BRPI1012327B1

BRPI1012327B1 - Dispositivo e método para resfriar zona de solda de trilhos

Info

Publication number: BRPI1012327B1
Application number: BRPI1012327-0A
Authority: BR
Inventors: Sugiyama Seiji; Kajiwara Mitsugu; Karimine Kenichi
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2018-01-16
Also published as: CN102361725B; US20120012296A1; US8353443B2; EP2412472A4; JP4757955B2; CA2756082C; CA2756082A1; AU2010228760B2; WO2010109837A1; RU2470080C1; EP2412472B1; PL2412472T3; EP2412472A1; CN102361725A; BRPI1012327A2; AU2010228760A1; JPWO2010109837A1; ES2705486T3

Description

(54) Titulo: DISPOSITIVO E MÉTODO PARA RESFRIAR ZONA DE SOLDA DE TRILHOS (51) lnt.CI.: B23K 31/00; B23K 11/04; B23K 11/36; E01B 11/46; B23K 101/26 (30) Prioridade Unionista: 27/03/2009 JP 2009-079938 (73) Titular(es): NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION (72) Inventor(es): SEIJI SUGIYAMA; MITSUGU KAJIWARA; KENICHI KARIMINE

1/24

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO E MÉTODO PARA RESFRIAR ZONA DE SOLDA DE TRILHOS.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um dispositivo e método para resfriar uma zona de solda de trilhos após um trilho ser soldado.

A prioridade é reivindicada para o Pedido de Patente Japonês N° 2009-079938, depositado em 27 de março de 2009, cujo conteúdo está incorporado neste documento pela referência.

Técnica Anterior

Uma junta de um trilho é uma parte que é danificada mais facilmente no trilho e incorre em custo de manutenção. Adicionalmente, uma junta de um trilho é uma principal fonte de geração de ruído e vibração que são gerados durante a passagem de um trem. A velocidade de serviços de trens de passageiros e carga de trens de carga estão aumentando no país e no exterior. A partir desta situação, uma técnica para fabricar um trilho comprido tendo um comprimento de 200 m ou mais ao conectar continuamente juntas de trilhos por meio de soldagem está se tornando muito difundida.

Como métodos principais de soldagem de uma junção de trilhos, existem soldagem topo a topo por centelhamento (por exemplo, ver o Documento de Patente 1), soldagem a gás sob pressão (por exemplo, ver o Documento de Patente 2), soldagem a arco fechado (por exemplo, ver o Documento de Patente 3) e soldagem Thermit (por exemplo, ver o Documento de Patente 4).

Quando uma junta de um trilho é soldada, tensão é concentrada nas proximidades do eixo neutro de uma zona de solda de trilhos. Desta maneira, é necessário substituir frequentemente um trilho a fim de impedir que trincas por fadiga sejam geradas. A figura 7A mostra um aspecto onde uma trinca por fadiga 51 se estendendo na direção horizontal é gerada nas proximidades do eixo neutro de uma zona de solda de trilhos 50 e uma trinca de fragilidade 52 está crescendo na direção de uma parte de boleto de trilho e de uma parte de base de trilho. Um aspecto onde a trinca por fadiga 51 é

2/24 gerada a partir das proximidades do eixo neutro da zona de solda de trilhos 50 como uma origem e a trinca de fragilidade 52 penetra então na parte de alma de trilho na direção de espessura é encontrado na figura 7B que mostra uma superfície de fratura da trinca.

Entretanto, neste relatório descritivo, uma parte superior de trilho que entra em contato com uma roda é referida como uma parte de boleto, uma parte inferior de trilho que entra em contato com um dormente é referida como uma parte de base, e uma parte formada entre a parte de boleto e a parte de base é referida como uma parte de alma de trilho. Adicionalmente, a superfície superior da parte de boleto é referida como uma parte superior de boleto, superfícies laterais da parte de boleto são referidas como partes laterais de boleto, e a superfície traseira da parte de base é referida como uma parte de base.

É considerado que a geração da trinca por fadiga é afetada não somente por uma condição de carga externa, mas também por tensão residual na zona de solda de trilhos. As figuras 8A, 8B e 9 mostram um exemplo de distribuição de tensões residuais geradas quando uma junta de um trilho é submetida à soldagem topo a topo por centelhamento. Nos gráficos das figuras 8A, 8B e 9, uma direção positiva do eixo vertical representa tensão residual de tração e uma direção negativa do eixo vertical representa tensão residual compressiva. A figura 8A mostra a distribuição de tensões residuais que é gerada em uma parte periférica da zona de solda de trilhos em uma direção circunferencial. A partir da figura 8A é descoberto que tensão residual de tração da parte de alma de trilho é grande. Adicionalmente, a figura 8B é uma vista mostrando tensão residual de tração de uma parte central da parte de alma de trilho na direção circunferencial (direção vertical), enquanto que uma distância a partir de um plano de centro de soldagem na direção axial do trilho é representada no eixo horizontal. A partir da figura 8B é descoberto que tensão residual de tração na direção circunferencial (direção vertical) é distribuída na faixa entre o plano de centro de soldagem e uma posição que é distante do plano de centro de soldagem por uma distância de cerca de 25 mm. Se uma zona de solda de trilhos for posicionada sobre o

3/24 dormente, tensão compressiva na direção vertical age sobre a parte de alma de trilho durante a passagem de um trem. Entretanto, esforço de tração grande na direção vertical permanece na parte de alma de trilho. Desta maneira, embora o esforço de tração seja sempre aplicado substancialmente à parte de alma de trilho, a parte de alma de trilho recebe tensão repetidamente. Por este motivo, trincas por fadiga estão aptas para serem geradas na parte de alma de trilho. Entretanto, a figura 9 mostra a distribuição de tensões residuais da parte periférica da zona de solda de trilhos na direção axial do trilho. A partir da figura 9 é descoberto que tensão compressiva alta permanece em uma parte de base de trilho. Se uma zona de solda de trilhos for posicionada entre dormentes, esforço de tração na direção axial do trilho age na parte de base de trilho durante a passagem de um trem. Entretanto, o esforço de tração na direção axial do trilho e a tensão residual compressiva na direção axial do trilho compensam um ao outro. Desta maneira, enquanto tensão compressiva é sempre substancialmente aplicada à parte de base de trilho, a parte de base de trilho recebe tensão repetidamente. Por este motivo, trincas por fadiga não são facilmente geradas na parte de base de trilho.

A fim de impedir danos à parte de alma de trilho, um método de resfriar rapidamente a parte de boleto e a parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos ou a zona de solda de trilhos total, a qual fica em um estado de alta temperatura pelo calor de soldagem ou calor transferido do lado de fora, é proposto no Documento de Patente 5 e no Documento de Patente 6. De acordo com este método, é possível reduzir tensão residual de tração que é gerada na parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos na direção vertical ou converter a tensão residual de tração em tensão compressiva. Desta maneira, é possível melhorar a resistência à fadiga da zona de solda de trilhos.

Adicionalmente, como técnica que melhora a resistência à fadiga da zona de solda de trilhos, existe um método que usa um tratamento de jateamento com granalhas (por exemplo, ver o Documento de Patente 7) ou coisa parecida. No tratamento de jateamento com granalhas, esferas de aço que têm um diâmetro de diversos milímetros são arremessadas sobre um

4/24 material para deformar de forma plástica a camada de superfície do material, de maneira que a camada de superfície é submetida ao encruamento. Isto é, é possível melhorar resistência à fadiga ao converter tensão residual em tensão compressiva.

Além disso, a invenção de um dispositivo para resfriar uma zona de solda de trilhos é revelada no Documento de Patente 8. O dispositivo inclui uma câmara de ar que resfria uma superfície superior de boleto da zona de solda de trilhos, uma câmara de ar que resfria superfícies laterais de boleto da zona de solda de trilhos, e câmaras de ar que resfriam uma parte de abdome (parte de alma de trilho) e uma parte inferior (parte de base) da zona de solda de trilhos. Cada uma das câmaras de ar é provida com uma pluralidade de bicos que ejetam ar comprimido, e um bico para detectar temperatura é fornecido no meio de um grupo de bicos da câmara de ar que resfria a parte superior de boleto.

Documentos de Técnica Relacionada

Documentos de Patente

Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° S56-136292;

Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° H11-270810;

Documento de Patente 3: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° H06-292968;

Documento de Patente 4: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° S48-095337;

Documento de Patente 5: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° S59-093837;

Documento de Patente 6: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° S59-093838;

Documento de Patente 7: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° H03-249127;

Documento de Patente 8: Pedido de Patente Japonês, Primeira Publicação N° S60-033313.

Não

Examinado

5/24

Documento Não de Patente

Documento Não de Patente 1: Proceedings of the Se con d International Conference on Residual Stresses, ICR2, Nancy, França, 23-25 de novembro de 1988, p. 912-918.

Re ve la cão da I n vençã o

Problemas a Serem Resolvidos Pela Invenção

Quando uma parte de boleto e uma parte de alma de trilho de uma zona de solda de trilhos são resfriadas por meio de um método de resfriamento revelado no Documento de Patente 5 e no Documento de Patente 6, a tensão residual da parte de alma de trilho na direção vertical é reduzida, de maneira que a geração de trincas por fadiga na parte de alma de trilho é suprimida. Entretanto, no caso deste método, a tensão residual de uma parte de base na direção axial de um trilho é convertida em esforço de tração tal como revelado no Documento Não de Patente 1. Nos anos atuais, o peso de vagões ferroviários de trens de carga tende a aumentar. Por este motivo, uma vez que momento de flexão agindo em um trilho também aumenta, resistência à fadiga por flexão é diminuída quando a tensão residual de uma parte de base na direção axial do trilho é convertida em esforço de tração.

Adicionalmente, tratamento de jateamento com grana lhas exige grandes instalações que arremessam esferas de aço, coletam as esferas de aço e impedem poeira, e outros mais. Por este motivo, a aplicação do tratamento de jateamento com granalhas para uma grande zona de solda é limitada. Além do mais, uma vez que as esferas de aço são friccionadas e danificadas, as esferas de aço necessitam ser fornecidas em intervalos regulares. Desta maneira provocam aumentos de custos.

Além disso, de acordo com o dispositivo de resfriamento revelado no Documento de Patente 8, é possível aumentar a dureza da zona de solda de trilhos, mas não é possível controlar a tensão residual da zona de solda de trilhos. A partir de testes executados pelos inventores, foi descoberto que a tensão residual da parte de alma de trilho não é reduzida e vida em fadiga não é muito alongada tal como descrito a seguir quando o resfriamento acelerado da zona de solda de trilhos é executado pelo dispositivo de res6/24 friamento revelado no Documento de Patente 8. Isto é, fica aparente que a tensão residual da zona de solda de trilhos não pode ser reduzida a não ser que resfriamento seja executado em uma faixa apropriada da zona de solda de trilhos em uma taxa de resfriamento apropriada.

A fim de resolver o problema mencionado anteriormente, um objetivo da invenção é fornecer um método e dispositivo para resfriar uma zona de solda de trilhos que sejam usados para fabricar um trilho cuja resistência à fadiga de uma zona de solda de trilhos seja melhorada quando comparada à da técnica relacionada.

Dispositivos Para Resolver os Problemas

A invenção emprega o seguinte a fim de alcançar o objetivo mencionado anteriormente.

(1) De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo para resfriar uma zona de solda de trilhos que inclui um primeiro resfriador que resfria uma parte de boleto da zona de solda de trilhos, um segundo resfriador que resfria uma parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos, e uma seção de controle que controla os primeiro e segundo resfriadores. O primeiro resfriador inclui uma primeira seção de detecção de temperatura que detecta a temperatura da parte de boleto, e uma primeira seção de ejeção que ejeta um primeiro fluido de resfriamento sobre a parte de boleto. O segundo resfriador inclui uma segunda seção de detecção de temperatura que detecta a temperatura da parte de alma de trilho, e uma segunda seção de ejeção que ejeta um segundo fluido de resfriamento sobre a parte de alma de trilho. A seção de controle muda individualmente os tipos, as taxas de fluxos e as velocidades de fluxos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento.

(2) No dispositivo de acordo com (1), a segunda seção de ejeção pode incluir uma seção de ajuste de largura de resfriamento. A seção de ajuste de largura de resfriamento ajusta o segundo resfriador de maneira que o segundo fluido de resfriamento é ejetado a fim de fazer com que a largura de resfriamento da zona de solda de trilhos corresponda a uma área na faixa de 35% a 75% da largura da zona de solda de trilhos na direção axial de um trilho.

7/24 (3) No dispositivo de acordo com (1) ou (2), cada uma das primeira e segunda seções de ejeção pode incluir pelo menos dois de furos de ejeção de ar, furos de ejeção de gás e água e furos de ejeção de água, e os tipos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento, os quais são mudados individualmente pela seção de controle, podem ser ar, gás e água, e água.

(4) De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um método de resfriar uma zona de solda de trilhos que resfria separadamente uma parte de boleto e uma parte de alma de trilho de uma zona de solda de trilhos, O método incluí um primeiro processo de detecção de temperatura que detecta a temperatura da parte de boleto, um segundo processo de detecção de temperatura que detecta a temperatura da parte de alma de trilho, um primeiro processo de ejeção que ejeta um primeiro fluido de resfriamento sobre a parte de boleto, um segundo processo de ejeção que ejeta um segundo fluido de resfriamento sobre a parte de alma de trilho, e um processo de controle que muda individualmente os tipos, as taxas de fluxos e as velocidades de fluxos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento enquanto resfriando a parte de boleto e a parte de alma de trilho, (5) No método de acordo com (4), no segundo processo de ejeção, o segundo fluido de resfriamento pode ser ejetado sobre uma área correspondendo a uma largura na faixa de 35% a 75% da largura da zona de solda de trilhos na direção axial de um trilho.

(6) No método de acordo com (4) ou (5), os tipos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento, os quais sâo mudados individualmente no processo de controle, podem ser ar, gás e água, e água.

(7) No método de acordo com (4), o segundo processo de ejeção pode ser executado apôs a parte de alma de trilho estar completa mente transformada para perlíta a partir de uma região de temperatura de austenita.

(8) No método de acordo com (4), o segundo processo de ejeção pode ser executado até que a parte de alma de trilho esteja completamente transformada para periita a partir de uma região de temperatura de austenita.

8/24 (9) No método de acordo com (4), o segundo processo de ejeção pode ser executado até que a temperatura da parte de alma de trilho alcance cerca de 200Ό após transformação de perlit a estar completada a partir de um estado onde a parte de alma de trilho está em uma região de temperatura de austenita.

(10) No método de acordo com (4), o primeiro processo de ejeção pode ser executado até que a parte de boleto esteja completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, O segundo processo de ejeção pode ser executado até que a parte de alma de trilho esteja completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita e após a parte de alma de trilho estar completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita.

Efeitos Vantajosos da Invenção

De acordo com o dispositivo de (1), somente a parte de boleto e a parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos são submetidas ao resfriamento acelerado e a parte de base não é submetida ao resfriamento acelerado. Adicionalmente, uma vez que o resfriamento acelerado da parte de boleto e o resfriamento acelerado da parte de alma de trilho são controlados individualmente, é possível executar resfriamento em uma faixa apropriada da zona de solda de trilhos em uma taxa de resfriamento apropriada. Desta maneira, é possível reduzir a tensão residual da zona de solda de trilhos. Portanto, a resistência à fadiga da zona de solda de trilhos é melhorada quando comparada à da técnica relacionada.

De acordo com o dispositivo de (2), é possível estabelecer a largura de resfriamento do trilho para uma faixa ideal. Por este motivo, é possível reduzir adicionalmente tensão residual ao achatar distribuição de temperaturas nas proximidades do centro de soldagem, de maneira que resistência à fadiga é melhorada.

De acordo com o dispositivo de (3), é possível ajustar rapidamente a taxa de resfriamento da zona de soida de trilhos. Por este motivo, é possível controlar exata mente temperatura.

9/24

De acordo com os métodos de (4) a (10), é possível executar resfriamento em uma faixa apropriada da zona de solda de trilhos em uma taxa de resfriamento apropriada. Desta maneira, a tensão residual da zona de solda de trilhos é reduzida, de maneira que a resistência à fadiga da zona de solda de trilhos é melhorada quando comparada à da técnica relacionada. Descrição Resumida dos Desenhos

A figura 1 é uma vista frontal de um dispositivo para resfriar uma zona de solda de trilhos de acordo com uma modalidade da invenção.

A figura 2 é uma vista lateral do dispositivo de resfriamento.

A figura 3A é uma vista frontal de uma primeira seção de ejeção do dispositivo de resfriamento.

A figura 3B é uma vista frontal de uma segunda seção de ejeção do dispositivo de resfriamento.

A figura 4A é um gráfico mostrando uma relação entre um método de resfriar uma zona de solda de trilhos e tensão residual que é gerada em uma parte de alma de trilho e em uma parte de boleto de uma zona de solda de trilhos.

Afigura4Béum gráfico mostrando uma relação entre um método de resfriar uma zona de solda de trilhos e vida em fadiga de uma parte de alma de trilho e uma parte de boleto de uma zona de solda de trilhos.

A figura 5A é um gráfico mostrando uma relação entre a razão de largura de resfriamento e tensão residual que é gerada em uma parte de alma de trilho e em uma parte de boleto de uma zona de solda de trilhos.

A figura 5B é um gráfico mostrando uma relação entre a razão de largura de resfriamento e vida em fadiga de uma parte de alma de trilho e uma parte de boleto de uma zona de solda de trilhos.

A figura 6A é uma vista esquemática ilustrando um processo de centelhamento de soldagem topo a topo por centelha mento.

A figura 6B é uma vista esquemática ilustrando um processo de distúrbio de soldagem topo a topo por centelhamento.

A figura 6C é uma vista esquemática ilustrando um processo de retificação de soldagem topo a topo por centelhamento.

10/24

A figura 7Α é uma vista esquemática mostrando um exemplo de dano que é causado por uma trinca por fadiga em uma zona de solda de trilhos.

A figura 7B é uma vista esquemática mostrando uma superfície de fratura da trinca por fadiga.

A figura 8A é uma vista mostrando a distribuição de tensões residuais, a qual é gerada por soldagem topo a topo por centelhamento em uma parte periférica de uma zona de solda de trilhos, em uma direção circunferencial,

A figura 8B é uma vista mostrando tensão residual de tração de uma parte central de uma parte de alma de trilho em uma direção circunferencial (direção vertical) enquanto que uma distância a partir de um plano de centro de soldagem na direção axial de um trilho é representada no eixo horizontal.

A figura 9 é uma vista mostrando a distribuição de tensões residuais de uma parte periférica de uma zona de solda de trilhos na direção axial de um trilho.

A figura 10 é uma vista esquemática mostrando a distribuição de temperaturas de uma parte de alma de trilho de uma zona de solda de trilhos imediatamente após soldagem.

Descrição de Modalidades

Os inventores descobriram o exposto a seguir em (A) a (C) como resultado da pesquisa a respeito de uma relação entre a resistência à fadiga de uma zona de solda de trilhos e um método de resfriar uma zona de solda de trilhos, (A) Quando a temperatura de uma parte de base se torna menor que aquela de uma parte de alma de trilho por meio do resfriamento acelerado de uma parte de base de uma zona de solda de trilhos, deformação por contração gerada na parte de alma de trilho na direção axial de um trilho é afetada pela parte de base cuja temperatura é menor. Desta maneira, esforço de tração na direção axial do trilho é gerado na parte de alma de trilho, e esforço de tração correspondendo à razão de Poisson também ê gerado na

11/24 direção vertical. Como resultado, a tensão residual de tração da parte de alma de trilho na direção vertical é aumentada. Portanto, não é preferível que a temperatura da parte de base da zona de solda de trilhos seja tornada menor que a temperatura da parte de alma de trilho por meio de resfriamento acelerado.

(B) Se uma parte de alma de trilho for submetida a resfriamento acelerado após a conclusão da transformação para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, é possível reduzir a tensão residual da parte de alma de trilho na direção vertical. Entretanto, se a parte de alma de trilho for submetida a resfriamento acelerado até a conclusão da transformação da parte de alma de trilho para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, é possível aumentar resistência à fadiga. Adicionalmente, se o resfriamento acelerado da parte de alma de trilho iniciar de uma região de temperatura de austenita e a parte de alma de trilho for submetida a resfriamento acelerado mesmo após a conclusão da transformação de perlita, é possível aumentar adicionalmente resistência à fadiga.

(C) Uma parte de boleto de trilho se desgasta por causa do contato entre uma roda e ela própria. Em particular, desgaste é facilitado em uma pista curva pelo deslizamento relativo que ocorre entre uma roda e um trilho. Por este motivo, um trilho tratado por calor cuja parte de boleto de trilho é endurecida é frequentemente empregado em uma seção curva. Na soldagem do trilho tratado por calor, é preferível que a mesma dureza que a dureza de um material de base a ser soldado seja obtida ao executar o resfriamento acelerado da parte de boleto de trilho após soldagem em uma faixa de temperaturas até a conclusão da transformação de perlita a partir de uma região de temperatura de austenita.

Os inventores imaginaram um dispositivo para resfriar uma zona de solda de trilhos da invenção com base no mencionado anteriormente em (A) a (C). Um dispositivo de resfriamento de acordo com uma modalidade da invenção será descrito a seguir. O dispositivo de resfriamento de acordo com a modalidade da invenção executa o resfriamento acelerado somente de uma parte de boleto e de uma parte de alma de trilho de uma zona de solda

12/24 de trilhos, e não executa o resfriamento acelerado de uma parte de base. Adicionalmente, neste dispositivo de resfriamento, as respectivas unidades de resfriamento são controladas individualmente a fim de serem capazes de executar o resfriamento acelerado da parte de boleto e da parte de alma de trilho em uma taxa de resfriamento apropriada. Além disso, as respectivas unidades de resfriamento são adaptadas a fim de mudar o tipo, a taxa de fluxo e a velocidade de fluxo de um fluido de resfriamento durante resfriamento. De acordo com esta estrutura, é possível ajustar rapidamente a taxa de resfriamento de uma zona de solda de trilhos. Qualquer um de ar, gás e água (fluido misturado de ar e água) e água pode ser selecionado de acordo com uma taxa de resfriamento como o tipo do fluido de resfriamento.

Adicionalmente, no dispositivo mencionado anteriormente para resfriar uma zona de solda de trilhos, é preferível que a largura de resfriamento possa ser ajustada de maneira que um valor representado como (largura de resfriamento de uma parte de alma de trilho de uma zona de solda de trilhos na direção axial de um trilho)/(largura de uma zona de solda de trilhos na direção axial de um trilho) esteja na faixa de 0,35 a 0,75. Aqui, (largura de resfriamento da parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos na direção axial do trilho)/(largura da zona de solda de trilhos na direção axial do trilho) será descrita adicionalmente. A figura 10 é uma vista esquemática mostrando a distribuição de temperaturas da parte de alma de trilho de uma zona de solda de trilhos imediatamente após soldagem, e uma linha contínua XX mostra a distribuição de temperaturas nesse ponto de tempo. Na figura 10, Ts indica temperatura solidus e T_L indica temperatura liquidus. A largura de uma zona de solda de trilhos na direção axial de um trilho é uma região de temperatura W onde a temperatura de uma zona de solda de trilhos imediatamente após soldagem não é menor que uma temperatura de início de transformação de austenita Ac1. Adicionalmente, a largura de resfriamento da parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos na direção axial do trilho é a faixa de ejeção de um fluido de resfriamento, o qual é ejetado pelo dispositivo de resfriamento sobre a parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos, na direção axial do trilho.

13/24

Em seguida, (largura de resfriamento da parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos na direção axial do trilho)/(largura da zona de solda de trilhos na direção axial do trilho) é referida como uma razão de largura de resfriamento. É possível reduzir a tensão residual da parte de alma de trilho na direção vertical ao achatar a distribuição de temperaturas da parte de alma de trilho nas proximidades da zona de solda. Por este motivo é efetivo limitar a largura de resfriamento, onde resfriamento acelerado é executado, a uma região de alta temperatura nas proximidades de um centro de soldagem, Quando a razão de largura de resfriamento é estabelecida para 0,75 ou menos, é possível reduzir tensão residual ao achatar a distribuição de temperaturas nas proximidades do centro de soldagem. Entretanto, quando a razão de largura de resfriamento é menor que 0,35, eficiência de resfriamento diminui, de maneira que o efeito de reduzir tensão residual é diminuído.

Subsequentemente, uma modalidade da invenção será descrita com mais detalhes com referência aos desenhos anexos.

Soldagem Topo a Topo por Centelhamento

A tensão residual da parte de alma de trilho da zona de solda de trilhos na direção vertical é significativa na soldagem topo a topo por centelhamento onde um gradiente de temperatura se torna mais acentuado. Por este motivo, neste relatório descritivo, soldagem topo a topo por centelhamento é descrita como um exemplo de um método de soldar uma junção de trilhos. Entretanto, o método de resfriar uma zona de solda de trilhos de acordo com a invenção pode ser aplicado a outros métodos de soldagem tais como soldagem Thermit.

Vistas esquemáticas ilustrando soldagem topo a topo por centelhamento estão mostradas nas figuras 6A, 6B e 6C. Em um primeiro processo que é referido como um processo de centelhamento, um arco é gerado continuamente entre as faces de extremidades dos trilhos 11, os quais são fornecidos em linha, por meio de uma tensão que é aplicada aos eletrodos 16 conectados a uma fonte de energia 17 (ver a figura 6A). Partes onde arco é gerado são fundidas localmente, uma parte de metal fundido é descarne14/24 gada para o lado de fora como sal picos, e o resto do metal fundido permanece sobre as faces de extremidades dos trilhos 11. Rebaixos, os quais são referidos como crateras, são formados nas partes que são fundidas por arco. Â medida que os trilhos 11 se aproximam gradualmente um do outro, arco é gerado sucessiva mente em novas partes de contato e os trilhos 11 são encurtados gradual mente pela repetição da fusão local dos mesmos. Quando o processo de centelhamento continua por várias dezenas de segundos a vários minutos, as faces de extremidades totais dos trilhos 11 são fundidas. Adicionalmente, partes dos trilhos 11 nas proximidades das faces de extremidades são amolecidas por causa da elevação de temperatura. Prensagem na direção axial do trilho é executada tal como mostrado na figura 6B no ponto de tempo onde os trilhos alcançam este estado. As crateras, as quais são formadas nas faces de extremidades dos trilhos 11, são esmagadas por esta prensagem que é referida como distúrbio. Desta maneira, o metal fundido, o qual existe entre as faces de extremidades, é extrusado para o lado de fora de uma superfície de solda, A seção transversal de uma parte nas proximidades da face de extremidade amolecida aumenta por causa de deformação plástica e um cordão de solda 18 é formado em volta da superfície de solda. O cordão de solda 18 é cisalhado e removido pelos retificadores 19 tal como mostrado na figura 6C quando em uma alta temperatura imediatamente após soldagem, Este processo é referido como retificação. Após retificação, um cordão de solda fino 18 permanece em volta de uma zona de solda. O cordão de solda fino 18, o qual permanece em uma parte de boleto de trilho, é polido por um esmeril a fim de ficar liso. Entretanto, o cordão de solda fino 18, o qual permanece na parte de alma de trilho e na parte de base de trilho, é polido por um esmeril. Entretanto, o cordão de solda fino pode não ser tratado por uma empresa de ferrovia.

Aço de Trilho

Tal como definido na JIS-E1101 trilho normal e trilho especial para desvios e cruzamentos e na JIS-E1120 trilho tratado por calor, aço carbono eutectoide ou hipoeutectoide contendo 0,5% a 0,8% por massa de carbono de uma maneira geral é usado como aço de trilho. Adicíonalmente,

15/24 aço de trilho, o qual tem composição hipereutectoide, contém carbono excedendo 0,8% em massa, e melhora adicionalmente resistência ao desgaste de uma linha de carga pesada de uma ferrovia de mineração externa, também está sendo difundido nos últimos anos.

Mecanismo para Gerar Tensão Residual

Quando existe deformação por contração não uniforme causada por temperatura não uniforme em um trilho, as respectivas partes do trilho restringem deformação por contração juntamente umas com as outras, de maneira que tensão de contração é gerada. Quando a tensão de contração permanece como tensão interna, a tensão de contração é referida como tensão residual. Quando juntas de trilhos são soldadas umas às outras, grande diferença de temperatura é gerada entre uma zona de solda de trilhos e partes periféricas. Desta maneira, tensão de contração é gerada na zona de solda de trilhos e se torna tensão residual. Desta maneira, se resfriamento acelerado for executado nas proximidades de um centro de soldagem, distribuição de temperaturas nas proximidades do centro de soldagem é achatada. Portanto, a geração de tensão residual no centro de soldagem é suprimida. Uma vez que tensão residual grande já é gerada mesmo que distribuição de temperaturas plana seja obtida enquanto a temperatura central da zona de solda de trilhos é menor que 200Ό, o efeito de reduzir tensão residual é pequeno. Entretanto, resfriamento acelerado é para resfriar de modo forçado um material que é para ser resfriado em uma taxa de resfriamento maior que a taxa de resfriamento de resfriamento natural ao ejetar um fluido de resfriamento sobre o material a ser resfriado.

Dispositivo para Resfriar Zona de Solda de Trilhos

As figuras 1 e 2 são vistas esquemáticas de um dispositivo 10 para resfriar uma zona de solda de trilhos (em seguida, referido simplesmente como um dispositivo de resfriamento 10) de acordo com uma modalidade da invenção. O dispositivo de resfriamento 10 inclui uma primeira unidade de resfriamento 20 que executa resfriamento acelerado de uma parte de boleto 12 de uma zona de solda de trilhos 15 após um trilho 11 ser soldado, e uma segunda unidade de resfriamento 21 que executa resfriamento acele16/24 rado de uma parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15. O dispositivo de resfriamento não inclui uma unidade de resfriamento que executa resfriamento acelerado de uma parte de base 14 da zona de solda de trilhos 15.

A primeira unidade de resfriamento 20 inclui um par das seções de ejeção 24 que é disposto imediatamente acima de uma parte superior de boleto 12a da zona de solda de trilhos 15 e ejeta um fluido de resfriamento sobre a parte superior de boleto 12a, dois pares das seções de ejeção 25 que são dispostos a fim de confrontar um ao outro com a parte de boleto 12 colocada entre eles e ejetar um fluido de resfriamento sobre as partes laterais de boleto 12b, e um sensor de temperatura não de contato 22 que é disposto entre o par das seções de ejeção 24 e mede a temperatura da parte de boleto 12. Entretanto, a segunda unidade de resfriamento 21 inclui um par das seções de ejeção 26 que são dispostas a fim de confrontar uma à outra com a parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 colocada entre elas e ejetar um fluido de resfriamento sobre a parte de alma de trilho 13, e um sensor de temperatura não de contato 23 que é disposto em uma seção de ejeção 26 e mede a temperatura da parte de alma de trilho 13. Adicionalmente, o dispositivo de resfriamento 10 é provido com uma unidade de controle 50 que controla separadamente as primeira e segunda unidades de resfriamento 20 e 21. Este controlador 50 pode ser fornecido em cada uma de a primeira unidade de resfriamento 20 e a segunda unidade de resfriamento 21. A posição da unidade de controle não está particularmente limitada, mas o controle pode ser disposto, por exemplo, em uma parte inferior de uma base 29 tal como mostrado na figura 1.

A primeira unidade de resfriamento 20, a qual executa o resfriamento acelerado da parte de boleto 12 da zona de solda de trilhos 15, é suportada por um travessão 30, e um fluido de resfriamento é fornecido para as respectivas seções de ejeção 24 e 25 por meio de um tubo de fornecimento 27 através do travessão 30. Entretanto, os tubos de fornecimento 28, os quais fornecem um fluido de resfriamento, são conectados às seções de ejeção 26 da segunda unidade de resfriamento 21 que executa o

17/24 resfriamento acelerado da parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15. Os tubos de fornecimento 27 e 28 são mantidos na base 29 que é formada de uma armação de portal construída sobre a zona de solda de trilhos 15.

A figura 3A mostra uma vista frontal da seção de ejeção 24 (que também é igual à seção de ejeção 25), e a figura 3B mostra uma vista frontal da seção de ejeção 26. Uma pluralidade dos furos de ejeção 24a e 24b é formada regularmente na seção de ejeção 24, e uma pluralidade dos furos de ejeção 26a e 26b é formada regularmente na seção de ejeção 26. Ar comprimido é ejetado pelos furos de ejeção 24a e 26a, e gás e água são ejetados pelos furos de ejeção 24b e 26b. Os furos de ejeção 24a e 26a e os furos de ejeção 24b e 26b são comutados e usados de acordo com taxa de resfriamento. Adicionalmente, quando um fluido de resfriamento é ejetado pelos furos de ejeção 26a e 26b, é preferível que (largura de resfriamento da parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 na direção axial do trilho)/(largura da zona de solda de trilhos 15 na direção axial do trilho) esteja na faixa de 0,35 a 0,75. Isto é, quando a largura da zona de solda de trilhos 15 na direção axial do trilho é de 40 mm, é preferível que a largura de resfriamento da parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 na direção axial do trilho seja estabelecida para a faixa de 14 mm a 30 mm. Se a largura de resfriamento for estabelecida para esta faixa, é possível suprimir o aumento da tensão residual da parte de alma de trilho e alongar vida em fadiga. Por exemplo, bicos, os quais são fornecidos nos furos de ejeção mostrados na figura 3B e que podem mudar de forma apropriada uma direção de ejeção, e outros mais podem ser usados como a estrutura para ajustar a largura de resfriamento. Alternativamente, ejeção de cada um dos furos de ejeção de uma coluna pode ser controlada.

Método de Resfriar Zona de Solda de Trilhos

A seguir será descrito um método de resfriar a zona de solda de trilhos 15 pelo dispositivo de resfriamento 10. Entretanto, no método seguinte, a determinação de se a parte de boleto 12 e a parte de alma de trilho 13

18/24 da zona de solda de trilhos 15 foram completamente transformadas para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita é estimada a partir da temperatura de cada parte que é medida (detectada) pelos sensores de temperatura 22 e 23. Adicional mente, o resfriamento acelerado de cada parte ê executado com base em uma taxa de resfriamento, a qual é calculada em uma seção de controle a partir dos resultados de medição dos sensores de temperatura 22 e 23.

(1) Primeiro Método de Resfriamento

Após a parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 estar completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, um fluido de resfriamento é ejetado pelas seções de ejeção 26 da segunda unidade de resfriamento 21 de maneira que a parte de alma de trilho 13 é submetida a resfriamento acelerado. Entretanto, a parte de boleto 12 e a parte de base 14 da zona de solda de trilhos 15 são submetidas a resfriamento natural.

(2) Segundo Método de Resfriamento

Até que a parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 esteja completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, um fluido de resfriamento é ejetado pelas seções de ejeção 26 da segunda unidade de resfriamento 21 de maneira que a parte de alma de trilho 13 é submetida a resfriamento acelerado. Entretanto, a parte de boleto 12 e a parte de base 14 da zona de solda de trilhos 15 são submetidas a resfriamento natural.

(3) Terceiro Método de Resfriamento

Após transformação de perlita estar completada a partir de um estado onde a parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 está em uma região de temperatura de austenita, um fluido de resfriamento é ejetado pelas seções de ejeção 26 da segunda unidade de resfriamento 21 de maneira que a parte de alma de trilho 13 é submetida a resfriamento acelerado até que a temperatura da parte de alma de trilho 13 alcance cerca de 200Ό. Entretanto, a parte de boleto 12 e a parte d e base 14 da zona de solda de trilhos 15 são submetidas a resfriamento natural.

1Θ/24 (4) Quarto Método de Resfriamento

Até que a parte de boleto 12 e a parte de alma de trilho 13 da zona de solda de trilhos 15 estejam completamente transformadas para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, um fluido de resfriamento é ejetado pelas seções de ejeção 24, 25 e 26 das primeira e segunda unidades de resfriamento 20 e 21 de maneira que a parte de boleto 12 e a parte de alma de trilho 13 são submetidas a resfriamento acelerado. Após transformação estar completamente executada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, um fluído de resfriamento é ejetado pelas seções de ejeção 26 da segunda unidade de resfriamento 21 de maneira que somente a parte de alma de trilho 13 é submetida a resfriamento acelerado. Entretanto, a parte de base 14 da zona de solda de trilhos 15 é submetida a resfriamento natural.

Exemplo

Teste de Resfriamento de Zona de Solda de Trilhos

A seguir, um teste de resfriamento de uma zona de solda de trilhos, o qual foi executado usando o dispositivo de resfriamento 10, será descrito. As respectivas condições de resfriamento dos exemplos da invenção estão mostradas na Tabela 1 e as respectivas condições de resfriamento dos Exemplos Comparativos estão mostradas na Tabela 2. Valores numéricos das Tabelas são taxas de resfriamento, e as taxas de resfriamento de outros exemplos exceto para o Exemplo Comparativo 2 foram mudadas na temperatura de 500Ό, a qual é um ponto de transformação de perlita. Adiei o nal mente, mesmo que uma parte alvo fosse submetida a resfriamento acelerado quando a temperatura central da parte alvo fosse menor que 20013, o efeito de reduzir tensão residual seria pequeno. Por este motivo, resfriamento acelerado foi executado para 200*C.

20/24

Tabela 1

	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo 3
500C sare	a	20ÜC a 500*C	5MC 800C	a	200Ό a 500C	500C a 800Ό	200-C a 500C
Parte	de	1,705		Resfria-	1,7Os		Resfriamento	1,7üs	Resfriamento
boleto				mento			natural		natural
				natural
Parte	de	Resfriamento	2'C/s	i.ec/s		Resfriamento	ter/s	6Cfe
alma de trilho	natural					natural
Parte	de	Resfriamento	Resfria-	Resfria-		Resfriamento	Resfri-	Resfriamento
base		natural		mento	mento		natural	amento	natural
				natural	natural			natural

Tabela 2

	Exemplo Comparativo 1	Exemplo Comparativo 2
500Ό a 80013	200Ό a 500Ό í	ίΟΟΌ a 800Ό 2	10Ό a 5 00Ό
Parte de boleto	1,7üs	Resfriamento	Resfriamento	Resfriamento
		natural	natural	natural
Parte de alma	1,813/s	Resfriamento	Resfriamento	Resfriamento
de trilho		natural	natural	natural
Parte de base	1,213/s	Resfriamento	Resfriamento	Resfriamento
		natural	natural	natural

Nos casos dos Exemplos 1 a 3, somente uma parte de boleto e uma parte de alma de trilho de uma zona de solda de trilhos foram submetí5 das a resfriamento acelerado. No caso do Exemplo Comparativo 1, a zona de solda de trilhos total foi submetida a resfriamento acelerado. Por outro lado, no caso do Exemplo Comparativo 2, a zona de solda de trilhos total foi submetida a resfriamento natural. Entretanto, um fluido de resfriamento usado no resfriamento acelerado foi gás e água somente na faixa de 200Ό a

500C do Exemplo 3, e foi ar comprimido em outros casos, Um trilho normal, o qual continha 0,7% a 0,8% por massa de carbono e do qual uma parte de boleto tinha uma dureza de superfície na faixa de Hv 260 a 290, foi usado

21/24 como um trilho a ser soldado. O tamanho para uma ferrovia geral, o qual tinha um peso por metro de 60 kg/m, foi usado como o tamanho do trilho. A largura da zona de solda de trilhos foi de 40 mm, e a largura de resfriamento da zona de solda de trilhos durante resfriamento acelerado foi estabelecida para 30 mm (a razão de largura de resfriamento foi de 0,75). Entretanto, mesmo em cada exemplo, três amostras foram formadas sob as mesmas condições. Entre elas, uma primeira amostra foi usada para a medição de tensão residual, uma segunda amostra foi usada em um teste para avaliar a vida em fadiga de uma parte de alma de trilho, e uma terceira amostra foi usada em um teste para avaliar a vida em fadiga de uma parte de base.

A medição de tensão residual foi executada como se segue:

(1) Um medidor de deformação é fixado a uma zona de solda de trilhos após a soldagem de um trilho, deformação é medida, e a deformação é usada como um valor inicial.

(2) Após uma parte da zona de solda de trilhos em volta do medidor de deformação ser cortada e tensão residual ser liberada, deformação é medida de novo.

(3) Tensão residual é calculada a partir de uma expressão relacionai entre tensão e deformação, usando uma diferença entre deformação medida antes de cortar e deformação após corte.

Um teste para avaliar a vida em fadiga de uma parte de alma de trilho foi executado como se segue: Uma zona de solda de trilhos foi colocada em uma placa de superfície, e uma carga foi aplicada repetidamente à parte de boleto da zona de solda de trilhos por uma ferramenta de prensagem cuja extremidade era formada de uma protuberância na forma de arco. O raio de curvatura da protuberância na forma de arco foi de 450 mm próximo ao raio de curvatura de uma roda. A carga aplicada foi estabelecida para 30 tons com consideração ao fato de que uma carga pesada real era de cerca de 20 tons. Entretanto, a carga mínima na repetição de uma carga foi estabelecida para 4 tons. A frequência da repetição de uma carga foi estabelecida para 2 Hz, e o teste foi finalizado no ponto de tempo onde fissuras foram geradas na zona de solda.

22/24

Um teste para avaliar a vida em fadiga de uma parte de base foi executado por meio de um teste de resistência à fadiga por flexão usando o seguinte método de flexão de três pontos. Um trilho, o qual tinha uma zona de solda de trilhos no meio do mesmo e tinha um comprimento de 1,5 m, foi suportado simetricamente por apoios entre os quais uma distância foi estabelecida para 1 m, e uma carga foi aplicada repetidamente à parte de boleto da zona de solda de trilhos por uma ferramenta de prensagem cuja extremidade era formada de uma protuberância na forma de arco. O raio de curvatura de cada um das partes de extremidade da ferramenta de prensagem e dos apoios foi estabelecido para 100 mm. Uma carga foi aplicada de maneira que a tensão máxima de uma parte central de base da zona de solda de trilhos foi de 330 MPa e a tensão mínima da mesma foi de 30 MPa. A frequência da repetição de uma carga foi estabelecida para 5 Hz, e o teste foi finalizado no ponto de tempo onde fissuras foram geradas na zona de solda.

A tensão residual gerada em cada uma das zonas de solda de trilhos dos Exemplos 1 a 3 e dos Exemplos Comparativos 1 e 2 está mostrada na figura 4A e a vida em fadiga de cada uma das zonas de solda de trilhos dos mesmos está mostrada na figura 4B. Nas figuras 4A e 4B, um círculo branco corresponde à parte de alma de trilho e um círculo preto corresponde à parte de base. A partir das figuras 4A e 4B, é descoberto que a tensão residual da parte de alma de trilho de cada um de todos os Exemplos é reduzida e a vida em fadiga da parte de alma de trilho dos mesmos é alongada quando comparada à da tensão residual da parte de alma de trilhos dos Exemplos Comparativos. Adicionalmente, as figuras 5A e 5B mostram os resultados de testes para avaliar tensão residual e vida em fadiga que foram executados pelo mesmo método de resfriamento tal como um método do Exemplo 1 de resfriamento enquanto que a largura de resfriamento foi usada como um parâmetro. Nas figuras 5A e 5B, um círculo branco corresponde à parte de alma de trilho e um círculo preto corresponde à parte de base. A partir das figuras 5A e 5B, é descoberto que a tensão residual da parte de base é aumentada e a vida em fadiga da parte de base é encurtada

23/24 quando a largura de resfriamento foi estabelecida para 50 mm (a razão de largura de resfriamento é de 1,25 calculada de 50 mm/40 mm).

A modalidade da invenção foi descrita anteriormente. Entretanto, a invenção não está limitada somente à constituição da modalidade mencionada anteriormente, e também pode incluir outras modalidades e modificações que são consideradas para estar dentro do escopo das reivindicações. Por exemplo, as seções de ejeção incluíram os furos de ejeção para ar comprimido e os furos de ejeção para gás e água na modalidade mencionada anteriormente. Entretanto, as seções de ejeção podem incluir furos de ejeção adicionais para água e executar troca entre ar comprimido, gás e água, e água.

Aplicabilidade Industrial

De acordo com o dispositivo para resfriar uma zona de solda de trilhos da invenção, é possível fabricar um trilho cuja resistência à fadiga de uma zona de solda de trilhos é melhorada quando comparada à de técnica relacionada. Desta maneira, a invenção tem significativa aplicabilidade industrial.

Lista de Símbolos de Referência

10:	dispositivo de resfriamento (dispositivo para resfriar zona de solda de trilhos)
11:	trilho
12:	parte de boleto
12a:	parte superior de boleto
12b:	parte lateral de boleto
13:	parte de alma de trilho
14:	parte de base
15:	zona de solda de trilhos
16:	eletrodo
17:	fonte de energia
18:	cordão de solda
19:	retificador
20:	primeira unidade de resfriamento

24/24

21:

22, 23:

24, 25, 26:

24a, 24b, 26a, 26b:

27, 28: 29:

30:

50:

segunda unidade de resfriamento sensor de temperatura seção de ejeção furo de ejeção tubo de fornecimento base travessão seção de controle

1/3

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo (10) para resfriar uma zona de solda de trilhos (15) caracterizado pelo fato de que o dispositivo (10) compreende:

um primeiro resfriador (20) que resfria uma parte de boleto (12) da zona de solda de trilhos (15);

um segundo resfriador (21) que resfria uma parte de alma (13) de trilho da zona de solda de trilhos (15); e uma seção de controle (50) que controla os primeiro e segundo resfriadores, em que:

o primeiro resfriador (20) inclui uma primeira seção de detecção de temperatura (22) que detecta uma temperatura da parte de boleto (12), e uma primeira seção de ejeção (24, 25) que ejeta um primeiro fluido de resfriamento sobre a parte de boleto (12);

o segundo resfriador (21) inclui uma segunda seção de detecção de temperatura (23) que detecta uma temperatura da parte de alma (13) de trilho, e uma segunda seção de ejeção (26) que ejeta um segundo fluido de resfriamento sobre a parte de alma (13) de trilho; e a seção de controle (50) muda individualmente tipos, taxas de fluxos e velocidades de fluxos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento enquanto resfria a parte de boleto (12) e a parte de alma (13) de trilho.
2. Dispositivo, (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda seção de ejeção (26) inclui uma seção de ajuste de largura de resfriamento que ajusta o segundo resfriador (21) de maneira que o segundo fluido de resfriamento é ejetado a fim de fazer com que uma largura de resfriamento da zona de solda (15) de trilhos corresponda a uma área na faixa de 35% a 75% da largura da zona de solda (15) de trilhos em uma direção axial de um trilho.
3. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que:

cada uma das primeira e segunda seções de ejeção inclui pelo menos dois de furos de ejeção de ar, furos de ejeção de gás e água, e furos de ejeção de água; e

2/3 os tipos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento, os quais são mudados individualmente pela seção de controle (50), incluem ar, gás e água, e água.
4. Método de resfriar uma zona de solda (15) de trilhos, o método resfriando separadamente uma parte de boleto (12) e uma parte de alma (13) de trilho da zona de solda (15) de trilhos, caracterizado pelo fato de que o método compreende:

um primeiro processo de detecção de temperatura que detecta uma temperatura da parte de boleto (12);

um segundo processo de detecção de temperatura que detecta uma temperatura da parte de alma (13) de trilho;

um primeiro processo de ejeção que ejeta um primeiro fluido de resfriamento sobre a parte de boleto (12);

um segundo processo de ejeção que ejeta um segundo fluido de resfriamento sobre a parte de alma (13) de trilho; e um processo de controle que muda individualmente tipos, taxas de fluxos e velocidades de fluxos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento enquanto resfria a parte de boleto (12) e a parte de alma (13) de trilho.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que, no segundo processo de ejeção, o segundo fluido de resfriamento é ejetado sobre uma área correspondendo a uma largura na faixa de 35% a 75% da largura da zona de solda (15) de trilhos em uma direção axial de um trilho.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que os tipos dos primeiro e segundo fluidos de resfriamento, os quais são mudados individualmente no processo de controle, incluem ar, gás e água, e água.
7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo processo de ejeção é executado após a parte de alma (13) de trilho estar completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita.

3/3
8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo processo de ejeção é executado até que a parte de alma (13) de trilho esteja completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita.

5
9. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo processo de ejeção é executado até que a temperatura da parte de alma (13) de trilho alcance 200Ό após transformação de perlita estar completada a partir de um estado onde a parte de alma (13) de trilho está em uma região de temperatura de austenita.
10 10. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro processo de ejeção é executado até que a parte de boleto (12) esteja completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita, e
15 o segundo processo de ejeção é executado até que a parte de trilho esteja completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita e após a parte de alma (13) de trilho estar completamente transformada para perlita a partir de uma região de temperatura de austenita.

1/10