Typowe wady powstające przy termitowym spawaniu (np. szyn)

Spawanie termitowe jest główną metodą łączenia szyn kolejowych. Stosowane jest ono zarówno w krajach europejskich, jak i azjatyckich oraz Ameryki Południowej i Północnej, nie tylko w przypadku klasycznych szyn, ale także tych wykorzystywanych przez szybkie koleje TGV. Na czym wobec tego polega spawanie termitowe i jakie typowe wady powstają w jego przypadku?

Na czym polega spawanie termitowe?

Spawanie termitowe opiera się na łączeniu szyn za pomocą ciekłego spoiwa, które powstaje dzięki reakcji termitowej w tyglu. Sam termit to natomiast frakcje tlenków żelaza i aluminium z dodatkami stopowymi. Zapalenie tej mieszaniny pozwala uzyskać spoiwo w postaci ciekłego żelaza i korundu, które dzięki dodatkom stopowym charakteryzuje się właściwościami oraz składem chemicznym porównywalnym do stali, z jakiej wykonywane są szyny. 

Przeczytaj również: Czym jest próba łamania?

Jakie wady występują w przypadku spawania termitowego szyn?

Choć spawanie termitowe pozwala uzyskać złącza szynowe, które cechują się dobrymi parametrami wytrzymałościowymi, geometrycznymi oraz mechanicznymi, niekiedy na łączonych powierzchniach szyn dochodzi do wad. Dlatego też, aby ocenić zgodność technologii spawania termitowego z wymaganiami normy EN 14730-1 oraz EN 14730-2, szyny poddawane są różnorodnym badaniom, wśród których wyróżnić można badania nieniszczące. Do najczęstszych wad powstających przy spawaniu termitowym szyn kolejowych zaliczyć można:

Przeczytaj również: Jak badania nieniszczące pozwalają zdiagnozować wady materiałów?

• pęknięcia o długości większej niż 2 mm na główce i szlifowanym nadlewie,

• pory o wymiarach większych niż 3 mm, 

• zbyt duże wytrącenia żużlowe i piaskowe, 

• występowanie wad poza obszarem nadlewu, 

• zbyt duży obszar strefy wpływu ciepła na powierzchni tocznej szyny. 

Jakie badania stosowane są do wykrywania wad szyn spawanych termitowo?

W przypadku badania szyn spawanych termitowo do wykrywania ich wad stosowane są różnorodne badania, których przeprowadzaniem zajmuje się między innymi Laboratorium badań nieniszczących Draco. Do najczęściej przeprowadzanych spośród nich zaliczyć można natomiast:

• badania wizualne VT,

• badania ultradźwiękowe TOFD,

• analizy i badania składu chemicznego metali PMI,

• badania radiograficzne. 

Oprócz tego szyny spawane tą metodą poddawane są także badaniom twardości powierzchniowej, próbom statycznego zginania oraz sprawdzeniu wymiarów, a także kształtu spoin.