Une approche avancée pour réparer les rails endommagés par l’usure dans des endroits éloignés

voies ferrées

Crédit : Pixabay/CC0 domaine public

Une approche avancée pour réparer les rails endommagés par l’usure dans des endroits éloignés à l’aide d’une technologie de réparation s’est avérée viable pour une utilisation à grande échelle à l’aide d’expériences de diffusion de neutrons.

Des chercheurs de l’Université Monash et de l’ANSTO ont collaboré avec des ingénieurs de l’Institute of Railway Technology (IRT), le premier centre de recherche sur les voies ferrées et les véhicules ferroviaires en Australie et Hardchrome Engineering, société souveraine de fabrication lourde pour développer une technologie de réparation de rails laser fiable et efficace.

L’équipe a utilisé une technique nucléaire au Centre australien de diffusion des neutrons de l’ANSTO sur l’instrument Kowari pour évaluer une technique de réparation de gaine laser, qui est une méthode établie pour réparer des composants de grande valeur dans d’autres industries sur des rails de transport lourds.

Le procédé pourrait augmenter la durée de vie des rails et réduire le temps et les coûts de maintenance, car la réparation des rails est préférable à leur remplacement.

Partenaire industriel Hardchrome, partenaire du projet ARC Linkage, possède une vaste expérience et expertise dans l’utilisation de la technologie de revêtement laser pour la fabrication et les réparations dans le secteur minier.

Cependant, les réparations de rails de transport lourd présentent des défis importants pour les fabricants, car elles ne peuvent pas être effectuées dans l’environnement contrôlé de l’usine, mais doivent plutôt être effectuées dans les zones reculées de l’outback australien.

Dans une recherche publiée dans le Journal of Materials Processing Technology, ils concluent que la technologie laser avancée pourrait être utilisée sur les rails de transport lourds et que les contraintes néfastes pourraient être réduites ou atténuées dans les zones critiques de la réparation.

Avec le revêtement laser, les réparations sont effectuées en enduisant la surface du rail endommagé avec un alliage à base d’acier inoxydable ou de cobalt en couches simples ou doubles à l’aide d’une technologie laser.

« Le revêtement au laser peut déposer ces matériaux bénéfiques sur les zones endommagées, mais peut également introduire ou redistribuer des contraintes résiduelles », a expliqué Taposh Roy, Monash Ph.D. diplômé, actuellement ingénieur de projet Melbourne Metro Trains.

Les enquêteurs ont utilisé la diffusion de neutrons sur le scanner de contrainte Kowari sur un champignon de rail à grande échelle pour mesurer les contraintes résiduelles créées par la chaleur générée par le laser pendant le processus de dépôt de gaine.

Dans ce cadre, l’équipe a développé une nouvelle procédure pour évaluer les contraintes résiduelles dans des sections épaisses de rails revêtus à grande échelle.

« Seuls les neutrons peuvent pénétrer à travers la surface profonde du matériau du rail et mesurer la distribution complète des contraintes triaxiales de manière non destructive avec peu de préparation », a déclaré Roy.

Pour acquérir des mesures dans de petits volumes de jauge sur une grande longueur de chemin à travers l’acier, ils ont fait des trous borgnes dans l’échantillon. La prise de mesure au milieu des deux trous, a également évité une perturbation des contraintes locales.

« Nous avons constaté que l’application d’un traitement thermique post-revêtement réduisait considérablement les contraintes résiduelles de la surface et de la sous-surface des rails revêtus », a déclaré Roy.

La méthode semble être supérieure aux méthodes de placage conventionnelles basées sur la soudure à l’arc, la technique la plus courante pour réparer les dommages causés par l’usure des rails.

« Ces essais de réparation internes réussis sont très encourageants pour explorer davantage l’application de cette technologie en tant qu’unité portable et mobilisée, qui peut être déployée pour résoudre les problèmes de maintenance ferroviaire dans les régions reculées d’Australie », a déclaré le professeur Anna Paradowska, Industry Engagement. Directeur, Centre australien pour la diffusion des neutrons et professeur conjoint à l’Université de Sydney.


Tous à bord du train de neutrons — cartographie des contraintes résiduelles pour des rails plus robustes


Plus d’information:
Taposh Roy et al, Contraintes résiduelles dans les rails de transport lourd revêtus de laser étudiées par diffraction neutronique, Journal de la technologie de traitement des matériaux (2019). DOI : 10.1016/j.jmatprotec.2019.116511

Fourni par l’Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)

Citation: Une approche avancée pour réparer les rails endommagés par l’usure dans des endroits éloignés (2021, 30 novembre) récupéré le 30 novembre 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-11-advanced-approach-rails-remote.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.