Soluciones basadas en procesos de recargue para aumentar la vida útil de los carriles

Resumen

RESUMEN (en español) En este trabajo de investigación se ha desarrollado una nueva solución que incrementa el valor añadido de los carriles convencionales, a partir del estudio del recargue con arco eléctrico de diferentes materiales sobre la cabeza de los carriles de diferentes calidades. Gracias a la naturaleza bimetálica del producto final se consigue combinar las propiedades estructurales del carril con las nuevas propiedades anti-desgaste, anti-head check y anticorrosión de la capa depositada. Con esta solución se dio además respuesta a una de las principales problemáticas del mantenimiento de la vía, como es la de la reparación in-situ de las zonas desgastadas de los carriles de tranvía. A partir de la definición de un procedimiento idóneo de recargue - de los consumibles a utilizar, se han conseguido reducir los costes asociados al mantenimiento de estas vías. Como punto de partida se han realizado diversas simulaciones por elementos finitos, así como diferentes pruebas a pequeña escala. Se han validado todos los prototipos y simulaciones mediante caracterizaciones de dureza, microestructura y análisis de su comportamiento frente al desgaste y frente a la corrosión. Por último, se han elaborado prototipos a escala de planta piloto que han podido ser ensayados en condiciones reales, lo que ha permitido contrastar los productos desarrollados de cara a la salida al mercado de estas nuevas soluciones y, de este modo, se facilita el aprovechamiento empresarial de la presente investigación. RESUMEN (en Inglés) A new solutions that enhance the added value of conventional rails have been developed in the present research work. A cladding on the head of different grade rails was achieved. Due to the bimetallic nature of the final product, it is possible to combine the structural properties of the rail with the new anti-wear, anti-head check or anti-corrosion properties of the deposited layer. With this second solution, one of the main problems of the track maintenanc e was solved: the in-situ repair of worn areas of the rails. After developing specific welding procedures and optimizing the process parameters and selection of appropriate consumables, the costs associated with track maintenance was reduced. As a starting point, several finite element simulations and different small-scale tests were carried out. All prototypes and simulations were validated by means of hardness characterization, microstructure and analysis of wear and corrosion behavior. Finally, prototypes were developed on a pilot plant scale and tested under real conditions in order to contrast these new solutions for their introduction in the market, looking for the economic profit of this research.