Tory kolejowe to odlewy żeliwne o znacznych przekrojach i nietypowych kształtach. Choć taka budowa pozwala na płynne poruszanie się pojazdów torowych, utrudnia prowadzenie prac serwisowych. Do spawania szyn wykorzystuje się specjalne urządzenia i nietypowe techniki, rzadko spotykane w innych dziedzinach. Poznaj najpopularniejsze metody spawania szyn kolejowych i tramwajowych.
Spawanie termitowe – podstawowy sposób łączenia szyn
Szyny kolejowe składają się z długich na kilka metrów odcinków. Dla poprawy komfortu podróżowania i dostosowania torów do pojazdów poruszających się z dużymi prędkościami prowadzi się spawanie szyn. Spoiny wykonywane są w miejscach styku odcinków toru, które oddziela kilkucentymetrowa wolna przestrzeń. Specyficzne miejsce łączenia i kształt przekroju sprawiają, że do wykonania spoiny wykorzystuje się specjalistyczne urządzenia i techniki.
Do łączenia torów od dekad wykorzystuje się głównie spawanie termitowe. Jest to technika wykorzystująca termit, czyli mieszankę aluminium i tlenku żelaza. Odpowiednio dobrane proporcje sprawiają, że pomiędzy materiałami dochodzi do reakcji chemicznych. Materiał zespala się ze sobą i z krawędziami torów. Tężeje na całym przekroju, dlatego połączenia można uznać za jednolite i stabilne.
Jak przebiega proces spawania szyn tramwajowych i kolejowych?
Procesy spawania nie zawsze wykorzystują energię elektryczną. W przypadku spawania torów metodą termitową nie wykorzystuje się łuku spawalniczego. Potrzebna jest jednak wysoka temperatura do zainicjowania procesu.
Pierwszym krokiem jest wyczyszczenie i wyszlifowanie powierzchni łączenia. Następnie na szczelinie trzeba ustawić formę stalową w kształcie przekroju toru. Materiał torów trzeba podgrzać za pomocą palnika do temperatury około 1300 stopni. Następnie do środka tygla trafia termit.
W wyniku temperatury dochodzi do reakcji chemicznej pomiędzy aluminium i tlenkiem żelaza. Powstaje wówczas temperatura dochodząca do 3000 stopni. Żelazo topi się na całym przekroju i tworzy jednolitą masę. Po wystygnięciu nadlew należy wyszlifować. Stosuje się do tego specjalne szlifierki o powierzchniach tnących dostosowanych do kształtu przekroju szynowego.
Inne sposoby na spawanie szyn
Procesy spawania termitowego to nie jedyne rodzaje spawania wykorzystywane w kolejnictwie. Termitu używa się głównie do łączenia szyn w rozjazdach i miejscach połączenia starych nawierzchni z nowymi. We wszystkich pozostałych miejscach wykorzystuje się zgrzewanie oporowe jako podstawową technikę spawalniczą. Nie wymaga ona stosowania obcego materiału w miejscu łączenia. Potrzebna jest tylko odpowiednia zgrzewarka, a szczelina między torami powinna być niewielka.
Spawanie szyn kolejowych i tramwajowych przeprowadza się tylko za pomocą specjalistycznych maszyn wyposażonych w tygiel. Do pracy delegowani są spawacze zatrudnieni przez spółki kolejowe. Choć wielu spawaczy przez cały okres pracy zawodowej nie spotka się ze spawaniem termitowym, warto znać tę technikę.
