossissage , uniquement sur le collet. Dégrossissez ensuite le collet avec la meule de soudure, en travaillant des deux côtés du joint et non dans un seul sens, et arrêtez-vous dès que le profil de la tête est atteint. À ce stade, ne cherchez pas à obtenir un fini brillant.
3. Ensuite, effectuez un mélange. Passez à la meule de finition et travaillez la transition sur toute la longueur de meulage. L'enlèvement de matière par passe est d'environ 0,2 mm en meulage actif normal, avec une limite de 0,5 mm pour l'enlèvement de matière brute ; il est donc préférable de respecter cette marge plutôt que d'essayer de finir en une seule passe.
4. Mesurez en fonction des limites, pas des impressions. Règle, rugosité de surface, pente et couleur. Si une bande bleue est visible, la passe était trop chaude, quelle que soit l'apparence de la valeur.
5. Notez-le. Un joint meulé et mesuré, dont les mesures sont consignées, vaut plus qu'un joint meulé deux fois.

Côté soudage, découvrez en quoi consiste le soudage aluminothermique et comment fonctionne le remplacement et le soudage des rails . Côté meulage : pourquoi la longueur de meulage est un paramètre critique souvent négligé dans la finition des cordons de soudure , pourquoi le meulage représente la moitié du travail sur les joints aluminothermiques , le processus complet de meulage des soudures et les normes d'acceptation du meulage . Si vous travaillez à l'intérieur d'une zone confinée, ce guide sur le remplacement des rails pendant une période de confinement décrit l'ensemble de la procédure.

Un mot sincère sur la méthode : les directives officielles chinoises préconisent, pour les nouvelles lignes de production et les lignes de modernisation, le soudage par étincelage et le soudage sous pression de gaz, de préférence au soudage aluminothermique, car une soudure contrôlée en usine offre une meilleure régularité. Le soudage aluminothermique reste toutefois utilisé et, dans certains endroits, il est parfois la seule option ; ce qui rend la rigueur du meulage décrite précédemment d'autant plus importante.

Les produits de soudage et de meulage à l'origine de cette réponse

Deux aspects d'une même opération, tous deux fournis par nos soins sous la marque Molaton pour les consommables ferroviaires : le système de soudage aluminothermique haute performance TWS pour le joint lui-même, et les meules de zone de soudure, de dressage et de finition pour les opérations qui suivent. La gamme complète de soudage comprend les systèmes de remplacement et de soudage de rails , et la gamme de rectification les meules et les consommables de soudage . Des solutions de personnalisation légère permettent de couvrir les dimensions spécifiques des zones de soudure.