Por qué es importante el enderezamiento en la producción de rieles pesados
Laminar una flor caliente en un riel de 25 mo 100 m deja al riel con una curvatura debido al enfriamiento desigual, la presión del rodillo y la geometría del molino de acabado. Un carril que no está enderezado no se puede colocar según la tolerancia: la vía hereda cada curva local como un defecto de geometría, y las uniones o soldaduras del carril ven la desalineación como un impacto. El enderezamiento es, por tanto, la operación que convierte un perfil laminado en un producto que cumple los límites de rectitud de la norma ferroviaria - localmente en unas décimas de milímetro por metro, verificado con una regla, y como curvatura total en toda la longitud del carril sobre una mesa nivelada.
El principio: flexión elástica-plástica
El enderezamiento funciona mediante flexión inversa. El carril se dobla más allá de su límite elástico en la dirección opuesta a su propia curvatura, por lo que las capas superficiales se deforman plásticamente mientras que el núcleo permanece elástico. Cuando se elimina la fuerza aplicada, la parte elástica del riel retrocede y el resultado neto es un riel más plano. Repetir esto con una flexión decreciente a través de sucesivos soportes de un enderezador de rodillos redistribuye la tensión interna y gradualmente endereza el riel. El arte del proceso es elegir la cantidad de curvatura inversa-correcta: muy poca deja la curvatura original, demasiada crea una nueva curvatura en la dirección opuesta y agrega tensión residual.
Alisado en caliente
El enderezamiento en caliente se realiza inmediatamente después del laminado en caliente, mientras el carril todavía está a temperatura elevada. A esa temperatura, el acero tiene una gran plasticidad, por lo que se pueden eliminar grandes deformaciones por flexión con una fuerza comparativamente baja, y al mismo tiempo se alivian parcialmente las tensiones térmicas debidas a la laminación y al enfriamiento diferencial. El equipo es una máquina enderezadora en caliente con rodillos-de gran diámetro que pasa por el carril a gran velocidad, igualando el ritmo de la línea de laminación. El enderezamiento en caliente elimina la curvatura bruta y prepara el riel para la etapa final en frío; no puede lograr la precisión del acabado porque el riel continúa deformándose a medida que se enfría.
Alisado en frío
El enderezamiento en frío se realiza a temperatura ambiente después de que el carril se haya enfriado por completo, para corregir las deformaciones creadas durante el enfriamiento y alcanzar la tolerancia de rectitud final. En la práctica se utilizan tres métodos: enderezamiento por presión, en el que una prensa hidráulica aplica una curvatura inversa local en el punto de curvatura; enderezamiento con rodillos, donde el riel pasa a través de un enderezador de múltiples rollos con curvaturas alternas que lo aplanan en toda su longitud; y enderezamiento por estiramiento, donde el riel se agarra por ambos extremos y se tira más allá del límite de tensión, lo cual es especialmente efectivo para eliminar la curvatura de onda larga-en rieles largos. El enderezamiento en frío necesita un control preciso de la fuerza y la cantidad de flexión - sobre-la flexión y las hendiduras por rodillo son dos defectos que surgen de un trabajo en frío descuidado, y ambos son inaceptables en un riel terminado.
Control de Procesos y Equipos
| Escenario | Equipo típico | Qué controla |
|---|---|---|
| Alisado en caliente | Plancha de rodillos calientes, rollos grandes, alto rendimiento | Curvatura bruta, alivio de tensiones térmicas, forma rodante. |
| Alisado a presión en frío | Prensa hidráulica con soportes locales. | Curvas locales y extremos de carril. |
| Alisado con rodillo frío | Plancha de varios-rollos, normalmente de 7 a 9 rollos, | Rectitud total-en longitud, distribución de tensión residual |
| Alisado por estiramiento | Plataforma de estiramiento con agarres finales. | Curvatura de onda-larga en rieles largos, curvatura final |
Las líneas de enderezamiento modernas cierran el bucle con-láser en línea o medición de sombra-del riel emergente, devolviendo la cantidad de curvatura a la configuración del rollo para que el proceso se corrija solo a medida que cambia la curvatura entrante del riel.
Verificación de calidad del riel enderezado
Se comprueba la rectitud local con una regla de 1 m y una galga de espesores en posiciones definidas a lo largo del carril; Los valores de aceptación los establece el estándar ferroviario, por ejemplo TB/T 2344 para rieles GB.
Curvatura total verificada midiendo el riel en una mesa nivelada en toda su longitud.
El estado de la superficie después de enderezar - marcas de rodillos, hendiduras y rayones son defectos, no problemas estéticos, porque aumentan la tensión bajo el tráfico.
Tensión residual muestreada mediante sierra-cortando secciones cortas y midiendo el cambio de espacio; La tensión residual excesiva debida al enderezamiento agresivo reaparece como distorsión cuando se corta o suelda el riel.
Se revisan los perfiles de los extremos porque los extremos de los rieles llevan la soldadura o junta; un riel enderezado con un extremo torcido falla en servicio incluso si el medio es perfecto.
Conceptos erróneos comunes
"El enderezamiento fortalece el riel".El enderezamiento no cambia el grado del acero; Si se hace mal, se añaden tensiones residuales y daños superficiales que acortan la vida útil.
"El alisado en caliente es suficiente".Los rieles se deforman durante el enfriamiento, por lo que la precisión final siempre proviene de la etapa fría; el trabajo en caliente sólo maneja la forma bruta.
"Más pasadas de enderezamiento significan un carril más recto".Cada pasada añade endurecimiento laboral y estrés; el objetivo es el número mínimo de pasadas que cumpla con la tolerancia.
"Un carril recto es un carril recto".La rectitud debe medirse según el método estándar - local con una regla, total en una tabla nivelada - no juzgada a ojo a lo largo.
Preguntas frecuentes
P: ¿Por qué el enderezamiento de los rieles se realiza en dos etapas?
Porque la etapa caliente elimina la gran curvatura térmica y de laminación mientras el acero es plástico, y la etapa fría logra la precisión final después del enfriamiento, cuando la forma del carril se ha estabilizado.
P: ¿Cuál es el requisito de rectitud para rieles pesados?
Los límites de aceptación provienen del estándar ferroviario, típicamente unas pocas décimas de milímetro por metro localmente más un límite de curvatura total en toda su longitud, verificado en una tabla de niveles.
P: ¿El enderezamiento excesivo-puede dañar un riel?
Sí, el - trabajo excesivo de flexión inversa-endurece la superficie, puede crear indentaciones en el rollo y deja tensión residual que distorsiona el riel cuando se corta o suelda posteriormente.
P: ¿Cuál es la diferencia entre alisado por presión y estiramiento?
El enderezamiento por presión aplica una curvatura inversa local en un punto; el enderezamiento por estiramiento tira de todo el riel más allá del límite de tensión, lo que elimina la curvatura de onda-larga y es preferible para rieles largos.
P: ¿Cómo se verifica la calidad del riel enderezado antes de la entrega?
Mediante medición de la rectitud local con regla, verificación de la curvatura total en tabla de nivel-, inspección de la superficie para detectar marcas de rodillos y muestreo de tensión-residual mediante pruebas de corte-de sierra en una base de lote definida.