BE415458A - - Google Patents

Description

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  Appareils de croisement de voie monobloos ou appareils du même genre et leur procède de   fabrication.   



   Les appareils de voies pour tramways et chemins de fer dits coeurs de crosiements ou de traversées sont actuellement réalisés par deux procédés différents: 
1) Les appareils du type n  1, dits   enlisements   en assemblé, sont constitués par des éléments de rails ordinaires ou spéciaux, réunis entre eux par des moyens mécaniques (boulons, pièoes métalliques   d'entre-   toisement et de serrage, crapauds, etc...). 

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   2) Les appareils du type n  2, ditscroisements monoblocs, sont coulés   d'une   seule pièce, généralement en acier spécial à 14 % de manganèse, traité par hypertrempe. 



   Chacun de ces types d'appareils présente les avantages et les inconvénients inhérents aux moyens utili- sés pour les réaliser. 



   Les croisements assemblés, étant constitués par des métaux forgés ou laminés, participent des qualités que le forgeage donne à ces métaux. mais ils présentent les inconvénients de tout assemblage mécanique soumis aux vibrations, c'est-à-dire desserrages, glissements, nécessité d'entretien. 



   Les croisements couiés en une seule pièce, en acier à 14 % de manganèse, possèdent les avantages de tout ensemble monobloc indéformable, avec toutes les qualités de l'acier austénitique à 14 % de Mn, mais présentent un. certain nombre des inconvénients des pièces coulées (notamment possibilité de fissuration) . 



   Il semble que l'on pourrait réaliser un appareil de croisement présentant à la fois les avantages des coeurs du type 1 et du type 2, sans offrir aucun de leurs inconvénients, en le constituant avec des rails en acier à   14- de   manganèse laminé ou forgé et en réunis- sant ces rails entre eux directement ou par pièces interposées mais sans aucun assemblage mécanique, la jonction des pièces constitutives étant assurée par soudure, afin de créer un ensemble monobloc complet. 



   Or, l'assemblage par soudure ne fait que déplacer la difficulté car la température élevée néces-   saire   à la soudure détruit les qualités de l'acier à 14% de manganèse. Ces qualités sont dues en effet à sa struc- ture austénitique obtenue par hypertrempe et cette structure disparaît pour devenir martensitique et fragile 

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 quand la température atteint 6500 enviro4. Les   procèdes   de soudure électrique .actuellement utilisés permettent rarement de réaliser une soudure totale et dénaturent toujours le métal dans une zone voisine du bourrelet   d'apport,   même lorsqu'on utilise des électrodes en acier austénitique au chrome-nickel.

   Les procédés de soudure à la poche ou de sdudure   aluminothermique   ordinaire réalisent la soudure mais, en raison de la température élevée qu'ils   im-oliquent,   ils conduisent à la destruction de la structure de l'acier au manganèse et, de plus, le métal de soudure est lui-même dénaturé, en raison d'une migration, dans ce métal, du carbone et du manganèse provenant de l'acier au manganèse. 



   Il devient alors trèsdangereux de soumettre l'ensemble soudé monobloc à une hypertrempe pour créer ou rétablir la structure austénitique de l'acier au .manganèse. 



   La présente invention pour objet un procédé permettant de réaliser un ensemble monobloc au moyen de rails en acier au manganèse   (12   à 14   % de   manganèse et en particulier 14%) ,laminé ou forgé, et de pièces d'entre- toisement, de calage, de support etc... ( que l'on appellera pièces d'interposition pour faciliter la description ), le tout étant réuni par soudure et pouvant, le cas échéant, faire corps avec une semelle renforçant l'ensemble monobloc. 



    L'invention   a également pour objet l'ensemble monobloc ainsi obtenu. 



   Le procédé consiste essentiellement à souder les rails laminés ou forgés en acier austénitique au manganèse d'une part entre eux,   d'autre   part avec lespièces dites   d'Interposition   et enfin avec la semelle,   fil   elie est prévue, en opérant dans les conditions exposées ci-après. 

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   On utilise des pièces d'interposition. et lors- qu'il y a lieu, une semelle en métal coulé ou forgé, sus- ceptible de ne présenter, après hypertrempe, aucune fragi- lité (par exemple, de l'acier à faible teneur en carbone, ou bien un métal identique à celui de la soudure). Pouf l'exécution de cette soudure, on se sert de tout métal d'apport pouvant supporter   l'hypertrempe   sans danger, par exemple, un métal de même structure austénitique que l'acier traité contenant 12 à 14 % de manganèse: un tel métal peut être de l'acier dit inoxydable au chrome et au nickel. Une fois la soudure effectuée, on soumet l'ensemble métallique composite ainsi formé à une typer- trempe. 



   Un mode   d'exécution   particulièrement avantageux du procédé consiste à fabriquer les pièces   d'interposi-   tion en même temps qu'on soude les rails en acier au manganèse entre eux. A cet effet, on opère la soudure ainsi qu'il a été dit dans le brevet belge ?   408.510   du 19   Mars   1935 avec l'aide d'un moule qui donne, en une seule opération, les pièces d'interposition et les éléments assurant la jonction des parties en acier au manganèse. 



   Le métal d'apport particulier dont il est fait choix oppose une barrière à la migration du carbone et du manganèse provenant de l'acier austénitique au manganèse, et, même s'il y a faible cheminement du carbone, le métal d'apport ne se trouve pas dénaturé.   L'hypertrempe   confère à l'acier au manganèse ou lui restitue la structure austénitique mais elle ne nuit pas ou pratiquement pas aux qualités du métal constitutif des pièces interposées. pour l'exécution de la soudure, on peut: 
1  - Effectuer l'apport de métal au moyen d'élec - trodes, en soudant électriquement. 

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   2  - Ou bien couler à très haute température le métal rapport dans un moule convenablement disposé autour du joint formé entre les pièces d'acier au manganèse et les pièces d'interposition. 



   3  - Ou mieux encore, comme il est dit plus haut, couler le métal d'apport dans un moufle assurant à la fois la soudure et la formation des pièces d'interposition. 



   Il est recommandé de porter la région de la soudure,avant la coulée du métal d'apport, à une   tempé-   rature élevée, par exemple à une température voisine de rouge cerise clair, c'est-à-dire à environ 900 , 
Dans le cas où   l'on   fait appel à la méthode   alumino-thermique,   le métal d'apport,   s'il   est choisi austénitique, peut être obtenu directement par réduction d'un mélange d'oxyde de fer, d'oxyde de chrome et d'oxyde de nickel par   l'aluminium,les   additions convenables étant introduites dans cette charge pour constituer les autres éléments de l'acier. On'peut aussi ajouter simplement au mélange d'oxyde de fer et d'aluminium. du chrome et du nickel métallique.

   Le procédé est identique au procédé utilisé pour préparer industrielle'ment lesferro-chromes et les ferro-chrome-nickel. 



   Dans le cas où l'on utilise comme métal d'apport du métal obtenu par les procédés ordinaires, celui-ci peut être réchauffé à la température convenable par un mélange convenablement dosé d'oxydes et d'aluminium ou par tout autre procédé. 



   On conçoit que les soudures des rails en acier au'manganèse d'une part entre eux, d'autre part avec les pièces d'interposition et,le cas échéant, avec la semelle peuvent être effectuées dans tout ordre exigé par les commodités du travail et selon les formes et emplacements définis par les usagers des appareils à 

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 réaliser, d'après le tracé même de ces   appareils.   



   Bien entendu, l'invention comprend également la fabrication d'un appareil composé comme il est dit plus   haut, mais   comportant éventuellement une partie en acier coulé à 12-14 % de manganèse si les circons- tances   l'exigent.   



   Comme métal d'apport donnant satisfaction,on mentionnera à titre d'exemple, non limitatif, les aciers austénitiques au nickel-chrome contenant :   0,10   à 0,30   % de   C 
6 à 12 % de Ni 
14 à 20 % de Cr 
0,50 à   0,75   % de Si 
 EMI6.1 
 0,30 à f, 6E1  ' de SEn. 



   Pour   l'hypertrempe   créant ou régénérant la structure austénitique de l'acier à 12 à 14 % de manganèse, les températures choisies seront les températures habi-   tuellement   employées, c'est-à-dire des températures égales ou supérieures à 950 ,   L'invention s'étend   enfin à la fabrication d'appareils de croisement ou appareils similaires qui, au lieu de se composer de rails en acier à12-14 % de manganèse, sont formés de rails laminés en un acier de nature à supporter la soudure sans subir d'altération de structure donc sans nécessiter une hypertrempe après soudure, ces rails étant rendus solidaires les uns des autres par une oudure opérée comme il est dit ci-dessus de manière à donner naissance aux pièces d'interposition par voie de moulage,

   ces appareils peuvent être fabriqués avec ou sans semelle. 

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   La description qui va suivre,, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien   comprendrede   quelle manière l'invention peut être réalisée. 



   Les fig. 1 et 2 représentent en plan deux tronçons successifs d'un appareil de croisement réalisé d'après 1'invention. 



   Les   fige   3 à 6 sont des coupes par III-III,   IV-IV,-'   V-V et VI-VI des fige 1 et 2. 



   L'appareil figuré à titre d'exemple comprend des rails R qui sont constituée par de l'acier   laminé   à 14 % de manganèse, une pointe de coeur P en acier coulé à 14 % de manganèse, une semelle S en tôle d'acier ne présentant pas de fragilité après hypertrempe et enfin des pièces d'interposition E formant entretoises et coulées en même temps que s'effectue la soudure des rails, dans le même moule et avec le même métal d'apport. 



   On remarquera, en particulier,les ajourages 0 de la semelle S au droit des pièces d'interposition E; oelles-ci peuvent ainsi se prolonger sous la semelle et être soudées à elle, ce qui fournit un ensemble monobloo avec les rails. 



   Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au procédé qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1 - Procédé de fabrication par soudure d'Un appareil de voie de chemin de fer tel qu'un appareil de croisement, procédé qui consiste essentiellement à utiliser pour les éléments constitutifs habituels, des éléments en un métal de nature à supporter la soudure sans subir d'altération préjudiciable de structure au cours de cette soudure, ces éléments étant tous ou en majeure /) partie des éléments laminée,

   à plaoer ces éléments dans <Desc/Clms Page number 8> la nosition qu'ils doivent occuper dans l'appareil terminé et à les assembler par soudure en formant entr'eux des cavités de moulage destinées à recevoir du métal t'apport et ainsi à donner naissance à des pièces d'interposition faisant partie intégrante de appareil monobloc obtenu et jouant dans cet appareil le rôle d'entretoises ou de cales entre les éléments habituels.

   .- procédé selon 1 , caractérisé par le fait que l'on place les éléments constitutifs sur une semelle en un métal inaltérable sous l'effet de la soudure et que l'on exécute cette dernière opération de façon à incor- porer ladite semelle à l'appareil monobloc, la semelle étant de préférence ajourée pour se trouver noyée dans EMI8.1 le métal d'apport et ainsi être mieux liée à l'ensemble.

   3 - Appareils monoblocs de voie de chemin de fer réalisés par le procédé spécifié sous 1 ou 2 ou par tout autre procède .enduisant au même -produit final. EMI8.2 40 - Variant, du -procédé 8-p6cifié sous 1 . caractérisée par le fait que l'on utilise des éléments en acier austénitique à 12à 14 % de manganèse, ces éléments étant tous des éléments laminés ou comprenait certains EMI8.3 éléments coulés, des pièces drinterpositîo. prépar es par avance à partir dlun. métal souda'61e coulé ou forgé et susceptible de ne présenter aucune fragilité après hypertrem-De (par exemple de l'acier à basse teneur en carbone) ou encore un métal identique au métal d'anpott, on r¯rocède ensuite à 1s.

   soudure, de préférence par voie al thermique,avec un métal ca-oable de supporter une yypettremroe sans préjudice et enfin on soumet lTappareil monoblocainsi réalisé à une hypertrempe .

   5o - procédé selon 'e caractérisé par le bidt que i Ir 0 n.utilise une semelle destinée à faire partie intégrante de l'a-0- reil monobloc comme il est spécifié sous 2 . <Desc/Clms Page number 9>

   6 *-Procédé selon 4 ou 5 caractéfisé par le . .., fait qu'au lieu de fabriquer par avance les pièces d'interposition, on les fabrique sur place en opérant comme il est dit en 1 , 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendi- oations 4 à 5. caractérisé par le fait que le métal d'apport est de l'acier austénitique dit inoxydable au chrome et au nickel.

   8 - Procède de fabrication d'appareils de voie réalisé comme il est dit dans le mémoire descriptif.

   9 - Appareils monoblocs de voie de chemin de fer réalisés par le procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 4 à 8 ou par tout autre procède condui- sant au même produit final.