RESUMO
A soldagem de via férrea é uma atividade presente tanto na manutenção quanto na construção de novas linhas. O modelo correto de soldagem deve ser definido, levando-se em consideração os recursos disponíveis, a capacidade técnica dos profissionais, a produção esperada total e diária, entre outros aspectos. O modelo de soldagem aluminotérmica é o mais usado atualmente pelas ferrovias brasileiras. Com uma equipe pequena e equipamentos relativamente baratos é possível substituir trilhos desgastados ou fraturados, eliminar talas de junção ou retirar defeitos superficiais dos trilhos. Este artigo tem por objetivo apresentar de forma resumida o processo de soldagem aluminotérmica de trilhos em via permanente ferroviária.
INTRODUÇÃO
As juntas em vias férreas são consideradas um mal necessário para a maioria das ferrovias pois são pontos frágeis da via permanente, principalmente porque são mais suscetíveis ao desenvolvimento de desnivelamentos. Portanto, é imprescindível eliminar as juntas desnecessárias. E a forma mais barata de se eliminar juntas é através da soldagem na própria linha. Atualmente, nas ferrovias brasileiras, os dois métodos mais usuais para este tipo de serviço são os de soldagem aluminotérmica e elétrica (Flash-Butt Welding), mas existe também o processo de soldagem a gás.
Turma de soldagem aluminotérmica
O Processo Aluminotérmico tem sido bastante utilizado em aplicações específicas, onde outros processos de soldagem existentes não apresentam a flexibilidade e condições adequadas para realização da solda no campo. É um processo que não possui relação com outros processos existentes, por ser baseado em reação química entre materiais ferrosos ou não ferrosos e o alumínio.
Assim de uma forma geral, trata-se tipicamente de um processo que envolve uma reação do alumínio com um óxido-metálico, dando como resultado final o metal líquido que se forma na reação química.
Soldagem a gás
De acordo com o Indian Railways Institute of Civil Engineering, a soldagem a gás, ou Gas Pressure Welding (GPW), não é um processo de fusão, mas uma técnica de junção de fase sólida de trilho através do aquecimento dos topos de dois trilhos, utilizando a mistura dos gases oxigênio e acetileno. A alta pressão aplicada em ambos os trilhos em temperaturas de 1.250 °C a 1.300 °C causam a junção das pontas dos trilhos.
Soldagem elétrica (Flash-Butt Welding)
A soldagem elétrica na linha é feita utilizando um equipamento que consiste de um cabeçote de soldagem elétrica, conhecido como “Flash Butt Welder”, que pode ser montado sobre um caminhão rodoferroviário ou na lança de uma escavadeira. Este cabeçote é concebido para soldagem de barras de vários tamanhos formando trilhos longos soldados (TLS) “on-track” ou “off-track”.
SOLDAGEM ALUMINOTÉRMICA
O processo aluminotérmico consiste fundamentalmente no fato de que uma mistura adequadamente preparada de alumínio e óxido de ferro pesado, após inflamação inicial reage de maneira exotérmica à temperatura relativamente alta. Devido ao desenvolvimento do calor, a reação se expande sem muita intensidade espontaneamente em um curto prazo de tempo sobre a mistura. O resultado desta reação é a precipitação de um metal puro e liquefeito e de escória também líquida de óxido de alumínio (que por ser mais leve aflorará cima do perfil a ser soldado para futura remoção).
O metal em fusão obtido da reação é recolhido em uma forma envolvendo as extremidades dos trilhos a serem soldados. Estas extremidades são previamente limpas e aquecidas a uma temperatura conveniente e o calor introduzido pelo material fundido permitem que as mesmas sejam unidas por um aço com características semelhantes aquelas do trilho.
Materiais
Os materiais consumidos no processo de soldagem aluminotérmica são:
Porção de solda;
Acendedor;
Fôrma;
Pasta/areia de vedação;
Cadinho, que pode ser longa vida, descartável ou degradável.
Os principais fornecedores de materiais atuando hoje no Brasil são a Railtech e a Thermit. Ambos possuem materiais de excelente qualidade. Cada um possui a sua especificidade tanto em termos de materiais quanto de processo de soldagem. Portanto, o soldador deve ser capacitado no processo de soldagem do fornecedor do material que ele vai utilizar.
Para uma boa soldagem é importante que sejam respeitadas determinadas condições dos trilhos, das juntas, dos materiais e atmosféricas.
Escrito por Paulo Lobato, PMP
Especializado em via permanente ferroviária e gestão de projetos
Elevada experiência em gerenciamento de projetos e análise de viabilidade técnica-econômica de novos projetos
Engenheiro Civil formado pela UFMG em 2010 com curso de extensão em ferrovia e transportes pela École Nationale des Ponts et Chaussées em Paris/França
Certificado em Gestão de Projetos pelo Project Management Institute (PMI)
Certificado em Inglês Avançado (CAE) pela Cambridge University
Pós-graduado em Engenharia Ferroviária pela PUC-Minas
Pós-graduado em Gestão de Projetos pelo IETEC
Pós-graduado em Restauração e Pavimentação Rodoviária pela FUMEC
Contato: (31) 98789-7662
E-mail: phlobato01@gmail.com
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