WO2013190206A1 - Jonction d'elements de voie ferroviaire en acier manganese par soudure directe - Google Patents

Jonction d'elements de voie ferroviaire en acier manganese par soudure directe Download PDF

Info

Publication number
WO2013190206A1
WO2013190206A1 PCT/FR2013/051283 FR2013051283W WO2013190206A1 WO 2013190206 A1 WO2013190206 A1 WO 2013190206A1 FR 2013051283 W FR2013051283 W FR 2013051283W WO 2013190206 A1 WO2013190206 A1 WO 2013190206A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steel
content
direct
junction
rail
Prior art date
Application number
PCT/FR2013/051283
Other languages
English (en)
Inventor
Francesco Barresi
Original Assignee
Vossloh Cogifer (Société Anonyme)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vossloh Cogifer (Société Anonyme) filed Critical Vossloh Cogifer (Société Anonyme)
Priority to EA201301221A priority Critical patent/EA201301221A1/ru
Publication of WO2013190206A1 publication Critical patent/WO2013190206A1/fr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K23/00Alumino-thermic welding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/26Railway- or like rails

Definitions

  • the present invention relates to the field of manganese steel compositions and more particularly to the application of these compositions in methods of joining railroad track installations.
  • the junction of railway track elements and in particular the junction between, on the one hand, a high manganese alloy steel track core and, on the other hand, a rail involves the use of a part. intermediate made by a stainless steel insert.
  • the respective compositions of the steels which constitute each of the two elements of the junction prevent the realization of a direct weld of good quality.
  • the weld causes the formation of an alloy whose composition is different from that of the different base materials.
  • the combination of the carbon steel of the rail with the alloy of the channel core results in the formation in the melting zone of a steel alloy whose nature is difficult to control and whose properties of resistance to shocks and vibrations are relatively low with a high risk of rupture in this zone as well as in the thermally affected zone.
  • the present invention aims to overcome this drawback by proposing a railway junction allowing direct welding of a track core with a steel rail whose carbon content is not imperatively restricted, this rail junction having a improved strength at break as well as in some couples material a higher wear resistance.
  • the subject of the invention is thus a railway junction by direct welding between, on the one hand, a track core and, on the other hand, a rail, characterized in that at least one of the two joined elements is formed by a steel, the composition of which
  • the invention also relates to a direct welding process, characterized in that the method is implemented at a railway junction according to the invention.
  • FIG. 1 relates to a summary table of the examples of chemical composition of steel according to the invention
  • FIG. 2 relates to a table summarizing the mechanical properties of a steel according to one of the chemical compositions according to the invention
  • FIG. 3 relates to a graphical representation of the hardness of a direct solder junction as a function of the distance from the center of this junction
  • FIG. 4 relates to examples of flexural test according to the European standard three direct welds according to the invention operated by sparking.
  • railway refers to both dormant railroad rail elements and dormant railway track elements.
  • the present invention is based in particular on a railway junction by direct welding between, on the one hand, a track core and, on the other hand, a rail, characterized in that at least one of the two joined elements is formed by a steel whose composition presents:
  • Such a composition of one of the elements makes it possible, by virtue of its very low carbon content, to facilitate the welding of the element with a second where the composition of the steel does not have a carbon content that is too low and addition elements that promote a better weld.
  • the manganese content greater than 1 1% ensures a better wear resistance to deformation and hardening. This higher manganese content in the steel composition maintains its breaking strength while decreasing the carbon content.
  • the role of carbon in this steel is to obtain sufficient hardness of the steel mainly by strengthening solid solution.
  • a high carbon content leads to an increase in the amount of retained austenite, resulting in a reduction in hardness.
  • An increase in the carbon content will significantly improve the risk of embrittlement of the grain boundaries in these steels, due to the formation of carbide in the form of networks, on the one hand, in the as-manufactured state, and secondly, as a result of welding. Therefore, to maintain the delicate balance between the hardness and the risk of embrittlement, the carbon content must be between 0.01 and 0.12% for these steels (all compositions are given as a percentage of weight, unless indicated opposite).
  • the weldability is improved with a carbon content of less than 0.10, preferably less than 0.08.
  • the carbon content is at least 0.01% and preferably at least 0.02%. From a steel manufacturing point of view, a suitable minimum carbon content is of the order of 0.04%.
  • Manganese is an element promoting austenite. It stabilizes the austenite, for example by increasing the temperature range in which the austenite is formed.
  • a variation in the manganese content in the steels according to the invention has revealed that a maximum of hardness is obtained with a manganese content of at least 11%. At very high levels of manganese, for example at 15%, the hardness decreases to an insufficient level. The hardness shows an intimate correlation with the wear resistance. Wear resistance is a determining factor in the service life of most railway parts, including switches. A low wear rate means that the repair of the part is needed less frequently. The significant difference in wear resistance between steels with a manganese content of less than 11% and those with a content greater than 1% is attributed to differences in the microstructure.
  • the residual austenite levels become sufficiently high that the increase in the hardness of the martensitic phase is largely offset by the increasing proportion of the softer austenite, so that the Total hardness of steel decreases with wear resistance. Resistance to crack propagation is high and is associated with a very slow progression of breaks. With this, the possibility of detecting developing fatigue cracks is increased, and the affected part (s) can be removed or repaired before complete damage occurs.
  • the manganese content is preferably between at least 11% and at most 15%. Since manganese is also a costly alloying element, a maximum content of suitable manganese has been found at 14% or even 13%. A suitable minimum content of manganese was 1 1.5%.
  • the rail junction by direct welding is characterized in that at least one of the two elements of this junction is formed by a steel whose composition has:
  • Molybdenum is effective in increasing the impact resistance of steel. Moreover, due to the effect of purification (scavenging effect) of molybdenum for phosphorus, the phenomena of embrittlement of anger are prevented. At a level of 0.6% molybdenum, the increase in impact resistance is already noticeable, but a further increase is obtained with values above 0.6%. Increased levels of impact resistance peak at a value of 1.5%. Also, the addition of molybdenum in this steel must be between 0.6% and 2.95%, with a molybdenum content which is preferably at least 1.25%. A molybdenum content of 1.5% was found to be a suitable minimum value for stable values of impact resistance. A molarbdenum content of 1.90% was judged to be a maximum value adapted from a combined cost and a technical perspective since additions to values above 1.90% resulted only in a modest improvement.
  • silicon has little effect on the impact resistance and wear resistance of these steels, although it provides an increase in tensile strength and hardness by solution strengthening. solid. Silicon also serves as a deoxidizing agent (killing agent) during steel production. On this basis, a maximum value of Si of 0.5% is recommended. A suitable minimum content of 0.10 or even 0.15% and / or a suitable maximum level of 0.40 or even 0.35% have been determined.
  • Nickel (Ni), cobalt (Co) and copper (Cu) show a similar effect to that of manganese (Mn) through their ability to promote the formation of austenite. To some extent these elements can be added, or even replace, manganese.
  • the alloys according to the invention have been found to be easily machinable.
  • One or more additions of sulfur, calcium, tellurium, or selenium, or any other known element to improve machinability can be made to achieve these alloys if necessary.
  • the phosphorus content is generally kept below 0.02% to minimize the risk of hot cracking.
  • the steel according to the invention is preferentially deoxidized by silicon (silicon killed). Provided that the cleanliness of the steel remains in accordance with the specifications in terms of the maximum value of the inclusions of aluminum oxide, the steel can also be deoxidized by aluminum (killed aluminum) or by an association aluminum-silicon (aluminum-silicon killed)
  • the steel according to the invention has a hydrogen content of less than 5 ppm, preferably less than 3.5 ppm and ideally less than 2.5 ppm.
  • chromium is preferentially kept below an impurity level of 0.15%, chromium is not added deliberately. For some applications, chromium can be added up to a level of 0.3%.
  • the rail joint by direct welding is characterized in that the composition of the steel of at least one of the two elements of the junction comprises a silicon content of less than 0, 1%.
  • the composition of the steel of at least one of the two elements of the junction comprises an austenite content corresponding to at least 15% of the volume in its hot rolled state or in the element of the junction at room temperature.
  • the composition of the steel has a carbon content of less than 0.02%.
  • the composition of the steel has a chromium content of between 0.02% and 0.03%.
  • this railway junction by direct welding is characterized in that the track core is formed by a steel whose composition is defined according to the present document.
  • the present invention also relates to a direct welding process characterized in that it is implemented at a railway junction according to the invention.
  • the direct soldering method according to the invention involves a spark welding step.
  • the direct soldering method according to the invention involves an electric welding step.
  • the direct soldering method according to the invention involves a welding step by alumino thermie.
  • an advantage of the railway junction according to the invention represented by the results of FIG. 3 is a reduced variation of the hardness compared to a conventional railway junction.
  • the railway junction according to the invention allows a direct weld whose resistance to breakage and wear is greater and improved.
  • the combination of this breaking strength with the wear resistance is also confirmed by the results presented in FIG. 4, which show deformation tests of the direct welded rail junction according to the European standard EN 14587.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Jonction d'éléments de voie ferroviaire en acier manganèse par soudure directe La présente invention a pour objet une jonction ferroviaire par soudure directe entre, d'une part, un cœur de voie et, d'autre part, un rail, caractérisée en ce qu'au moins un des deux éléments joints est formé par un acier dont la composition présente: -une teneur en carbone inférieure à 0,12%, et -une teneur en manganèse supérieure à 11%.

Description

Jonction d'éléments de voie ferroviaire en acier manganèse
par soudure directe
La présente invention se rapporte au domaine des compositions d'acier manganèse et plus particulièrement à l'application de ces compositions dans des procédés de jonction d'installations de voie du domaine ferroviaire.
Actuellement, la jonction d'éléments de voie ferroviaire et notamment la jonction entre, d'une part, un cœur de voie en acier fortement allié au manganèse et, d'autre part, un rail, fait intervenir l'utilisation d'une pièce intermédiaire réalisée par un insert en acier inox. Lorsque la jonction des éléments est effectuée sans apport d'une pièce intermédiaire, les compositions respectives des aciers qui constituent chacun des deux éléments de la jonction empêchent la réalisation d'une soudure directe de bonne qualité. Ainsi, lorsqu'un rail en acier carbone est soudé à un cœur de voie en acier fortement allié, la soudure provoque la formation d'un alliage dont la composition est différente de celle des différents matériaux de base. La combinaison de l'acier carbone du rail avec l'alliage du cœur de voie aboutit à la formation dans la zone de fusion d'un alliage d'acier dont la nature est difficilement contrôlable et dont les propriétés de résistance aux chocs et aux vibrations sont relativement faibles avec un fort risque de rupture dans cette zone ainsi que dans la zone affectée thermiquement.
Un exemple de jonction par soudure directe est illustré par la publication de la demande FR2840628 qui propose l'utilisation d'un tronçon de rail réalisé en acier bainitique dont la teneur en carbone est inférieure à 0,55% associé à un élément de voie dont la composition est celle d'un acier Hadfield contenant 12 à 14% de Manganèse. Cependant, une jonction avec des éléments d'une telle composition forme un arrangement qui présente comme inconvénient, d'une part, de ne pouvoir être appliqué qu'à des rails composés d'acier bainitique faiblement allié et, d'autre part, d'imposer une jonction rail/cœur de voie avec, au niveau de la soudure, une dureté élevée pouvant générer une rupture .
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient en proposant une jonction ferroviaire autorisant une soudure directe d'un cœur de voie avec un rail en acier dont la teneur en carbone n'est pas impérativement restreinte, cette jonction ferroviaire présentant une résistance améliorée à la rupture ainsi que dans certains couples matière une résistance à l'usure plus élevée.
L'invention a ainsi pour objet une jonction ferroviaire par soudure directe entre, d'une part, un cœur de voie et, d'autre part, un rail, caractérisée en ce qu'au moins un des deux éléments joints est formé par un acier dont la composition présente :
- une teneur en carbone inférieure à 0,12%, et
- une teneur en manganèse supérieure à 1 1%.
L'invention a également pour objet un procédé de soudure directe, caractérisé en ce que le procédé est mis en œuvre au niveau d'une jonction ferroviaire selon l'invention.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
- la figure 1 se rapporte à un tableau récapitulatif des exemples de composition chimique d'acier selon l'invention,
- la figure 2 se rapporte à un tableau résumant les propriétés mécaniques d'un acier selon une des compositions chimiques selon l'invention,
- la figure 3 se rapporte à une représentation graphique de la dureté d'une jonction par soudure directe en fonction de la distance par rapport au centre de cette jonction,
- la figure 4 se rapporte à des exemples de test de flexion selon la norme européenne trois soudures directes selon l'invention opérées par étincelage.
Il convient de comprendre que, dans le présent document, le terme « ferroviaire » se rapporte aussi bien à des éléments dormants de voie ferrée pour train qu'à des éléments dormants de voie ferrée pour tramway.
La présente invention repose notamment sur une jonction ferroviaire par soudure directe entre, d'une part, un cœur de voie et, d'autre part, un rail, caractérisée en ce qu'au moins un des deux éléments joints est formé par un acier dont la composition présente :
- une teneur en carbone inférieure à 0,12%, et
- une teneur en manganèse supérieure à 1 1%.
Une telle composition d'un des éléments permet, de par sa très faible teneur en carbone, une soudure facilitée de l'élément avec un second élément dont la composition de l'acier ne comporte pas une teneur imposée en carbone qui soit trop faible et des éléments d'addition favorisant une meilleure soudure. La teneur en manganèse supérieure à 1 1% assure une meilleure résistance à l'usure à la déformation et à l'écrouissage. Cette teneur plus élevée en manganèse dans la composition de l'acier permet de maintenir sa résistance à la rupture tout en diminuant la teneur en carbone.
Le rôle du carbone dans cet acier est d'obtenir une dureté suffisante de l'acier principalement par le renforcement de solution solide. D'autre part, une haute teneur en carbone conduit à une augmentation de la quantité d'austénite retenue, entraînant une réduction de la dureté. Une augmentation de la teneur en carbone améliorera de façon significative le risque de fragilisation des joints de grains dans ces aciers, en raison de la formation de carbure sous forme de réseaux, d'une part, dans l'état tel que manufacturé et, d'autre part, à la suite de soudage. Par conséquent, pour maintenir l'équilibre délicat entre la dureté et le risque de fragilisation, la teneur en carbone doit être comprise entre 0,01 et 0,12% pour ces aciers (toutes les compositions sont données en pourcentage de poids, sauf indication contraire). La soudabilité est améliorée avec une teneur en carbone inférieure à 0,10, préférablement inférieure à 0,08.
Pour obtenir la micro structure souhaitée, la teneur en carbone est d'au moins 0,01% et de préférence au moins 0,02%. D'un point de vue de fabrication de l'acier, une teneur minimale appropriée de carbone est de l'ordre de 0,04%.
Le manganèse est un élément favorisant l'austénite. Il stabilise l'austénite, par exemple en augmentant la plage de température dans laquelle l'austénite se forme.
Une variation de la teneur en manganèse dans les aciers selon l'invention a révélé qu'un maximum de dureté est obtenu avec une teneur en manganèse d'au moins 1 1%. A des niveaux très élevés de manganèse, par exemple à 15%, la dureté diminue à un niveau insuffisant. La dureté montre une intime corrélation avec la résistance à l'usure. La résistance à l'usure est un facteur déterminant pour la durée de vie de la plupart des pièces de chemins de fer, y compris des appareils de voie. Un faible taux d'usure signifie que la réparation de la pièce est nécessaire moins fréquemment. La différence significative de la résistance d'usure entre les aciers ayant une teneur en manganèse inférieure à 1 1% et ceux avec une teneur supérieure à 1 1% est attribuée à des différences dans la microstructure. Les niveaux de manganèse inférieurs à 1 1% ont entièrement abouti à des micro structure s martensitiques, alors que les niveaux supérieurs à 1 1% ont présenté des micro structure s mixtes d'austénite, de ε-martensite (arrangement condensé hexagonale, ou hep martensite) et de martensite. La résistance à l'usure des aciers ayant des micro structure s martensitiques complètes apparaît être plus pauvres que celle des micro structure s mixtes contenant martensite et austénite. Cependant, l'augmentation de la teneur en manganèse entraîne également une augmentation de l'austénite retenue. Pour les teneurs en manganèse de plus de 15%, les niveaux d'austénite résiduelle devient suffisamment élevée pour que l'augmentation de la dureté de la phase martensitique soit largement compensée par la proportion croissante de l'austénite plus molle, de sorte que la dureté totale de l'acier diminue avec la résistance à l'usure. La résistance à la propagation des fissures est élevée et est associée à une progression très lente des cassures. Grâce à cela, la possibilité de détection des fissures de fatigue en développement est accrue, et la ou les parties touchées peuvent être retirées ou réparées avant qu'un dommage complet ne se produise. Sur la base de ce raisonnement, la teneur en manganèse est préférentiellement comprise entre au moins 1 1% et au plus 15%. Comme le manganèse est également un élément d'alliage coûteux, une teneur maximale de manganèse approprié a été trouvée à 14%, voire même 13%. Une teneur appropriée minimale de manganèse a été de 1 1,5%. La valeur maximale de dureté et de résistance à l'usure a été atteinte lorsque la teneur en manganèse est comprise entre 12 et 13% de Mn. À ces niveaux les quantités, d'une part, d'austénite retenue et de ε-martensite et, d'autre part, de martensite dure sont en proportion sensiblement équivalente, fournissant ainsi une combinaison satisfaisante de résistance au choc et la dureté.
Selon une particularité de réalisation, la jonction ferroviaire par soudure directe est caractérisée en ce qu'au moins un des deux éléments de cette jonction est formé par un acier dont la composition présente :
- une teneur en carbone comprise entre 0,01 et 0,12%,
- une teneur en manganèse comprise entre 1 1% et 15%,
- une teneur en silicium inférieure à 0,5%,
- une teneur en molybdène comprise entre 1,6% et 2,95%.
Le molybdène est efficace pour augmenter la résistance de l'acier aux chocs. De plus, en raison de l'effet d'épuration (scavenging effect) du molybdène pour le phosphore, les phénomènes de fragilisation de colère sont empêchés. À un niveau de 0,6% de molybdène, l'augmentation de la résistance aux chocs est déjà notable, mais une augmentation supplémentaire est obtenue avec des valeurs supérieures à 0,6%. L'augmentation des niveaux de résistance aux impacts plafonne à partir d'une valeur de 1,5%. Aussi, l'addition de molybdène dans cet acier doit être comprise entre 0,6% et 2,95%, avec une teneur en molybdène qui est préférentiellement d'au moins 1,25%. Une teneur en molybdène de 1,5% a été trouvée pour être une valeur minimum convenable pour des valeurs stables de résistance aux chocs. Une teneur en molybdène de 1,90% a été jugée comme étant une valeur maximale adaptée à partir d'un coût combiné et d'une perspective technique puisque des additions à des valeurs au-delà de 1 ,90% aboutissent uniquement à une modeste amélioration.
Il a été constaté que le silicium a peu d'effet sur la résistance aux chocs et la résistance à l'usure de ces aciers, bien qu'il fournisse une augmentation de la résistance à la traction et à la dureté par le renforcement de solution solide. Le silicium sert également en tant qu'agent désoxydant (killing agent) au cours de la production d'acier. Sur cette base, une valeur maximale de Si de 0,5% est recommandée. Une teneur minimale appropriée de 0,10, voire 0,15%, et/ou une teneur maximale appropriée de 0,40 ou même 0,35%, ont été déterminées.
Le nickel (Ni), le cobalt (Co) et le cuivre (Cu) montrent un effet similaire à celui du manganèse (Mn) par l'intermédiaire de leurs capacités à favoriser la formation de l'austénite. Dans une certaine mesure ces éléments peuvent être ajoutés, voire remplacer, le manganèse.
Les alliages selon l'invention se sont révélés être facilement usinable. Un ou plusieurs ajouts de soufre, de calcium, de tellure, ou de sélénium, ou de tout autre élément connu permettant d'améliorer l'usinabilité peuvent être réalisés pour aboutir à ces alliages si nécessaire.
La teneur en phosphore est généralement maintenue en dessous de 0,02% pour minimiser les risques de fissuration à chaud.
L'acier selon l'invention est préférentiellement désoxydé par le silicium (silicon killed). Pourvu que la propreté de l'acier reste en conformité avec les spécifications en termes de valeur maximale des inclusions d'oxyde d'aluminium, l'acier peut également être désoxydé par l'aluminium (aluminium killed) ou par une association aluminium-silicium (aluminium-silicon killed). L'acier selon l'invention présente une teneur en hydrogène inférieure à 5 ppm, préférentiellement inférieure à 3,5 ppm et idéalement inférieure à 2,5 ppm.
Bien que le chrome soit préférentiellement maintenu en dessous d'un niveau d'impureté de 0,15%, le chrome n'est pas ajouté délibérément. Pour certaines applications, le chrome peut être ajouté jusqu'à un niveau de 0,3%.
Selon une particularité de réalisation non-limitative de l'invention, la jonction ferroviaire par soudure directe est caractérisée en ce que la composition de l'acier d'au moins un des deux éléments de la jonction comprend une teneur en silicium inférieure à 0,1%.
Selon une particularité complémentaire de réalisation de l'invention, la composition de l'acier d'au moins un des deux éléments de la jonction comprend une teneur en austénite correspondant à au moins 15% du volume dans son état laminé à chaud ou dans l'élément de la jonction à la température ambiante.
Selon une autre particularité complémentaire de réalisation de l'invention, la composition de l'acier présente une teneur en carbone inférieure à 0,02%.
Selon une autre particularité complémentaire de réalisation de l'invention, la composition de l'acier présente une teneur en chrome comprise entre 0,02% et 0,03%.
Selon un mode de réalisation préférée de la jonction ferroviaire de l'invention, cette jonction ferroviaire par soudure directe est caractérisée en ce que le cœur de voie est formé par un acier dont la composition est définie selon le présent document.
La présente invention se rapporte également à un procédé de soudure directe caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre au niveau d'une jonction ferroviaire selon l'invention.
Selon une première variante de réalisation, le procédé de soudure directe selon l'invention fait intervenir une étape de soudure par étincelage.
Selon une seconde variante de réalisation, le procédé de soudure directe selon l'invention fait intervenir une étape de soudure électrique. Selon une troisième variante de réalisation, le procédé de soudure directe selon l'invention fait intervenir une étape de soudure par alumino thermie.
Grâce à un durcissement en voie de l'acier allié au manganèse permettant d'obtenir une dureté de l'ordre de 550 HB, un avantage de la jonction ferroviaire selon l'invention représenté par les résultats de la figure 3 est une variation réduite de la dureté par rapport à une jonction ferroviaire classique. Ainsi la jonction ferroviaire selon l'invention permet une soudure directe dont la résistance à la cassure et à l'usure est plus importante et améliorée. La combinaison de cette résistance à la cassure avec la résistance à l'usure se trouve également confirmée par les résultats présentés par la figure 4 qui présentent des tests de déformation de la jonction ferroviaire par soudure directe selon la norme européenne EN 14587.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

EVENDICATIONS
1. Jonction ferroviaire par soudure directe entre, d'une part, un cœur de voie et, d'autre part, un rail, caractérisée en ce qu'au moins un des deux éléments joints est formé par un acier dont la composition présente :
- une teneur en carbone inférieure à 0,12%, et
- une teneur en manganèse supérieure à 1 1%.
2. Jonction ferroviaire par soudure directe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un des deux éléments de cette jonction est formé par un acier dont la composition présente :
- une teneur en carbone comprise entre 0,01 et 0,12%,
- une teneur en manganèse comprise entre 1 1% et 15%,
- une teneur en silicium inférieure à 0,5%,
- une teneur en molybdène comprise entre 1,6% et 2,95%.
3. Jonction ferroviaire par soudure directe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition d'acier comprend une teneur en silicium d'au moins 0,1%.
4. Jonction ferroviaire par soudure directe selon une des revendications précédentes, caractérisée la composition d'acier comprend une teneur en austénite correspondant à au moins 15% du volume dans son état laminé à chaud ou dans l'élément de la jonction.
5. Jonction ferroviaire par soudure directe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition d'acier présente une teneur en carbone d'au moins 0,02%.
6. Jonction ferroviaire par soudure directe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'acier présente une teneur en chrome comprise entre 0,02% et 0,03%.
7. Jonction ferroviaire par soudure directe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cœur de voie est formé par un acier dont la composition est définie par une des revendications précédentes.
8. Procédé de soudure directe, caractérisé en ce que le procédé est mis en œuvre au niveau d'une jonction ferroviaire selon une des revendications 1 à 7.
9. Procédé de soudure directe selon la revendication 8, caractérisé en ce que le procédé fait intervenir une étape de soudure par étincelage.
10. Procédé de soudure directe selon la revendication 8, caractérisé en ce que le procédé fait intervenir une étape de soudure électrique.
1 1. Procédé de soudure directe selon la revendication 8, caractérisé en ce que le procédé fait intervenir une étape de soudure par alumino thermie .
PCT/FR2013/051283 2012-06-21 2013-06-06 Jonction d'elements de voie ferroviaire en acier manganese par soudure directe WO2013190206A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201301221A EA201301221A1 (ru) 2012-06-21 2013-06-06 Соединение элементов железнодорожных путей из марганцевой стали способом сварки без присадочного металла

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1255859 2012-06-21
FR1255859A FR2992334B1 (fr) 2012-06-21 2012-06-21 Jonction d'elements de voie ferroviaire en acier manganese par soudure directe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013190206A1 true WO2013190206A1 (fr) 2013-12-27

Family

ID=48746064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2013/051283 WO2013190206A1 (fr) 2012-06-21 2013-06-06 Jonction d'elements de voie ferroviaire en acier manganese par soudure directe

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA201301221A1 (fr)
FR (1) FR2992334B1 (fr)
WO (1) WO2013190206A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019016490A1 (fr) * 2017-07-20 2019-01-24 Vossloh Cogifer Coeur de croisement pour appareil de voie

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109759746B (zh) * 2019-03-05 2021-07-02 郑州机械研究所有限公司 一种强耐腐蚀性不锈钢包钢接地网铝热焊粉

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1134527A (en) * 1966-06-18 1968-11-27 Allen Edgar Eng Improvements in or relating to railway points and crossings of manganese steel
GB2007257A (en) * 1977-11-03 1979-05-16 Creusot Loire Austenitic manganese steel for railway frogs
EP0838552A1 (fr) * 1996-04-29 1998-04-29 Jez Sistemas Ferroviarios, S.l. Traversee ordinaire d'aiguille mobile pour voie de chemin de fer
WO2003104563A1 (fr) * 2002-06-05 2003-12-18 Vossloh Cogifer Soudage sans apport de matiere d'un element d'appareil de voie et un toncon de rail
FR2864118A1 (fr) * 2003-12-17 2005-06-24 Didier Pierre Rene Dages Procede de renovation de coeurs de voie
FR2864117A1 (fr) * 2003-12-17 2005-06-24 Didier Pierre Rene Dages Procede de renovation de coeurs de voie
EP1555347A1 (fr) * 2004-01-16 2005-07-20 Jez Sistemas Ferroviarios, S.l. Aiguillage ferroviaire à aiguille flexible

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1134527A (en) * 1966-06-18 1968-11-27 Allen Edgar Eng Improvements in or relating to railway points and crossings of manganese steel
GB2007257A (en) * 1977-11-03 1979-05-16 Creusot Loire Austenitic manganese steel for railway frogs
EP0838552A1 (fr) * 1996-04-29 1998-04-29 Jez Sistemas Ferroviarios, S.l. Traversee ordinaire d'aiguille mobile pour voie de chemin de fer
WO2003104563A1 (fr) * 2002-06-05 2003-12-18 Vossloh Cogifer Soudage sans apport de matiere d'un element d'appareil de voie et un toncon de rail
FR2864118A1 (fr) * 2003-12-17 2005-06-24 Didier Pierre Rene Dages Procede de renovation de coeurs de voie
FR2864117A1 (fr) * 2003-12-17 2005-06-24 Didier Pierre Rene Dages Procede de renovation de coeurs de voie
EP1555347A1 (fr) * 2004-01-16 2005-07-20 Jez Sistemas Ferroviarios, S.l. Aiguillage ferroviaire à aiguille flexible

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019016490A1 (fr) * 2017-07-20 2019-01-24 Vossloh Cogifer Coeur de croisement pour appareil de voie
FR3069255A1 (fr) * 2017-07-20 2019-01-25 Vossloh Cogifer Cœur de croisement pour appareil de voie

Also Published As

Publication number Publication date
FR2992334B1 (fr) 2015-01-02
EA201301221A1 (ru) 2016-01-29
FR2992334A1 (fr) 2013-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2593268B1 (fr) Procede de soudage hybride arc/laser de pieces en acier aluminise avec fil a elements gamagenes et gaz contenant moins de 10% d'azote ou d'oxygene
CA2800246C (fr) Procede de soudage hybride arc/laser de pieces en acier aluminise avec gaz comprenant de l'azote et/ou de l'oxygene
JP5021953B2 (ja) 耐候性鋼用ガスシールドアーク溶接ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法
EP1900472B1 (fr) Fil, flux et procédé de soudage des aciers à forte teneur en nickel
KR101211284B1 (ko) 초고강도 용접 조인트 및 그 제조 방법
JP5142068B2 (ja) 抵抗スポット溶接用高張力鋼板及びその接合方法
CA3032268A1 (fr) Procede de fabrication d'une piece d'acier comportant l'addition d'un metal fondu sur une piece support, et piece ainsi obtenue
CA2572869A1 (fr) Objet comprenant une partie en acier de construction metallique, cette partie comportant une zone soudee a l'aide d'un faisceau a haute densite d'energie et presentant une excellente tenacite dans la zone fondue ; metode de fabrication de cet objet
WO2013190206A1 (fr) Jonction d'elements de voie ferroviaire en acier manganese par soudure directe
EP0511040B1 (fr) Procédé de raccordement d'une pièce en acier au manganèse à une autre pièce en acier au carbone et assemblage ainsi obtenu
CA2795471A1 (fr) Procede de soudage a l'arc avec gaz oxydant de pieces metalliques aluminiees
EP1885900B1 (fr) Acier pour coques de sous-marins a soudabilite renforcee
EP2951328B1 (fr) Fil de soudure pour alliage fe-36ni
CA2488023C (fr) Soudage sans apport de matiere d'un element d'appareil de voie et un troncon de rail
JP3241342B2 (ja) 高張力鋼用ミグ溶接ワイヤ
JP4778779B2 (ja) 溶接熱影響部の低温靭性に優れた高張力鋼板
JP2006075853A (ja) オーステナイト系合金鋼のレーザ溶接継手およびその製造方法
FR2668169A1 (fr) Acier a soudabilite amelioree.
EP2260969B1 (fr) Electrode enrobée à âme en acier et enrobage au lithium
EP3655585A1 (fr) Coeur de croisement pour appareil de voie
EP0567052A1 (fr) Procédé pour assembler une bande de roulement en acier en carbone et une bande de roulement en acier au manganèse
JP2013046931A (ja) 超合金との溶接性が改善された溶加金属組成物
BE461329A (fr)
BE499251A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201301221

Country of ref document: EA

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13733349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WPC Withdrawal of priority claims after completion of the technical preparations for international publication

Ref document number: 12 55859

Country of ref document: FR

Date of ref document: 20141216

Free format text: WITHDRAWN AFTER TECHNICAL PREPARATION FINISHED

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13733349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1