ES2644439T3 - Molde para soldadura aluminotérmica de colada directa - Google Patents
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Description
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Molde para soldadura aluminotermica de colada directa.
La invencion se refiere a un molde para la soldadura aluminotermica de vigas y/o rafles metalicos mutuamente alineados en direccion longitudinal, que comprende varias piezas de material refractario rfgido susceptibles de ensamblarse temporalmente alrededor de dos extremos transversales de las vigas/rafles a soldar.
El documento FR 2 890 668 (vease tambien el documento DE-C1-19819706) describe un molde de este tipo cuyas piezas definen conjuntamente una cavidad de moldeo abierta hacia arriba dispuesta para recibir por colada un metal de soldadura en estado lfquido y que envuelve los dos extremos, un intervalo dispuesto entre ellos y una primera zona de cada rail, inmediatamente proxima al extremo correspondiente, para comunicar una forma determinada al metal de soldadura durante su solidificacion, asf como dos superficies continuas dispuestas para apoyarse contra una segunda zona de cada rail inmediatamente proxima a la primera zona de este, en el lado contrario al extremo correspondiente con respecto a esta primera zona.
En particular, el documento FR 2 890 668 describe, en un modo de realizacion, que las piezas realizadas en arena aglomerada para facilitar su destruccion despues de un uso unico, son principalmente tres, a saber:
- dos mitades superiores del molde aproximadamente identicas, que constituyen la imagen especular una de otra con respecto a un plano longitudinal medio comun a los dos rafles a ensamblar y que envuelven, en un lado respectivo de estos dos rafles, unas zonas de estos ultimos y del intervalo dispuesto entre ellos que corresponden por encima del patfn, al alma, por debajo, a los lados y a la parte de arriba de la cabeza de rail, y
- una pieza inferior o de fondo, que presenta la forma general de una placa que completa las dos partes superiores por debajo del patfn de los rafles y de la zona correspondiente del intervalo dispuesto entre ellos.
Estas tres piezas son retenidas entre ellas, alrededor de los rafles a ensamblar por medio, generalmente, de una carcasa metalica, reutilizable por su parte de un molde a otro.
La cavidad de moldeo abierta hacia arriba comunica en esta direccion con una chimenea de conduccion cuyo extremo superior esta parcialmente obstruido con ayuda de un tapon aplicado.
Ademas, este extremo superior de la chimenea de conduccion desemboca en una cubeta de colada en la cual esta instalado un crisol para soldadura aluminotermica.
Asf, cuando el metal de soldadura en estado lfquido se escapa del crisol, el chorro de metal de soldadura lfquido se concentra sobre el tapon que obstruye parcialmente la chimenea de conduccion y despues se escapa a velocidad reducida a uno y otro lado de este tapon en la chimenea de conduccion para llenar a continuacion progresivamente la cavidad de moldeo.
Aunque un molde de este tipo es satisfactorio en cuanto a la calidad de la soldadura, esta ultima esta lejos de optimizarse.
En efecto, el molde, tal como se ha descrito anteriormente, hace que el acero lfquido de la zona de la cabeza se comunique con el acero lfquido contenido en la parte superior del conducto unicamente por una abertura dispuesta transversalmente (la realimentacion) cuyas dimensiones reducidas permiten unicamente una transferencia de calor limitada del conducto hacia la cabeza; por tanto, el deposito de calor que constituye el acero lfquido que se encuentra en la parte superior del conducto contribuye solo muy debilmente a ralentizar la velocidad de solidificacion de la soldadura en la zona de la cabeza.
Por otra parte, el tapon de la tecnica anterior tiene como funcion detener el chorro con el fin de que este ultimo no vaya a golpear directamente la pieza de fondo que forma el fondo del molde y, debido a ello, acelere su erosion. No obstante, esto tiene por inconveniente principal alargar el tiempo de llenado del molde debido a la disminucion de la velocidad de circulacion, lo cual conduce a perdidas termicas mas grandes y, al final, a la obtencion de una peor refusion de los extremos de rafles por efecto de conveccion del acero lfquido de la soldadura.
Un objetivo de la invencion es proporcionar un molde que, en una utilizacion, permita obtener una soldadura optimizada y de mejor calidad.
Con este fin, esta previsto, segun la invencion, un molde para la soldadura aluminotermica de vigas/rafles metalicos que comprende por lo menos dos piezas de materiales refractarios rfgidos sustancialmente identicas y aptas para ser montadas temporalmente una enfrente de otra alrededor de dos extremos de vigas/rafles a soldar,
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comprendiendo cada una de las piezas:
- una primera parte inferior que comprende una cara que define una cavidad de moldeo que comprende hacia arriba una abertura superior y dispuesta para recibir por colada el metal de soldadura en estado liquido, siendo la cara apta para envolver los extremos al nivel de un patfn y de un alma de dichas vigas/rafles, y un conducto de subida de gas y de metal de soldadura en estado liquido que desemboca hacia abajo en una zona inferior de la cavidad de moldeo y que presenta hacia arriba una abertura, y
- una segunda parte superior, adyacente y que corona la primera parte inferior, que comprende una camara que comunica hacia abajo con la abertura superior de la cavidad de moldeo, abierta hacia arriba, dispuesta para recibir por colada el metal de soldadura en estado liquido y apta para contener los extremos al nivel de una cabeza de dichas vigas/rafles, siendo la camara una camara de refrigeracion lenta que forma un volumen no compartimentado en el cual desemboca la abertura del conducto y delimitada por una pared externa de cada una de la piezas del molde y por una abertura inferior apta para situarse debajo de la cabeza.
Asf, el hecho de que la camara sea una camara de refrigeracion lenta apta para recibir la cabeza de las vigas/rafles a soldar y que forma un volumen no compartimentado delimitado por las paredes externas de cada una de las piezas permite, por una parte, que el chorro de colada de metal de soldadura en estado liquido procedente del crisol vaya directa y rapidamente a la cavidad de moldeo, reduciendo al maximo las perdidas termicas y, por tanto, asegurando una mejor refusion de los extremos de las vigas/rafles a soldar cuando tiene lugar un llenado de la cavidad de soldadura y, por otra parte, permite tener una importante masa de metal de soldadura en estado liquido situada alrededor de la cabeza que permite obtener una refrigeracion mas lenta y, por tanto, aumentar la calidad de la soldadura al nivel de la parte superior de la viga/rail. Por este motivo, esta camara funciona de manera opuesta a la cubeta de colada de la tecnica anterior. Asf, con respecto a la tecnica anterior previamente descrita, la supresion de cualquier pared entre la parte superior del conducto y la zona de la cabeza permite que esta zona se beneficie entonces del calor almacenado en la parte superior del conducto y permite obtener una solidificacion lenta del acero en este lugar.
Ventajosamente, pero de manera facultativa, el molde de la invencion presenta por lo menos una de las caracterfsticas siguientes:
- el volumen formado por la camara de refrigeracion es un volumen geometricamente convexo,
- la cara tiene sustancialmente forma concava y comprende un borde apto para entrar en contacto con una zona de la viga/rail con el fin de hacer estanca la cavidad de moldeo frente al metal de soldadura en estado liquido, al nivel del patfn y del alma,
- la camara de refrigeracion presenta una abertura delimitada por una superficie apta para entrar en contacto con una zona de la viga/rail con el fin de hacer estanca la camara de refrigeracion frente al metal de soldadura en estado liquido al nivel de la cabeza,
- cada pieza del molde comprende una tercera parte, adyacente y que corona la segunda parte superior, que comprende una cubeta de vertido apta para recibir unos medios de colada de un crisol para soldadura aluminotermica y situada en una prolongacion de la abertura superior de la camara de refrigeracion gracias a unos medios de comunicacion de la cubeta de vertido con dicha camara de refrigeracion;
- el molde comprende una tercera pieza de material refractario rfgido destinada a colocarse por debajo del patfn al nivel de los extremos de cada viga/rail y que comprende una cara superior que define un fondo de la cavidad de moldeo,
- la cara superior de la tercera pieza es sustancialmente plana y es apta para entrar en contacto con una cara inferior del patfn,
- el material refractario rfgido de la tercera pieza es mas refractario que el material refractario de las dos primeras piezas,
- el material refractario rfgido de la tercera pieza esta constituido principalmente por alumina; y
- el material refractario rfgido es una arena aglomerada.
Otras caracterfsticas y ventajas de la invencion apareceran en la descripcion siguiente de un modo de realizacion de un molde segun la invencion. En los dibujos adjuntos:
- la figura 1 es una vista de un molde segun la invencion que comprende tres piezas, estando el molde,
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visto en el estado ensamblado sobre los extremos de dos rafles ferroviarios a soldar entre ellos, y en seccion con respecto a un plano transversal de simetrfa entre estos dos extremos, tal como se representa en I-I en la figura 2;
- la figura 2 es una vista del molde de la figura 1 en seccion por un plano longitudinal de simetrfa comun a los dos rafles, representados a su vez en alzado, y senalados con II-II en la figura 1,
- la figura 3 es una vista en tres dimensiones de una de las piezas de un molde segun la invencion,
- las figuras 4 y 5 son unas vistas desde arriba y lateral de la pieza del molde de la figura 3.
En el modo de realizacion de un molde 6 segun la invencion ilustrado en las diferentes figuras adjuntas, son dos rafles 2 ferroviarios cuya soldadura debe permitir el molde 6.
Se considera en la presente memoria como una direccion longitudinal, una direccion 1 segun la cual los dos rafles 2 ensamblados mutuamente por soldadura se presentan por lo menos en la proximidad inmediata de los extremos 3 a soldar mutuamente, presentando dichos extremos 3 uno hacia otro con este fin y forman entre ellos un intervalo continuo 4 de valor longitudinal determinado (del orden de 35 mm, por ejemplo), destinado a ser llenado con un metal de soldadura proporcionado en estado lfquido, por reaccion aluminotermica en el interior de un crisol 5 cuya naturaleza es indiferente con respecto a la invencion, pero que puede ser, por ejemplo, del tipo de uso unico, y se coloca directamente sobre el molde 6 segun la invencion, de una forma conocida en sf misma y descrita en la patente europea EP 0 407 240 a la que es posible hacer referencia para informaciones mas amplias a este respecto.
En la descripcion que sigue, el molde 6 segun la invencion esta adaptado a la soldadura mutua de rafles 2 de tipo Vignole que presentan una simetrfa respectiva con relacion a un plano longitudinal 7 que se confunde con el plano de seccion II-II, por lo menos de forma localizada en la proximidad de los extremos 3. Por supuesto, es posible realizar, de acuerdo con la invencion, unos moldes destinados a la soldadura de otros tipos de rafles (de garganta o de tipo “Broca”, de doble cabeza, etc.) o de cualquier tipo de viga, en particular y sin limitacion a las vigas denominadas IPN.
Sea como sea, una viga/rail de este tipo comprende tres partes longitudinales que pueden ser respectivamente simetricas con respecto al plano 7 (como se ilustra en la presente memoria en las figuras adjuntas) y estar realizadas de una sola pieza, a saber:
- con un patfn plano 8 de orientacion general perpendicular al plano 7 delimitado por una cara inferior plana o de abajo 9 que corta perpendicularmente el plano 7,
- con un alma plana 12 dispuesta segun el plano 7 por encima del patfn 8, y
- con una cabeza 14 de seccion aproximadamente rectangular, oblonga perpendicularmente al plano 7.
Las nociones de arriba y abajo se entienden en la presente memoria por referencia a una posicion de servicio de los rafles 2, en los cuales el plano 7 presenta una orientacion aproximadamente vertical y constituye la orientacion en la cual se efectua la soldadura.
Con vistas a su soldadura mutua, los extremos 3 de los rafles 2 estan eventualmente enderezados, por ejemplo con la tronzadora, para ser planos y perpendiculares al plano 7, y colocados cara con cara, en una relacion de paralelismo mutuo y de simetrfa mutua con respecto a un plano transversal 18 que se confunde con el plano de seccion I-I, respetando el intervalo 4 antes mencionado, en el cual se vierte el metal de soldadura en estado lfquido, procedente del crisol 5, antes de dejar que este metal de soldadura se solidifique para realizar la soldadura. El molde 6 segun la invencion tiene como funcion retener el metal asf vertido mientras se presenta todavfa en estado lfquido y conformarlo de la manera buscada a medida que se produce su solidificacion.
Para ello, el molde 6 comprende, ilustrado en la presente memoria, tres piezas principales, a saber, dos piezas o mitades superiores 19, aproximadamente identicas, respectivamente simetricas de manera aproximada con respecto al plano 18 y mutuamente simetricas con respecto al plano 7, a lo largo del cual, al nivel de una parte superior de las piezas o mitades superiores 19, estas estan mutuamente unidas por una cara plana 20 respectiva por encima de la cabeza 14 de los rafles 2 cuando tiene lugar una colocacion del molde 6 segun la invencion alrededor de estos ultimos, mientras que cada una de entre ellas presenta por debajo de esta cabeza 14, orientada principalmente hacia el plano 7, al nivel de una parte inferior de las piezas o mitades superiores 19 adyacentes a la parte superior, una cara respectiva 21 conformada para envolver cada uno de los dos rafles, en la proximidad de los extremos 3, y el intervalo 4, en unas zonas que corresponden al patfn y al alma de los rafles destinados a ser soldados, con la excepcion de la cara inferior 9 del patfn 8, respectivamente a uno y otro lado del plano 7, con respecto al cual las caras 21 son mutuamente simetricas. Entre la cara 20 y la cara 21, cada una de las piezas o mitades superiores 19 comprende una abertura delimitada por una superficie 30 conformada para
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envolver cada uno de los dos rafles, en la proximidad de los extremos 3 en las zonas que corresponden a la cabeza 14 de los rafles 2 destinados a ser soldados, respectivamente, a uno y otro lado del plano 7, con respecto al cual las superficies 30 son mutuamente simetricas.
En relacion con la cara inferior 9 del patfn 8, las piezas o mitades superiores 19 son completadas por una tercera pieza, o pieza de fondo 22 que presenta la forma general de una placa perpendicular al plano 7 y delimitada hacia arriba por una cara superior 23 conformada, de una forma que sera detallada en la continuacion de la descripcion, de manera que se apoyen sobre la cara inferior 9 del patfn 8 de los dos rafles en la proximidad de los extremos 3, asf como en relacion con la zona correspondiente del intervalo 4, y se conecten, en el sentido de un distanciamiento con respecto al plano 7, con el lfmite inferior de cada una de las caras 21 para delimitar con estas ultimas, alrededor del intervalo 4 y de una zona respectiva 24 de cada rail 2 al nivel del alma 12 y del patfn 9, directamente adyacente a su extremo 3, una cavidad de moldeo 25 cerrada de forma estanca frente al metal de soldadura en estado lfquido, por un apoyo continuo de un borde 211 que delimita una superficie 210 sustancialmente concava de las caras 21, por una parte y, por otra parte, de la cara 23 contra los dos rafles en una zona 26 respectiva de estos rafles 2 situados longitudinalmente en el lado contrario al extremo 3 con respecto a la zona 24 antes mencionada, alojada asf en el interior de la cavidad de moldeo 25.
Cada una de las piezas 19 y 22 presenta por otra parte una forma indiferente con respecto a la presente invencion, inscribiendose esta forma, por ejemplo, en un paralelepfpedo rectangular respectivo, pero definiendo preferentemente, por una cara superior plana respectiva 28 de cada una de las piezas o mitades superiores 19, perpendicular al plano 18 y aproximadamente perpendicular al plano 7, una cara superior del molde 6 apropiada para llevar directamente el crisol 5 de acuerdo con las ensenanzas del documento EP 0 407 240 antes mencionado, formando las dos caras 28 entre ellas un diedro de angulo de un valor diferente de 180° con el objeto de autocentrado del crisol 5 conformado de manera complementaria. Al nivel de la parte superior de cada una de las mitades superiores 19 del molde 6, esta ultima esta surcada, en sus caras 20 y 28 asf como en la superficie 30 en relacion con una cara superior por encima de la cabeza 14 de los rafles 2 y en la zona correspondiente del intervalo 4 por una mitad respectiva de una camara de refrigeracion 32 del metal de soldadura en estado lfquido, procedente del crisol 5, hacia la cavidad de moldeo 25. Dado que cada una de las mitades de la camara de refrigeracion es aproximadamente simetrica con respecto al plano 18 y estas dos mitades son mutuamente simetricas con respecto al plano 7, la camara de refrigeracion 32 presenta una simetrfa de conjunto con respecto a un eje definido por la interseccion de estos planos 18 y 7 y desemboca asf segun este eje, por una parte, hacia arriba en la cara superior 28 y, por otra parte, hacia abajo en la cavidad de moldeo 25 por una embocadura respectivamente superior 34 e inferior 320 correspondiente a la abertura superior de la cavidad de moldeo 25, una y otra con el eje antes mencionado. Esta embocadura inferior 320 esta en este caso materializada en la figura 1 por una lfnea de puntos.
Por otra parte, la camara de refrigeracion 32 esta delimitada por una pared externa 27 de cada una de las piezas o mitades superiores 19 del molde 6. Esta pared 27 presenta un espesor mfnimo que permite mantener la integridad de las piezas o mitades superiores 19 en su fabricacion, su transporte, su utilizacion asf como en el vertido del metal de soldadura en estado lfquido. En la practica, y por ejemplo, este espesor es del orden de 1 cm a 1,5 cm, aproximadamente. Esto permite que la camara de refrigeracion 32 presente un volumen optimizado con respecto a la forma general de cada una de las piezas o mitades superiores 19 del molde 6.
Por otra parte, este volumen no esta compartimentado, es decir, que no hay ninguna pared realizada en material refractario que se extienda en voladizo en el interior de la camara de refrigeracion, ni ninguna presencia de obstaculos de material refractario rfgido como un tapon, tal como se describe en la tecnica anterior representada por el documento FR 2 890 668.
Ademas, la camara de refrigeracion 32, una vez montado el molde 6 alrededor de dos rafles 2 destinados a ser soldados, contiene la parte superior de los dos rafles formada por la cabeza 14. Asf, una vez vertido el metal de soldadura en estado lfquido en el molde 6, hay una masa importante de este metal alrededor de la cabeza que llena la camara de refrigeracion 32.
Esta masa importante permitira, despues de la colada, una refrigeracion lenta que permite obtener una soldadura optimizada en calidad a nivel de la parte superior o cabeza 14 de los dos rafles asf soldados. Ademas, por tanto, la lentitud de la refrigeracion en esta zona permite tambien, por una parte, mejorar el acero gracias a una decantacion mas larga del acero y, por otra parte, que se solidifique a nivel de la cabeza unicamente despues de que la zona del alma se solidifique, evitando asf la formacion de rechupes a nivel del alma.
En una variante de realizacion, con el fin de que el volumen formado por la camara de refrigeracion 32 sea maximo en la forma general del molde 6, el volumen formado por dicha camara de refrigeracion 32 es matematica o geometricamente un volumen convexo. Se entiende en geometrfa que un volumen es convexo si para todos los pares de puntos {A, B} de este volumen, el segmento [AB] que los une esta completamente contenido en el volumen.
En una variante de realizacion, cada una de las piezas o mitad superiores 19 presenta una tercera parte que
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corona de manera adyacente la parte superior de las piezas, o mitad superior 19, en la cual esta surcada la camara de refrigeracion 22. Esta tercera parte comprende una cubeta de vertido 34 que presenta una abertura inferior 33 que desemboca en la parte superior de la camara de refrigeracion 32. Asf, un volumen formado por la cubeta de vertido 34 se encuentra en la prolongacion del formado por la camara de refrigeracion 32. Esta abertura 33 forma unos medios de comunicacion de la cubeta de vertido 34 con la camara de refrigeracion 32. Por tanto, la cubeta de vertido 34 se extiende desde la cara superior 28 hasta la abertura superior de la camara de refrigeracion 32. Por otra parte, la cubeta de vertido 34 presenta unas aberturas 47 realizadas a traves de la pared 27 en la proximidad de la cara superior 28. Cada una de las piezas o mitades superiores 19 comprende en este caso una abertura 47 realizada en la pared 27 de manera simetrica con respecto al plano 18 y abierta hacia arriba a nivel de la cara superior 28. Estas aberturas 47 permiten la evacuacion del gas cuando tiene lugar la colada del metal de soldadura en estado lfquido en el molde, asf como la evacuacion del corindon cuando se termina la colada, corindon resultante de la reaccion aluminotermica en el seno del crisol 5. La cubeta de vertido 34, cuando tiene lugar la utilizacion del molde 6 con un crisol 5, aloja unos medios de colada del crisol 5 por el cual el metal de soldadura en estado lfquido se escapa en forma de un chorro hacia la camara de refrigeracion 32.
La parte inferior de cada una de las piezas o mitades superiores 19, ademas de comprender la cara 21 que delimita la cavidad de moldeo 25, comprende un conducto 38 de forma cilfndrica. En particular, el conducto 38 tiene forma cilfndrica de revolucion. Se extiende de manera sustancialmente vertical en un espesor de material refractario rfgido situado entre la cara 21 y una cara externa 50 de la parte inferior de cada una de las piezas o mitades superiores 19. El eje principal del conducto 38 se encuentra sustancialmente en el plano 18. El conducto 38 presenta en su parte inferior una embocadura 40 que da a la zona inferior de la cavidad de moldeo 25 por encima del patfn 7 de cada uno de los rafles destinados a ser soldados una vez montado el molde alrededor de los rafles.
Por otra parte, en otro extremo opuesto del conducto 38, este ultimo presenta una abertura superior 39 que hace que el conducto 38 se comunique directamente con la camara de refrigeracion 32 de la parte superior de cada una de las piezas o mitades superiores 19 del molde 6. Esta abertura 39 esta situada al nivel de una conexion entre el alma 12 y la cabeza 14 de los rafles y se extiende de manera sustancialmente paralela y con respecto a los lados de dicha cabeza.
Con respecto a la tercera pieza 22 del molde 6 segun la invencion, esta pieza 22 es de forma general paralelepipedica rectangular y presenta una cara superior 23 que es en la presente memoria sustancialmente plana. Cuando tiene lugar la colocacion del molde sobre los rafles 2 destinados a ser soldados, la cara superior 23 de la pieza 22 viene a apoyarse ella tambien sobre la cara inferior 9, en la presente memoria esencialmente plana del patfn 8 de cada uno de los rafles destinados a ser soldados. De manera mas general, la cara superior 23 del patfn 9 es complementaria de la cara inferior 9 del patfn 8 con la cual esta destinada a cooperar. Una configuracion de este tipo no permite obtener, cuando tiene lugar una solidificacion del metal de soladura introducido en la cavidad de moldeo 25, un burlete que se extienda en voladizo hacia abajo de la cara 9 del patfn 8. Dicha posibilidad permite evitar los problemas de fatiga debidos a la presencia de estos burletes segun las tecnicas anteriores cuando los rafles estan destinados a apoyarse, cuando tiene lugar su utilizacion, sobre una suela continua. Esto se hace posible por la configuracion del molde 6 segun la invencion que permite que el metal de soldadura en estado lfquido llegue desde el crisol 5 directa y rapidamente a la parte inferior de la cavidad de colada 25, a nivel de los patines 8 de los rafles 2 destinados a ser soldados, y esto, cuando tiene lugar una colada. Como variante, la cara superior es sustancialmente concava o presenta una superficie compleja.
En efecto, esta llegada rapida y directa reduce lo mejor posible las perdidas termicas del metal de soldadura en estado lfquido. Asf, el metal de soldadura en estado lfquido, una vez que se encuentra en la parte baja de la cavidad de moldeo 25, presenta una temperatura suficiente para refundir de manera optima los extremos de los rafles al nivel del patfn, lo cual permite mejorar la calidad de la soldadura al nivel de dicho patfn y liberarse del suplemento de masa que representarfa el burlete obtenido con los moldes de la tecnica anterior. Como variante, ademas, para evitar la erosion de la tercera pieza 22 bajo el efecto del chorro directo de colada de metal de soldadura en estado lfquido, esta tercera pieza 22 esta realizada en un material refractario rfgido que es mas refractario que el material refractario rfgido que constituye las piezas o mitades superiores 19. En particular, el material refractario rfgido de la tercera pieza 22 esta constituido principalmente por alumina cuyo contenido esta comprendido entre 90 y 100% aproximadamente. El material refractario rfgido de las piezas o mitades superiores 19 es una arena aglomerada. Por otra parte, la tercera pieza 22 que se extiende tambien desde la cara 23 presenta unas protuberancias 49 para facilitar el posicionamiento mutuo de las tres piezas 19 y 22, encajandose alrededor de las piezas o mitades superiores 19, respectivamente, a uno y otro lado de cada una en el sentido de un distanciamiento con respecto al plano 18.
En la practica, el molde 6 segun la invencion presenta unas dimensiones reducidas con respecto a los moldes de las tecnicas anteriores, en particular a los moldes tales como los descritos en el documento FR 2 890 668. Esto permite utilizar menos material refractario rfgido para realizar el molde y, en una utilizacion para la soldadura de dos rafles, es posible utilizar menos mezcla aluminotermica para realizar la colada, mientras conserva una
calidad optima para la soldadura. Asf, un molde segun la invencion produce menos residuos cuando es de uso unico. En efecto, se ha constatado que entre un molde de la tecnica anterior y un molde segun la invencion, ambos destinados a realizar el mismo tipo de soldadura, el molde segun la invencion es de un peso de aproximadamente 30% inferior al del molde segun la tecnica anterior, mientras que la masa de mezcla de 5 aluminotermia se puede reducir a su vez en un 10% aproximadamente.
Finalmente, el molde segun la invencion se puede utilizar, sin consecuencias sobre su aplicacion y sobre la calidad de la soldadura obtenida, en situaciones en las que los dos rafles a soldar estan inclinados, como se puede presentar en unas curvas para las vfas ferreas. En efecto, la potencia del chorro a la salida de los medios 10 de colada del crisol es tal que este chorro es desviado por completo de manera imperceptible bajo el efecto de la gravedad cuando este chorro alcanza la tercera pieza del fondo del molde segun la invencion. En el caso de realizacion de vfas ferreas, esta inclinacion puede alcanzar el 10% aproximadamente.
Evidentemente, es posible incorporar a la invencion numerosas modificaciones sin apartarse por ello del marco 15 de esta.
Claims (10)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Molde (6) para la soldadura aluminotermica de vigas/rafles metalicos (2) que comprende por lo menos dos piezas (19, 22) de material refractario rfgido sustancialmente identicas y aptas para ser montadas temporalmente una enfrente de otra alrededor de dos extremos (3) de vigas/rafles a soldar, comprendiendo cada una de las piezas:- una primera parte inferior que comprende una cara (21) que define una cavidad de moldeo (25) que comprende hacia arriba una abertura superior y dispuesta para recibir por colada metal de soldadura en estado lfquido, siendo la cara (21) apta para envolver los extremos (3) por lo menos a nivel del patfn (8) y de un alma (12) de dichas vigas/rafles (2), y un conducto (38) de subida de gas y de metal de soldadura en estado lfquido que desemboca hacia abajo en una zona inferior de la cavidad de moldeo (25) y que presenta hacia arriba una abertura (39), y- una segunda parte superior, adyacente y que corona la primera parte inferior, que comprende una camara (32) que comunica hacia abajo con la abertura superior de la cavidad de moldeo (25) abierta hacia arriba, dispuesta para recibir por colada metal de soldadura en estado lfquido y apta para contener los extremos (3) a nivel de una cabeza (14) de dichas vigas/rafles (2),caracterizado por que la camara (32) es una camara de refrigeracion lenta que forma un volumen no compartimentado en el cual desemboca la abertura (39) del conducto (38) y delimitada por una pared externa (27) de cada una de las piezas del molde (19) y por una abertura inferior (320) apta para estar situada bajo la cabeza (14).
- 2. Molde segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el volumen que forma la camara de refrigeracion (32) es un volumen geometricamente convexo.
- 3. Molde segun una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la cara (21) es sustancialmente de forma concava y comprende un borde (211) apto para entrar en contacto con una zona (26) de la viga/rail (2) con el fin de hacer estanca la cavidad de moldeo (25) al metal de soldadura en estado lfquido, a nivel del patfn (9) y del alma (12).
- 4. Molde segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la camara de refrigeracion presenta una abertura delimitada por una superficie (30) apta para entrar en contacto con una zona (26) de la viga/rail (2) con el fin de hacer estanca la camara de refrigeracion de la cavidad de moldeo (32) al metal de soldadura en estado lfquido, a nivel de la cabeza (14).
- 5. Molde segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que cada una de las piezas comprende ademas una tercera parte, adyacente y que corona la segunda parte superior, que comprende una cubeta de vertido (34) apta para recibir unos medios de colada de un crisol (5) para soldadura aluminotermica y situada en una prolongacion de la abertura superior de la camara de refrigeracion (32) con ayuda de medios de comunicacion (33) de la cubeta de vertido (34) con la camara de refrigeracion (32).
- 6. Molde segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que comprende ademas una tercera pieza (22) de material refractario rfgido destinada a ser colocada por debajo del patfn (8) a nivel de los extremos de cada viga/rail (2) y que comprende una cara superior (23) que define un fondo de la cavidad de moldeo (25).
- 7. Molde segun la reivindicacion 6, caracterizado por que la cara superior (23) de la tercera pieza (22) es sustancialmente plana y es apta para entrar en contacto con una cara inferior (9) del patfn (8).
- 8. Molde segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizado por que el material refractario rfgido (18) de la tercera pieza (22) es mas refractario que el material refractario rfgido de las dos primeras piezas (19).
- 9. Molde segun una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que el material refractario rfgido de la tercera pieza (22) esta constituido principalmente por alumina.
- 10. Molde segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el material refractario rfgido es una arena aglomerada.
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