ISO 23300-2:2025
(Main)Railway infrastructure — Rail welding — Part 2: Aluminothermic welding
Railway infrastructure — Rail welding — Part 2: Aluminothermic welding
This document specifies the requirements on rail aluminothermic welding, including the requirements for approval process, laboratory tests, approval of welder and contractor, as well as the acceptance criteria of aluminothermic welds in track. This document concerns the welding of 43 kg/m to 75 kg/m new vignole rails of the same profiles and the same grades. This document is restricted to butt welding for connecting rail ends. NOTE Conformity with the requirements of this document does not ensure the suitability of a welding process for specific conditions of track and traffic. This document does not cover welds made between different rail sections, differently worn rails or different rail grades.
Infrastructure ferroviaire — Soudage des rails — Partie 2: Soudage par aluminothermie
Le présent document spécifie les exigences en matière de soudage des rails par aluminothermie, comprenant les exigences de processus d'approbation, d’essais en laboratoire, d’approbation du soudeur et du prestataire, ainsi que les critères de réception des soudures en voie par aluminothermie. Le présent document concerne le soudage de rails Vignole neufs de 43 kg/m à 75 kg/m de même profil et de même nuance. Le présent document se limite à l’assemblage des abouts de rails par soudage. NOTE La conformité aux exigences du présent document n’assure pas l’aptitude à l’emploi d’un procédé de soudage dans des conditions spécifiques de voie ferrée et de trafic. Le présent document ne s'applique pas au soudage des rails de profils, d'usures ou de nuances différents.
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 23300-2
First edition
Railway infrastructure — Rail
2025-10
welding —
Part 2:
Aluminothermic welding
Infrastructure ferroviaire — Soudage des rails —
Partie 2: Soudage par aluminothermie
Reference number
© ISO 2025
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Information to be confirmed with the railway authority . 2
5 Approval process . 3
5.1 General .3
5.2 Process identification .3
5.3 General requirements .3
5.4 Documents to be submitted with the request for approval .3
5.4.1 General .3
5.4.2 Process manual .3
5.4.3 Drawing with the required measurements .4
5.4.4 Chemical analysis ranges and tolerances .5
5.5 Initial approval testing .5
5.5.1 General .5
5.5.2 Grouping rail profile .5
5.5.3 Grouping rail grade .5
5.5.4 Testing scheme .5
5.6 Extension of initial approval testing .6
5.7 Re-approval following process changes.6
5.7.1 Changes requiring approval .6
5.7.2 Test requirements for re-approval following process changes .7
5.8 Preparation and allocation of test welds .10
6 Laboratory tests . 10
6.1 Visual surface examination .10
6.1.1 As-cast weld surface .10
6.1.2 Ground weld surface .10
6.1.3 Visible HAZ .11
6.2 Hardness test .11
6.2.1 Running surface hardness test .11
6.2.2 Heat softened zone width .11
6.3 Slow-bending test . . 12
6.4 Past-the-post fatigue test . 12
6.5 Internal examination . 12
6.5.1 Weld soundness by ultrasonic testing. 12
6.5.2 Weld soundness by sectioning . 13
6.5.3 Weld soundness by fracture faces assessment.14
6.5.4 Fusion zone — Shape and dimension . 15
6.6 Structure . 15
6.7 Chemical analysis . 15
7 Requirements for welder and contractor .16
7.1 Welder .16
7.1.1 General .16
7.1.2 Recognition of welders .16
7.2 Contractor .17
7.2.1 General .17
7.2.2 Traceability .17
7.2.3 Audits .17
8 Acceptance of aluminothermic welds in track .18
8.1 General .18
iii
8.2 Weld inspector .18
8.3 Weld inspection .18
8.4 Geometric requirements.18
8.4.1 General .18
8.4.2 Alignment and matching of the weld collars .18
8.4.3 Welded rail straightness .21
8.5 Weld integrity . . 22
8.5.1 As-cast weld surface . 22
8.5.2 Ground weld surface . 22
8.6 Non-destructive testing (NDT) . . 22
8.7 Documentation . 22
Annex A (informative) Example of approval stages .23
Annex B (informative) Suggested sequence of laboratory test .24
Annex C (normative) Procedure for measurement of surface hardness .25
Annex D (normative) Ultrasonic testing procedure on aluminothermic welds to be sectioned .26
Annex E (normative) Procedure for measurement of the heat softened zone width .28
Annex F (informative) Example of a diploma and a permit to weld .31
Annex G (informative) Example of qualification of aluminothermic trainers and welders .33
Annex H (informative) Example of approval of aluminothermic welding contractors .37
Bibliography .39
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 269, Railway applications, Subcommittee SC 1,
Infrastructure.
A list of all parts in the ISO 23300 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
Rail welding is an essential technology in the railway track domain for reducing noise and vibration on rail
joints, improving ride comfort and reducing maintenance costs.
Since environments (e.g. geography, deployable resources and energy affairs) differ by region and railway
line, rail welding processes have been developed to meet the requirements and conditions of each
environment. As a result, various rail welding processes exist, e.g. flash butt welding (FBW), gas pressure
welding (GPW), aluminothermic welding (ATW) and enclosed arc welding (EAW).
For this reason, a general rail welding standard on an international level covering conventional rail welding
processes has been deemed necessary. This document contributes to the development of railways by
ensuring the quality of welded joints in terms of enhancing the reliability of train operation, improving the
welding work efficiency and facilitating the introduction of new procedures.
This document covers the ATW requirements for rail welding, which specifies the approval of ATW processes,
laboratory tests, requirements for welder and contractor, acceptance of aluminothermic welds in track.
This document is intended to be used in conjunction with ISO 23300-1:2021, which provides the general
requirements for each welding process (such as FBW, GPW, ATW and EAW).
vi
International Standard ISO 23300-2:2025(en)
Railway infrastructure — Rail welding —
Part 2:
Aluminothermic welding
1 Scope
This document specifies the requirements on rail aluminothermic welding, including the requirements for
approval process, laboratory tests, approval of welder and contractor, as well as the acceptance criteria of
aluminothermic welds in track.
This document concerns the welding of 43 kg/m to 75 kg/m new vignole rails of the same profiles and the
same grades.
This document is restricted to butt welding for connecting rail ends.
NOTE Conformity with the requirements of this document does not ensure the suitability of a welding process for
specific conditions of track and traffic.
This document does not cover welds made between different rail sections, differently worn rails or different
rail grades.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2400, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Specification for standard block No. 1
ISO 5003:2016, Flat bottom (Vignole) railway rails 43 kg/m and above
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 14731, Welding coordination — Tasks and responsibilities
ISO 22232-1, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic test equipment — Part
1: Instruments
ISO 23300-1:2021, Railway infrastructure — Rail welding — Part 1: General requirements and test methods for
rail welding
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
process manual
manual produced by the process supplier, that identifies the consumables, equipment and operating method
to be followed for all steps of the critical welding parameters
3.2
flashing
flat fin of weld metal located on the rail surface adjacent to the weld collar caused by gaps between the
mould and the rail
3.3
fusion zone
area of the weld which has been in a liquid state, and which is revealed by etching sections cut through the weld
3.4
heat softened zone
part of the heat affected zone (HAZ) characterised by a lower hardness
3.5
visible HAZ
visible heat affected zone
area on either side of the fusion zone (3.3) within which rail steel microstructure has been visibly modified
by the heat of the welding process as revealed by macro-etching
3.6
weld collar
external profile of the as-cast weld metal that remains after removal of the moulds
3.7
employer
company that employs approved aluminothermic welders
3.8
trainer
qualified and certified person either approved by the process supplier or authorised by the railway
authority, or both
3.9
responsible welding coordinator
person responsible and competent to perform welding coordination
3.10
examiner
person assigned by either the process supplier or the railway authority, or both, to examine the knowledge
and skills of a welder
4 Information to be confirmed with the railway authority
The following information shall be confirmed with the railway authority. For conformity to this document,
the requirements specified throughout this document and the following documented items shall be satisfied:
a) the pre-heating limitations of the railway authority;
b) the width levels of heat softened zone required (see 6.2.2);
c) the fatigue test, if required by the railway authority, shall be carried out in accordance with either
Annex C or Annex D of ISO 23300-1:2021 and with the requirements specified in 6.4;
d) the condition of the surface left by riser removal;
e) any other information, if needed.
5 Approval process
5.1 General
An example of approval stages required for conformity to this document is given in Annex A.
5.2 Process identification
The approval shall involve a single process identified by:
a) the process name;
b) the drawing of the sand mould and crucible pouring system;
c) the characteristic geometry of the weld collar and riser configuration as given in 5.4.3 and Figure 1;
d) the process manual in accordance with 5.4.2.
5.3 General requirements
The following requirements shall be met.
— The process shall be capable of being carried out on track where the maximum cant can be 180 mm. It
shall be capable of being carried out in track, at or near trackside, or in a workshop.
— The aluminothermic welding portion shall be packed to avoid the risk of moisture contamination in
prescribed storage conditions. The portion shall be identified by markings on the package.
— The mould shall be pre-fabricated for the rail profiles to be welded and be identified by markings on the
package.
— The crucible shall be tapped automatically (automatic tapping) and shall have a device to limit spattering.
5.4 Documents to be submitted with the request for approval
5.4.1 General
When applying for approval, the documents listed in 5.4.2 to 5.4.4 shall be submitted.
5.4.2 Process manual
The supplier shall produce a manual identifying all the consumable materials and the equipment used, as
well as the operating method to be followed for all steps of welding. The approval procedure for laboratory
tests shall not include means of alignment or finishing operations. The manual shall specify the critical
parameters of the welding process and their safe bounds, and shall include the following:
a) the number of people required to carry out the operations;
b) a diagram of the equipment;
c) a portion for each rail grade and profile;
d) the rail end preparation requirements;
e) the nominal gap and the acceptable range;
f) the pre-heating details;
g) the range of ignition to tap times for the portion;
h) critical process timings;
i) the time (or temperature) before trains can pass;
j) safety information.
5.4.3 Drawing with the required measurements
A drawing, as illustrated in Figure 1, provides the measurements listed, shall be submitted:
a) weld collar width (W ); the development of the weld collar shall be fully dimensioned around the weld;
b) the maximum depth of collar at section B-B (D and D );
1 2
c) the minimum depth of collar at section B-B (d and d );
1 2
d) the riser cross-section at foot;
e) the riser cross-section at neutral axis;
f) the number of risers;
g) the position of risers.
The dimensions W , D and d and the cross-sectional areas of the risers shall be the nominal dimensions
1 1 1
taken from the drawing of the pattern used to produce the moulds.
Key
1 width of the weld collar (W ) around the weld
2 riser cross-section on the neutral axis (mm )
3 25 % of the foot width
4 riser cross-section at the foot (mm )
5 longitudinal axis under the rail foot
Figure 1 — Dimensions taken from mould pattern
5.4.4 Chemical analysis ranges and tolerances
The chemical analysis ranges and tolerances shall be in accordance with 6.7.
5.5 Initial approval testing
5.5.1 General
Principle of approval or homologation of welding process is given in ISO 23300-1:2021, 6.1. For
aluminothermic welding process, initial approval testing shall be conducted. Initial approval testing is
structured in categories.
5.5.2 Grouping rail profile
For the purposes of approval, the rail profiles shall be grouped as shown in Table 1.
Table 1 — Rail profile groups by name of profiles
a
Group Rail profile
0 Up to 75 kg/m
1 60 kg/m
2 50 kg/m and above
3 43 kg/m and above
a
The name of the profile is indicating the relevant profile group. The actual weight of the profile per meter is not always the
accurate weight indicated by the profile's name.
5.5.3 Grouping rail grade
For the purposes of approval, use the rail grades established in ISO 5003:2016 and group them as shown in
Table 2.
Table 2 — Rail grade groups other than HR260A
Group Rail grades
1 HR200, HR220, HR235
2 HR260B, HR280, HR310A, HR310B, HR320, HR325
3 HT320, HT330, HT340, HT350A, HT350B
4 HT370A, HT370B, HT370C, HT400 and higher
5.5.4 Testing scheme
Initial conformity with this document shall be achieved by undertaking the tests specified in category 1 of
Table 3 using grade HR260A rail of one profile in group 1 of Table 1. Conformity with all the criteria specified
and with the railway authority’s documented requirements specified in Clause 4 shall be demonstrated. A
test sequence is outlined in Annex B. A test specimen can be used for several different tests.
Table 3 — Testing scheme
Number of specimens
Subclause
c
Category 3 : Other
a b
Test of this
Category 1 : Category 2 :
than HR260A (see
document
HR260A HR260A
Table 2)
A Hardness test 6.2.1 6 Nil 6
B Visual surface examination 6.1.1, 6.1.2 All All All
C Visible HAZ 6.1.3 2 2 2
D Slow-bending test (tensile stress is applied
6.3 6 2 4
to rail bottom)
E Ultrasonic testing 6.5.1 5 2 Nil
F Fatigue test (optional, ISO 23300-1:2021,
6.4 3 Nil Nil
Annexes C and D)
6.3, 6.5.3 (6) (2) (4)
G Fusion zone – Weld soundness 6.5.2 5 2 Nil
6.4, 6.5.3 (3) Nil Nil
H Fusion zone – Shape and dimensions 6.5.4 5 2 2
I Chemical analysis 6.7 3 Nil 2
J Heat softened zone – Hardness distribution 6.2.2 2 2 2
K Structure – Visible HAZ and fusion zone 6.6 2 Nil 2
Minimum number of welds 11 + 3 4 6
NOTE () indicates weld soundness evaluation of the fracture face of the slow-bending test or fatigue specimens.
a
Category 1 initial tests to be conducted using HR260A grade rail and one profile from rail profile Group 1 (see Table 1). Tests
carried out on one profile approves the other profiles of that group.
b
Category 2 tests to be carried out using HR260A rail on one profile from each of the remaining rail profile groups in order to
extend approval to that group.
c
Category 3 tests to be carried out on one profile from Group 1 (see Table 1) for each group of grades in order to extend
approval to all profile groups tested in Categories 1 and 2. Tests carried out on one grade, approves the other grades of that
group. If a profile of Group 1 is not available in the relevant rail grade, a profile of Group 2 can be chosen.
5.6 Extension of initial approval testing
Initial conformity can be extended follows.
— Initial approval can be extended to other groups of rail profiles of Table 1 by the tests in category 2 of
Table 3 to be conducted on one profile from each of the appropriate groups. Failure of any test shall cause
non-conformity for the group of rail profiles being tested.
— Initial approval can be extended to other rail grades by the tests in category 3 of Table 3 to be conducted
on one grade from each of the appropriate group. Failure of any test shall cause non-conformity for that
rail grade. Tests on one rail profile cover all profiles in categories 1 and 2.
5.7 Re-approval following process changes
5.7.1 Changes requiring approval
5.7.1.1 Geometric parameters
Re-approval shall be conducted following any change of geometric parameters given in 5.4.3:
a) weld collar width (W);
b) collar depth (D);
c) collar depth (d);
d) riser cross-section – in foot;
e) riser cross-section – in neutral axis;
f) riser configuration – position;
g) riser configuration – numbers.
A revised drawing shall be submitted.
5.7.1.2 Crucible system
Re-approval shall be conducted following any change in the chemical nature of the main component of the
refractory.
5.7.1.3 Tapping system
Re-approval shall be conducted following any change of tapping system:
a) any change in the chemical nature of the main component of the refractory of the tapping system body;
b) any change in the geometry of the tapping system body as specified in the original drawing of the
supplier.
5.7.1.4 Pre-heating system
Re-approval shall be conducted following any change of pre-heating system:
a) any change in the equipment or critical parameters;
b) any change of pre-heating fuels (oxidising or reducing);
c) any change in working pressure or pre-heating times outside the ranges originally specified.
5.7.1.5 Welding gap
Initial approval involves testing a welding process at either end of the ranges specified in 5.4.2 e).
If the maximum gap proposed exceeds the maximum covered by the initial approval, testing is required
at the new maximum gap. If the minimum gap proposed is less than the minimum covered by the initial
approval, testing is required with a new minimum gap.
Measurement of the gap shall be made as defined in 5.8 a).
5.7.2 Test requirements for re-approval following process changes
Test requirements for re-approval following process changes shall be met as follows.
a) Where the proposed change lies within the range or ranges given in Table 4, the tests shall be undertaken
as detailed in Table 4. The change shall be approved if the acceptance criteria for each of the required
tests are met.
b) Changes which fall outside the limits of the range or ranges given in Table 4 [see 5.7.1.1 a) to g)] shall
only be approved if they meet the requirements for demonstrating initial conformity as given in Table 3.
c) In the case of the combination of multiple changes, the number of tests to be undertaken will be the
largest number required in each column of Table 4 for these particular changes. For example, combining
changes to the pre-heating system and welding gap will require six of test A (not 12), 1 of test C, etc.
d) Re-approval following the process changes detailed in Table 4 shall be made in one profile of profile
group 1 of Table 1 and rail grade HR260A and shall be valid for all profile groups and grades of the
existing approval.
e) Failure of the relevant tests of Table 4 shall cause non-conformity of the process change.
Table 4 — Process changes
a b
In house External
Number of tests (test as defined in Table 3)
Total
number
K
A C D E F G H I J
Test
of welds
Centreline Visible Slow- Ultrasonic Fatigue test Weld Fusion Chemical HAZ Structure –
required
hardness HAZ bending testing (optional) soundness width analysis hardness Visible HAZ
c
test
5.7.1.1 a)
±3 mm ±10 mm — — — 4 — 4 4 — — — 4
Weld collar
width W
5.7.1.1 b) Collar
±2 mm ±6 mm — — — 4 — 4 4 — — — 4
depth (D)
5.7.1.1 c)
±2 mm ±4 mm — — — 4 3 4 4 — — — 4 + 3
Collar depth (d)
5.7.1.1 d) Riser
cross-section- ±10 % ±30 % — — — 4 — 4 4 — — — 4
Foot
5.7.1.1 e)
Riser cross-
±10 % ±40 % — — — 4 — 4 4 — — — 4
section-Neut.
axis
5.7.1.1 f)
±5 mm ±10 mm — — 6 — — 6 4 — — — 10
Riser con-
fig.-position
5.7.1.1 g)
— All — — 6 — — 6 4 — — — 10
Riser con-
fig.-numbers
5.7.1.2
— All — — 6 — — 6 - 3 — — 6
Crucible sys-
tem
5.7.1.3
— All — — 6 — — 6 4 3 — — 10
Tapping system
5.7.1.4
— All 6 1 6 — — 6 4 — 2 1 10
Pre-heating
system
5.7.1.5
— All 6 1 6 — — 6 4 — 2 — 10
Welding gap
a
Conducted by the process supplier.
b
Conducted by a test house accredited or approved by the railway authority.
c
Tensile stress is applied to rail bottom.
Range or
modification
Range or
modification
5.8 Preparation and allocation of test welds
Preparation and allocation of test welds shall be conducted as follows:
a) Welding gap shall be measured after weld alignment (peaking) on both sides of the rail head (or on the
running surface), web mid-point and both foot tips. The maximum gap is the maximum at any of the
above points and minimum the minimum of any of the above points.
b) The weld gap for all welds made for Table 3 tests shall be within the specified range. In the case of the
welds required for test H in category 1 of Table 3, three welds shall be produced at the minimum gap
and two at the maximum, and for categories 2 and 3 of Table 3, one weld at the maximum gap and one
weld at the minimum gap.
c) The number of each test shall be in accordance with the appropriate parts of Tables 3 and 4. The order of
testing is outlined in Annex B.
d) Where tests fail to meet the required test criteria as a result of a defect (or defects) in the rail, re-tests
shall be made on a one-to-one basis.
e) Initial approval testing and extension testing shall be executed by the process supplier and approved by
the railway authority.
6 Laboratory tests
6.1 Visual surface examination
6.1.1 As-cast weld surface
Following stripping and final grinding, the as-cast weld collar surface shall be visually examined for
soundness. For the process to be accepted:
— there shall be no cracks with length of 2 mm or greater. Joints between weld collars and rail or between
flashing and rail are not cracks;
— there shall be no pores with a dimension greater than 3 mm, nor shall there be more than three pores in
the size range of 2 mm to 3 mm per test piece excluding flashing;
— slag or sand inclusions shall not exceed the limits set in Table 5; no defect shall intrude into the rail cross-
section nor touch the edge of the weld collar or rail intersection.
NOTE The condition of the surface left by riser removal (other than that on the ground rail head) is specified in
the information supplied by the railway authority.
Table 5 — Maximum dimensions of slag or sand defect
Maximum surface dimension Maximum depth
mm mm
10 3
15 2
20 1
6.1.2 Ground weld surface
There shall be no defect (cracks, pores, slag inclusions, sand inclusions, metal beads) with a dimension
greater than 1 mm on both sides of the ground rail head.
6.1.3 Visible HAZ
Following macro-etching, the visible HAZ on each side of the weld shall be measured on the rail running
surface centre line. The visible HAZ shall be symmetrical about the longitudinal axis of the rail and
transverse axis of the weld.
6.2 Hardness test
6.2.1 Running surface hardness test
Measurements shall be made in accordance with Annex C. These shall be carried out on the flat ground
surface (see Figure C.1) before final profile grinding takes place.
The average of the three hardness measurements made on each weld shall fall within the range given in
Table 6 for the appropriate parent rail grade.
Table 6 — Ranges for running surface hardness tests
Parent rail (ISO 5003:2016)
Hardness range on weld centre-line
HBW
Rail grade Hardness range on running surface HBW
HR200 200 to 240 230 ± 20
HR220 220 to 260 250 ± 20
HR235 235 to 275 250 ± 20
HR260A 260 to 300 280 ± 20
HR260B 260 to 300 280 ± 20
HR280 280 to 320 300 ± 20
HR310A 310 to 350 330 ± 20
HR310B 310 to 350 330 ± 20
HR320 320 to 360 330 ± 20
HR325 325 to 365 350 ± 20
HT320 320 to 375 350 ± 20
HT330 330 to 390 360 ± 20
HT340 340 to 400 370 ± 30
HT350A 350 to 390 350 ± 20
HT350B 350 to 390 350 ± 20
HT370A 370 to 410 370 ± 30
HT370B 370 to 410 370 ± 30
HT370C 370 to 410 370 ± 30
a
HT400 400 to 440 390 ± 30
a
A different hardness range is permitted for HT400 rail grade with the agreement of the appropriate railway authority.
NOTE The centre-line hardness of the welds for the chromium alloyed and for the heat-treated grades is
established below the hardness values of the rail running surface to ensure a fully pearlitic structure. The hardness
profile along the rail crown centre-line of welds varies with the level of alloying element additions, with higher alloyed
welds showing a relatively higher hardness at the weld edges. Therefore, to achieve the correct average hardness, a
lower centre-line hardness is required.
6.2.2 Heat softened zone width
The procedure for measuring the width of the heat softened zone shall conform with Annex E.
The heat softened zone on either side of the weld shall have one of the following widths in Table 7.
Table 7 — Ranges of heat softened zone
Less than or equal to Heat treated rail Hot rolled rail
20 mm √ √
30 mm √ √
40 mm √ √
50 mm √ —
60 mm √ —
6.3 Slow-bending test
Details of the slow-bending test procedure are given in ISO 23300-1:2021, 6.3. The minimum tensile bending
strength (expressed as MPa) shall be referred to Table A.1 or Table B.1 of ISO 23300-1:2021.
The fracture face shall be subject to the soundness examination in accordance with 6.5.3 and a record made
in accordance with ISO 23300-1:2021, Annex I.
6.4 Past-the-post fatigue test
Details of the past-the-post fatigue procedure are given in ISO 23300-1:2021, 6.4.
The test shall be conducted in three-point or four-point bending. Each test type is sufficient for approval.
The maximum and the minimum applied stress shall be specified by the railway authority. The minimum
stress applied should be not less than 10 % of the maximum stress.
If fatigue has initiated at a lack of fusion defect, the process shall be rejected.
The fracture faces of all welds, however broken, shall be examined for soundness in accordance with 6.5.3.
6.5 Internal examination
6.5.1 Weld soundness by ultrasonic testing
Welds for ultrasonic testing (test E in Table 3 and Table 4) shall be cut and machined so that the head, web
and foot of the rail containing the weld (see Figure 2) can be examined ultrasonically in accordance with
Annex D.
The position of any apparent defect found by ultrasonic testing shall be recorded so that they may be revealed
by sectioning. Cuts shall be positioned at least 5 mm from any apparent defect located by the ultrasonic
testing method specified in Annex D.
For each defect, the size shall be determined by progressively grinding or machining and measuring until
the maximum dimension is found.
If multiple defects are revealed, they shall be counted and measured as a single defect if they are less
than 1 mm apart. No more than one defect in the region of the head above the line A-A in Figure 2 shall be
permitted, and the defect's maximum dimension shall not be greater than 2 mm.
Key
1 head
2 profile of rail
3 profile of weld
4 web
5 foot
NOTE For all gap sizes: x = 125 mm
Figure 2 — Transverse section of head, web and foot of the rail
6.5.2 Weld soundness by sectioning
The rails containing the welds shall be sectioned to give:
— the longitudinal vertical section on the symmetry plane (cut 1 in Figure 3);
— the longitudinal vertical sections in the rail foot (cuts 2 in Figure 3).
Key
1 longitudinal vertical section on the centre line of the welded rail
2 longitudinal vertical section of the foot tips
Figure 3 — Sectioning of welds
Visual examination of the cut sections (polished to 120 grit or finer) shall show no evidence of lack of fusion
between the rail and fusion face.
The weld collar's edge is permitted to be unfused to the rail surface for a maximum of 2 mm from the edge of
the collar unless a lesser figure is specified in the information supplied by the railway authority.
The maximum dimension of any pores, slag inclusions, sand inclusions or metal beads shall be recorded.
If multiple defects are revealed, they shall be counted and measured as a single defect if they are less than
1 mm apart:
— no more than one defect in the region of the head above the line A-A in Figure 2 shall be permitted, and
the defect's maximum dimension shall not be greater than 2 mm;
— no linear defects or porosity or shrinkage larger than 5 mm in dimension is permitted below the A-A line
in Figure 2.
NOTE 1 The information on weld soundness collected by the requirements of this subclause is used for reference in
the appropriate tests of 5.7 required for process changes.
NOTE 2 Areas containing micro-porosity or inter-dendritic shrinkage are not counted as single defect and therefore
are not taken into consideration.
6.5.3 Weld soundness by fracture faces assessment
Fracture faces revealed by the slow-bending test specified in 6.3 and each of the fatigue test pieces specified
in 6.4 shall be examined visually and a record made of the maximum dimensions of any pores, slag inclusions,
sand inclusions or metal beads, in accordance with ISO 23300-1:2021, Annex I.
Per population of test welds in test G in Table 3 and Table 4, no more than one volumetric defect in the region
of the head above the line A-A i
...
Norme
internationale
ISO 23300-2
Première édition
Infrastructure ferroviaire —
2025-10
Soudage des rails —
Partie 2:
Soudage par aluminothermie
Railway infrastructure — Rail welding —
Part 2: Aluminothermic welding
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Informations à confirmer auprès de l’autorité ferroviaire . 2
5 Processus d’approbation . 3
5.1 Généralités .3
5.2 Identification du procédé .3
5.3 Exigences générales .3
5.4 Documents à soumettre avec la demande d’approbation .3
5.4.1 Généralités .3
5.4.2 Manuel du procédé .3
5.4.3 Dessin avec mesures exigées .4
5.4.4 Plages d’analyse chimique et tolérances .5
5.5 Essais d'approbation initiale .5
5.5.1 Généralités .5
5.5.2 Groupement des profils de rail .5
5.5.3 Groupement des nuances de rail .6
5.5.4 Programme des essais . .6
5.6 Extension des essais d’approbation initiale .7
5.7 Réapprobation suite à des changements de procédé .7
5.7.1 Changements exigeant une approbation .7
5.7.2 Essais exigés pour la réapprobation suite à des changements de procédé .8
5.8 Préparation et affectation des soudures soumises à essais . 12
6 Essais en laboratoire .12
6.1 Examen visuel de surface . . 12
6.1.1 Surface brute de la soudure . 12
6.1.2 Surface meulée de la soudure . 12
6.1.3 ZAT visible . 13
6.2 Essai de dureté . 13
6.2.1 Essai de dureté de la surface de roulement . 13
6.2.2 Largeur de la zone thermiquement adoucie. 13
6.3 Essai de flexion lente .14
6.4 Essai de fatigue «past-the-post» .14
6.5 Contrôle interne .14
6.5.1 Santé interne de la soudure vérifiée par ultrasons .14
6.5.2 Santé interne de la soudure vérifiée par coupe . 15
6.5.3 Santé interne de la soudure vérifiée par évaluation des faciès de rupture .16
6.5.4 Forme et dimension de la zone fondue .17
6.6 Structure .17
6.7 Analyse chimique .17
7 Exigences à destination du soudeur et du prestataire .18
7.1 Soudeur .18
7.1.1 Généralités .18
7.1.2 Reconnaissance des soudeurs .18
7.2 Prestataire .19
7.2.1 Généralités .19
7.2.2 Traçabilité .19
7.2.3 Audits . 20
8 Réception des soudures par aluminothermie sur la voie .20
8.1 Généralités . 20
iii
8.2 Contrôleur soudure . 20
8.3 Vérification des soudures . . 20
8.4 Exigences géométriques. 20
8.4.1 Généralités . 20
8.4.2 Géométrie des bourrelets de soudure . 20
8.4.3 Rectitude du rail soudé . 23
8.5 Intégrité de la soudure .24
8.5.1 Surface brute de la soudure .24
8.5.2 Surface meulée de la soudure .24
8.6 Essais non destructifs (NDT) .24
8.7 Documentation .24
Annexe A (informative) Exemple d’étapes d’approbation .25
Annexe B (informative) Séquence suggérée pour les essais en laboratoire .26
Annexe C (normative) Mode opératoire de la mesure de dureté sur la surface de roulement .27
Annexe D (normative) Mode opératoire des contrôles par ultrasons pour les soudures
aluminothermiques à découper .28
Annexe E (normative) Mode opératoire de mesure de la largeur de la zone thermiquement
adoucie .30
Annexe F (informative) Exemples de diplôme et de permis de souder .33
Annexe G (informative) Exemple de qualification des soudeurs et formateurs en soudage par
aluminothermie .35
Annexe H (informative) Exemple d’agrément des prestataires de soudage par aluminothermie.39
Bibliographie . 41
iv
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité
de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait
pasreçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application.
Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des
informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à
l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou
partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires; sous-comité
SC 1, Infrastructure.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 23300 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Le soudage des rails est une technologie essentielle dans le domaine du rail ferroviaire. Elle permet de réduire
le bruit et la vibration sur les joints de rails, d’améliorer le confort et de baisser les coûts de maintenance.
Étant donné que les environnements (par exemple, la géographie, les ressources déployables et les questions
énergétiques) diffèrent selon les régions et les lignes ferroviaires, des procédés de soudage ferroviaire ont
été mis au point pour répondre aux exigences et aux conditions de chaque environnement. Par conséquent,
différents procédés de soudage de rails existent, par exemple, soudage par étincelage (flash butt welding,
FBW), soudage au gaz (gas pressure welding, GPW), soudage par aluminothermie (aluminothermic welding,
ATW) et soudage à l’arc sous flux protecteur (enclosed arc welding, EAW).
C'est pourquoi une norme générale en matière de soudage de rails au niveau international, et qui couvre
les procédés de soudage de rails conventionnels, a été jugée nécessaire. Le présent document contribue
au développement des chemins de fer en assurant la qualité des joints soudés ce qui permet d'améliorer la
fiabilité de l'exploitation des trains, d'accroître l'efficacité des travaux de soudage et de faciliter l'introduction
de nouvelles procédures.
Le présent document couvre les exigences ATW relatives au soudage des rails et spécifie l’approbation des
procédés ATW, les essais en laboratoire, les exigences à destination du soudeur et du prestataire, la réception
des soudures en voie par aluminothermie.
Le présent document est destiné à être utilisé conjointement avec l’ISO 23300-1:2021, qui couvre les
exigences générales pour chaque procédé de soudage (tels que FBW, GPW, ATW et EAW).
vi
Norme internationale ISO 23300-2:2025(fr)
Infrastructure ferroviaire — Soudage des rails —
Partie 2:
Soudage par aluminothermie
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences en matière de soudage des rails par aluminothermie, comprenant
les exigences de processus d'approbation, d’essais en laboratoire, d’approbation du soudeur et du prestataire,
ainsi que les critères de réception des soudures en voie par aluminothermie.
Le présent document concerne le soudage de rails Vignole neufs de 43 kg/m à 75 kg/m de même profil et de
même nuance.
Le présent document se limite à l’assemblage des abouts de rails par soudage.
NOTE La conformité aux exigences du présent document n’assure pas l’aptitude à l’emploi d’un procédé de soudage
dans des conditions spécifiques de voie ferrée et de trafic.
Le présent document ne s'applique pas au soudage des rails de profils, d'usures ou de nuances différents.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 2400, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Spécifications relatives au bloc étalon n°1
ISO 5003:2016, Rails Vignole de masse supérieure ou égale à 43 kg/m
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 14731, Coordination en soudage — Tâches et responsabilités
ISO 22232-1, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par
ultrasons — Partie 1: Appareils
ISO 23300-1:2021, Infrastructure ferroviaire — Soudage des rails — Partie 1: Exigences de portée générale et
méthodes d'essais pour le soudage des rails
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
manuel du procédé
manuel fourni par le fournisseur du procédé et identifiant tous les consommables et outillages utilisés, ainsi
que le mode opératoire à suivre pour toutes les étapes des paramètres critiques de soudage
3.2
bavure
particule plate de métal d’apport de la soudure localisée sur la surface du rail adjacente au bourrelet de la
soudure et causée par les interstices entre le moule et le rail
3.3
zone fondue
zone portée à l'état liquide et révélée après attaque chimique d’échantillons prélevés dans la soudure
3.4
zone thermiquement adoucie
partie de la zone affectée thermiquement (ZAT) caractérisée par une dureté plus basse
3.5
ZAT visible
zone affectée thermiquement visible
zone située des deux côtés de la zone fondue (3.3) dans laquelle la structure micrographique de l’acier du
rail a été modifiée de manière visible par la chaleur du procédé de soudage. Cette modification est mise en
évidence par un examen macrographique
3.6
bourrelet de la soudure
profil externe du métal fondu qui reste après l'élimination des moules
3.7
employeur
société qui emploie des soudeurs par aluminothermie agréés
3.8
formateur
personne qualifiée et certifiée, soit agréée par le fournisseur du procédé, soit habilitée par l'autorité
ferroviaire, ou les deux
3.9
coordinateur responsable du soudage
personne responsable et compétente pour assurer la coordination du soudage
3.10
examinateur
personne affectée par le fournisseur du procédé ou par l'autorité ferroviaire, ou par les deux, dont la fonction
consiste à examiner les connaissances et les compétences d'un soudeur
4 Informations à confirmer auprès de l’autorité ferroviaire
Les informations suivantes doivent être confirmées auprès de l’autorité ferroviaire. Pour être conformes au
présent document, les exigences spécifiées tout au long du document ainsi que les éléments à documenter
suivants doivent être satisfaits:
a) les limites de préchauffage fixées par l'autorité ferroviaire;
b) les largeurs exigées de la zone thermiquement adoucie (voir 6.2.2);
c) l’essai de fatigue, s’il est demandé par l’autorité ferroviaire, doit être effectué conformément à l’Annexe C
ou à l’Annexe D de l’ISO 23300-1:2021 et aux exigences spécifiées en 6.4;
d) l’état de la surface laissé lors de l’élimination de l'évent;
e) d’autres informations si nécessaire.
5 Processus d’approbation
5.1 Généralités
Un exemple d’étapes d’approbation exigées pour la conformité au présent document est donné en Annexe A.
5.2 Identification du procédé
L’approbation doit concerner un seul procédé identifié par:
a) le nom du procédé;
b) un dessin du moule en sable et du système de coulée du creuset;
c) la géométrie caractéristique du bourrelet et la configuration des évents selon le 5.4.3 et la Figure 1;
d) le manuel du procédé conformément au 5.4.2.
5.3 Exigences générales
Les exigences suivantes doivent être remplies.
— Le procédé doit pouvoir être mis en œuvre dans une voie ferrée de dévers maximal de 180 mm. Il doit
pouvoir être mis en œuvre sur la voie, sur le bas-côté de la voie ou dans un atelier.
— La charge de soudage aluminothermique doit être conditionnée dans un emballage étanche pour éviter
la reprise d'humidité dans les conditions de stockage prescrites. La charge doit être identifiée par un
marquage sur l'emballage.
— Le moule doit être préfabriqué, adapté aux profils de rail à souder et identifié par un marquage sur
l’emballage.
— Le creuset doit comporter des systèmes de débouchage automatique et de limitation des projections.
5.4 Documents à soumettre avec la demande d’approbation
5.4.1 Généralités
Les documents énumérés en 5.4.2 à 5.4.4 doivent être soumis avec la demande d’approbation.
5.4.2 Manuel du procédé
Le fournisseur doit fournir un manuel identifiant tous les matériaux consommables et outillages utilisés,
ainsi que le mode opératoire à suivre pour toutes les étapes du soudage. La procédure d’approbation des
essais en laboratoire n’inclut pas les moyens d’alignement ou les opérations de finition. Le manuel doit
spécifier les paramètres critiques du procédé de soudage et leurs limites de sécurité, et doit préciser les
éléments suivants:
a) le nombre de personnes exigé pour réaliser les opérations;
b) le schéma de l’outillage;
c) la charge pour chaque nuance et profil de rail;
d) les exigences de préparation de l’about du rail;
e) l’intercalaire nominal et la plage acceptable;
f) les détails de préchauffage;
g) le temps de débouchage (de l’allumage à la coulée de la charge);
h) les minutages critiques du procédé;
i) le temps de refroidissement (ou température) permettant la mise en service;
j) les informations relatives à la sécurité.
5.4.3 Dessin avec mesures exigées
Un dessin, comme illustré à la Figure 1, doit être soumis, fournissant les mesures listées ci-dessous:
a) largeur du bourrelet de la soudure (W ); le développement du bourrelet de la soudure doit être
entièrement dimensionné autour de la soudure;
b) épaisseurs maximales du bourrelet suivant la coupe B-B (D et D );
1 2
c) épaisseurs minimales du bourrelet à la section B-B (d et d );
1 2
d) coupe transversale de l’évent au niveau du patin;
e) coupe transversale de l’évent au niveau de l’axe neutre;
f) nombre d’évents;
g) emplacement des évents.
Les dimensions W , D et d et les sections de la coupe transversale des évents doivent être les dimensions
1 1 1
nominales données sur le dessin du modèle utilisé pour produire les moules.
Légende
1 largeur du bourrelet de soudure (W ) autour de la soudure
2 coupe transversale de l’évent au niveau de la fibre neutre (mm )
3 25 % de la largeur du patin du rail
4 coupe transversale de l’évent au niveau du patin (mm )
5 axe longitudinal sous le patin du rail
Figure 1 — Dimensions prises à partir du modèle de moule
5.4.4 Plages d’analyse chimique et tolérances
Les plages d’analyse chimique et les tolérances doivent être conformes au 6.7.
5.5 Essais d'approbation initiale
5.5.1 Généralités
Le principe d'approbation ou d'homologation du procédé de soudage est décrit dans l’ISO 23300-1:2021, 6.1.
Pour le procédé de soudage aluminothermique, des essais d'approbation initiale doivent être effectués. Les
essais d'approbation initiale sont structurés en catégories.
5.5.2 Groupement des profils de rail
Pour les besoins de l’approbation, les profils de rail doivent être groupés comme illustré dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Groupes de profils de rail par nom de profil
a
Groupe Profil de rail
0 Jusqu’à 75 kg/m
1 60 kg/m
2 50 kg/m et supérieur
3 43 kg/m et supérieur
a
Le nom du profil indique le groupe de profil pertinent. Le poids réel du profil par mètre peut ne pas toujours correspondre au
poids exact indiqué par le nom du profil.
5.5.3 Groupement des nuances de rail
Aux fins de l'approbation, utiliser les nuances de rails établies dans l’ISO 5003:2016 en les regroupant comme
indiqué dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Groupes de nuances de rail autres que HR260A
Groupe Nuances de rail
1 HR200, HR220, HR235
2 HR260B, HR280, HR310A, HR310B, HR320, HR325
3 HT320, HT330, HT340, HT350A, HT350B
4 HT370A, HT370B, HT370C, HT400 et supérieur
5.5.4 Programme des essais
La conformité initiale avec le présent document doit être atteinte par la réalisation des essais spécifiés dans
la catégorie 1 du Tableau 3 sur des rails de nuance HR260A choisis dans un profil du groupe 1 défini dans
le Tableau 1. La conformité avec tous les critères d’acceptation spécifiés et avec les exigences de l’autorité
ferroviaire reprises à l’Article 4 doit être démontrée. Le plan schématique d’une série d’essais est fourni en
Annexe B. Un échantillon peut être utilisé pour plusieurs essais différents.
Tableau 3 — Programme des essais
Nombre d’échantillons
Paragraphe
c
Catégorie 3 :
Essai du présent a b
Catégorie 1 : Catégorie 2 :
autre que HR260A
document
HR260A HR260A
(voirTableau 2)
A Essai de dureté 6.2.1 6 Aucun 6
B Examen visuel de surface 6.1.1, 6.1.2 Tous Tous Tous
C ZAT visible 6.1.3 2 2 2
D Essai de flexion lente (l’effort de traction 6.3
6 2 4
est appliqué à la partie inférieure du rail)
E Essai par ultrasons 6.5.1 5 2 Aucun
F Essai de fatigue (facultatif, ISO 23300- 6.4
3 Aucun Aucun
1:2021, Annexes C et D)
NOTE () indique l'évaluation de la santé interne de la soudure à la rupture pour l’essai de flexion lente et les échantillons
d’essai de fatigue.
a
Essais initiaux de catégorie 1 à effectuer en utilisant un rail de nuance HR260A et un profil du groupe de rails 1 (voir
Tableau 1). La réalisation d’essais sur un profil approuve les autres profils du même groupe.
b
Essais de catégorie 2 à effectuer en utilisant un rail de nuance HR260A sur un profil de chacun des groupes de profils de rails
restants afin d’étendre l'approbation à ce groupe.
c
Essais de catégorie 3 à effectuer sur un profil du Groupe 1 (voir Tableau 1) pour chaque groupe de nuances afin d’étendre
l'approbation à tous les groupes de profils déjà couverts par les essais de catégories 1 et 2. La réalisation d’essais sur une nuance
approuve les autres nuances du même groupe. Si un profil du Groupe 1 n’est pas disponible dans la nuance de rail pertinente, un
profil du Groupe 2 peut être choisi.
TTabableleaauu 3 3 ((ssuuiitte)e)
Nombre d’échantillons
Paragraphe
c
Catégorie 3 :
a b
Essai du présent
Catégorie 1 : Catégorie 2 :
autre que HR260A
document
HR260A HR260A
(voirTableau 2)
6.3, 6.5.3 (6) (2) (4)
G Zone fondue – Santé interne de la soudure 6.5.2 5 2 Aucun
6.4, 6.5.3 (3) Aucun Aucun
H Zone fondue – Forme et dimensions 6.5.4 5 2 2
I Analyse chimique 6.7 3 Aucun 2
J Zone thermiquement adoucie – Filiation de 6.2.2
2 2 2
dureté
K Structure – ZAT visible et zone fondue 6.6 2 Aucun 2
Nombre minimum de soudures 11 + 3 4 6
NOTE () indique l'évaluation de la santé interne de la soudure à la rupture pour l’essai de flexion lente et les échantillons
d’essai de fatigue.
a
Essais initiaux de catégorie 1 à effectuer en utilisant un rail de nuance HR260A et un profil du groupe de rails 1 (voir
Tableau 1). La réalisation d’essais sur un profil approuve les autres profils du même groupe.
b
Essais de catégorie 2 à effectuer en utilisant un rail de nuance HR260A sur un profil de chacun des groupes de profils de rails
restants afin d’étendre l'approbation à ce groupe.
c
Essais de catégorie 3 à effectuer sur un profil du Groupe 1 (voir Tableau 1) pour chaque groupe de nuances afin d’étendre
l'approbation à tous les groupes de profils déjà couverts par les essais de catégories 1 et 2. La réalisation d’essais sur une nuance
approuve les autres nuances du même groupe. Si un profil du Groupe 1 n’est pas disponible dans la nuance de rail pertinente, un
profil du Groupe 2 peut être choisi.
5.6 Extension des essais d’approbation initiale
La conformité initiale peut être étendue comme suit.
— L’approbation initiale peut être étendue à d’autres groupes de profils de rails du Tableau 1, les essais de la
catégorie 2 du Tableau 3 doivent être réalisés sur un profil prélevé dans chacun des groupes concernés.
Tout échec à l’essai doit entraîner la non-conformité du groupe de profils de rail concerné.
— L’approbation initiale peut être étendue à d’autres groupes de nuances de rail, les essais de la catégorie
3 du Tableau 3 doivent être réalisés sur une nuance prélevée dans chacun des groupes concernés. Tout
échec à l’essai doit entraîner la non-conformité de la nuance de rail concernée. Les essais sur un profil de
rail couvrent tous les profils dans les catégories 1 et 2.
5.7 Réapprobation suite à des changements de procédé
5.7.1 Changements exigeant une approbation
5.7.1.1 Paramètres géométriques
Une réapprobation doit être effectuée suite à tout changement des paramètres géométriques indiqués en 5.4.3:
a) largeur du bourrelet de la soudure (W);
b) épaisseur maximale du bourrelet (D);
c) épaisseur minimale du bourrelet (d);
d) coupe transversale de l’évent au niveau du patin;
e) coupe transversale de l’évent au niveau de l’axe neutre du rail;
f) configuration – emplacement de l’évent;
g) configuration – nombres des évents.
Un dessin révisé doit être soumis.
5.7.1.2 Système du creuset
Une réapprobation doit être effectuée suite à toute modification de la nature chimique du composant
principal du réfractaire.
5.7.1.3 Système de débouchage
Une réapprobation doit être effectuée suite à tout changement du système de débouchage:
a) tout changement dans la nature chimique du composant principal du réfractaire du corps du système de
débouchage;
b) tout changement dans la géométrie du corps du système de débouchage comme spécifié sur le dessin
original du fournisseur.
5.7.1.4 Système de préchauffage
Une réapprobation doit être effectuée suite à tout changement du système de préchauffage:
a) tout changement de l’équipement ou des paramètres critiques;
b) tout changement des combustibles de préchauffage (oxydants ou réducteurs);
c) tout changement de la pression de travail ou des temps de préchauffage en dehors des plages initialement
spécifiées.
5.7.1.5 Intercalaire de soudage
L’approbation initiale comprend les essais d’un procédé de soudage aux deux extrémités des plages spécifiées
au 5.4.2 e).
Si l’intercalaire maximal proposé est supérieur à l’intercalaire maximal couvert par l’approbation initiale,
des essais sont exigés au nouvel intercalaire maximal. Si l’intercalaire minimal proposé est inférieur à
l’intercalaire minimal couvert par l’approbation initiale, des essais sont exigés au nouvel intercalaire
minimal.
La mesure de l’intercalaire doit être effectuée tel que défini au 5.8 a).
5.7.2 Essais exigés pour la réapprobation suite à des changements de procédé
Les exigences d’essai pour la réapprobation suite à des changements de procédé doivent être respectées
comme suit.
a) Lorsque le changement proposé est compris dans la plage ou les plages données dans le Tableau 4, les
essais doivent être effectués tels que détaillés dans le Tableau 4. Le changement doit être approuvé si les
critères d’acceptation de chacun des essais exigés sont remplis.
b) Les changements non compris dans les limites de la plage donnée dans le Tableau 4 (voir 5.7.1.1 a) à g))
ne doivent être approuvés que s’ils satisfont aux essais de conformité initiaux au Tableau 3.
c) En cas de combinaison de plusieurs changements, le nombre d’essais à effectuer sera le plus grand
nombre requis dans chaque colonne du Tableau 4 pour ces changements en particulier. Par exemple, la
combinaison des changements du système de préchauffage et de l’intercalaire de soudage nécessitera
six tests A (et non 12), un test C, etc.
d) La réapprobation suivant les changements de procédés détaillés dans le Tableau 4 doit être effectuée
dans un profil du groupe de profils 1 du Tableau 1 et de nuance de rail HR260A et doit couvrir tous les
groupes de profils et les nuances de l’approbation existante.
e) L'échec aux essais du Tableau 4 doit entraîner la non-conformité du changement de procédé.
Tableau 4 — Changements de procédé
a b
Interne Externe
Nombre des essais (essais définis dans le Tableau 3)
Nombre
A C D E F G H I J K
total de
Plage ou Plage ou
Essai
soudures
modifica- modifi-
Dureté de ZAT Essai de Essai par Essai de Santé interne Largeur Analyse Dureté de la Structure –
exigé
tion cation
la ligne cen- visible flexion ultrasons fatigue de la soudure de la chimique ZAT ZAT visible
trale lente (facultatif) zone
fondue
5.7.1.1 a)
Largeur du
±3 mm ±10 mm — — — 4 — 4 4 — — — 4
bourrelet de la
soudure W
5.7.1.1 b) Épais-
seur maximale
±2 mm ±6 mm — — — 4 — 4 4 — — — 4
du bourrelet
(D)
5.7.1.1 c) Épais-
seur minimale
±2 mm ±4 mm — — — 4 3 4 4 — — — 4 + 3
du bourrelet
(d)
5.7.1.1 d) Coupe
transv. de ±10 % ±30 % — — — 4 — 4 4 — — — 4
l’évent - Patin
5.7.1.1 e) Coupe
transv. de
±10 % ±40 % — — — 4 — 4 4 — — — 4
l’évent - Axe
neutre
5.7.1.1 f)
Configuration
±5 mm ±10 mm — — 6 — — 6 4 — — — 10
- emplacement
de l'évent
5.7.1.1 g)
Config. - Nb des — Tous — — 6 — — 6 4 — — — 10
évents
5.7.1.2 Système
— Tous — — 6 — — 6 – 3 — — 6
du creuset
a
Conduit par le fournisseur du procédé.
b
Conduit par un laboratoire accrédité ou reconnu par l’autorité ferroviaire.
c
L’effort de traction est appliqué à la partie inférieure du rail.
Tableau 4 (suite)
a b
Interne Externe
Nombre des essais (essais définis dans le Tableau 3)
Nombre
A C D E F G H I J K
total de
Plage ou Plage ou
Essai
soudures
modifica- modifi-
Dureté de ZAT Essai de Essai par Essai de Santé interne Largeur Analyse Dureté de la Structure –
exigé
tion cation la ligne cen- visible flexion ultrasons fatigue de la soudure de la chimique ZAT ZAT visible
trale lente (facultatif) zone
fondue
5.7.1.3 Système
— Tous — — 6 — — 6 4 3 — — 10
de débouchage
5.7.1.4 Système
de préchauf- — Tous 6 1 6 — — 6 4 — 2 1 10
fage
5.7.1.5
Intercalaire de — Tous 6 1 6 — — 6 4 — 2 — 10
soudage
a
Conduit par le fournisseur du procédé.
b
Conduit par un laboratoire accrédité ou reconnu par l’autorité ferroviaire.
c
L’effort de traction est appliqué à la partie inférieure du rail.
5.8 Préparation et affectation des soudures soumises à essais
La préparation et l’affectation des soudures soumises à essais doivent être réalisées comme suit:
a) L'intercalaire de soudage doit être mesuré après l'alignement de la soudure (pointu) de part et d'autre
du champignon du rail (ou à la surface de roulement), à un point du milieu de l'âme et aux deux ailes
de patin. L’intercalaire maximal est celui ayant la plus grande valeur relevée aux points de mesure ci-
dessus et l’intercalaire minimal est celui ayant la plus petite valeur.
b) L‘intercalaire de soudure pour toutes les soudures effectuées pour les essais du Tableau 3 doit se situer
dans la plage spécifiée. Dans le cas des soudures exigées pour l’essai H en catégorie 1 du Tableau 3,
trois soudures doivent être effectuées à l‘intercalaire minimal et deux à l’intercalaire maximal, et pour
les catégories 2 et 3 du Tableau 3, une soudure à l‘intercalaire maximal et une soudure à l’intercalaire
minimal.
c) Le nombre de soudures affecté à chaque essai doit être conforme aux parties concernées des Tableaux 3
et 4. L'ordre des essais est décrit dans l'Annexe B.
d) Lorsque les essais ne s’avèrent pas conformes aux critères exigés à cause d’un (ou de plusieurs) défaut
du rail, de nouveaux essais doivent être effectués sur la base d’un pour un.
e) Les essais d’approbation initiale et les essais d’extension doivent être réalisés par le fournisseur du
procédé et validés par l’autorité ferroviaire.
6 Essais en laboratoire
6.1 Examen visuel de surface
6.1.1 Surface brute de la soudure
Après le tranchage et le meulage final, la surface brute du bourrelet de la soudure doit subir un contrôle
visuel. Pour que le procédé soit accepté:
— il ne doit pas y avoir de fissures supérieures ou égales à 2 mm de longueur. Les joints entre les bourrelets
de soudure et le rail, entre les bavures et le rail ne comportent pas de fissures;
— il ne doit pas y avoir de porosité de dimension supérieure à 3 mm, pas plus de 3 porosités mesurant entre
2 mm à 3 mm pour chaque échantillon (les bavures ne sont pas prises en compte dans l’examen);
— les inclusions de corindon ou de sable ne doivent pas excéder les limites définies dans le Tableau 5. Aucun
défaut ne doit pénétrer le profil ni être localisé à l‘intersection du bourrelet de la soudure et du rail.
NOTE L’état de la surface laissé lors de l’élimination de l'évent (autre que celui laissé sur le champignon meulé du
rail) est spécifié dans les informations fournies par l’autorité ferroviaire.
Tableau 5 — Dimensions maximales des défauts de corindon ou de sable
Dimension maximale de la surface Profondeur maximale
mm mm
10 3
15 2
20 1
6.1.2 Surface meulée de la soudure
Il ne doit pas y avoir de défauts (fissures, porosités, inclusions de corindon, inclusions de sable, bavures de
métal) d'une dimension supérieure à 1 mm des deux côtés du champignon meulé du rail.
6.1.3 ZAT visible
Après l’attaque macrographique, les zones affectées thermiquement visibles de chaque côté de la soudure
doivent être mesurées sur la ligne centrale de la surface de roulement du rail. La ZAT visible doit être
symétrique par rapport à l’axe longitudinal du rail et à l’axe transversal de la soudure.
6.2 Essai de dureté
6.2.1 Essai de dureté de la surface de roulement
Les mesures doivent être effectuées conformément à l’Annexe C. Elles doivent être réalisées sur la surface
meulée plate (voir Figure C.1) avant l'exécution du meulage final de profilage.
La moyenne des trois mesures de dureté effectuées sur chaque soudure doit être comprise dans la plage
donnée dans le Tableau 6 pour la nuance du rail adjacent concernée.
Tableau 6 — Plages pour les essais de dureté de la surface de roulement
Rail adjacent (ISO 5003:2016)
Plage de dureté sur la ligne centrale de
Nuance de rail Plage de dureté sur la surface de roule
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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