Simulación Computacional de un Proceso de Soldadura por Aluminotermia en Rieles Ferroviarios

Resumen

La evaluación de los rieles ferroviarios comprende aspectos tales como la evaluación de su resistencia frente al desgaste, la determinación de la fatiga de contacto por rodadura, un análisis de integridad estructural y el comportamiento fractomecánico. De presentarse un caso de falla, antes de llevar a cabo una evaluación integral del mismo y encarar su reparación, es necesario conocer el estado tensional residual que pudiera haberse alcanzado en el momento de su instalación, producto del proceso de construcción, además de considerar posibles deformaciones del mismo. En la práctica habitual en ferrocarriles, existen dos situaciones donde se hace necesaria la soldadura entre tramos de rieles, uno por reemplazo debido a la rotura del mismo y el otro cuando se instala un tendido nuevo. En ambos casos, existen dos procedimientos de soldadura, siendo el más utilizado el denominado por Soldadura Aluminotérmica. En este trabajo se presenta un modelo computacional simplificado por elementos finitos para simular el proceso descripto y determinar, considerando la soportación de ambas partes del riel, la distribución de temperaturas, deformaciones y tensiones residuales que se alcanzan del resultado de dicho proceso, lo cual permitiría tomar decisiones en el momento de llevar a cabo la reparación o construcción del mismo.