DE19637283A1 - Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im Schienenkopfbereich - Google Patents
Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im SchienenkopfbereichInfo
- Publication number
- DE19637283A1 DE19637283A1 DE19637283A DE19637283A DE19637283A1 DE 19637283 A1 DE19637283 A1 DE 19637283A1 DE 19637283 A DE19637283 A DE 19637283A DE 19637283 A DE19637283 A DE 19637283A DE 19637283 A1 DE19637283 A1 DE 19637283A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steel
- rail
- aluminothermic
- casting
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K23/00—Alumino-thermic welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/26—Railway- or like rails
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum aluminothermischen
Zwischengußschweißen von Schienen mit gezielter Auflegierung
des Stahlgusses im Schienenkopfbereich. Das Ziel des Verfahrens
ist, gezielt ein gewünschtes Eigenschaftsprofil in der Schwei
ßung nach den Anforderungen im Gleis einzustellen.
Das aluminothermische Schweißverfahren (THERMIT-Verfahren)
nutzt als einziges der bekannten Schmelzschweißverfahren eine
chemische Reaktion zur Erzeugung des heißflüssigen Zusatzwerk
stoffes aus.
Hierbei wird die große Affinität des Aluminiums zum Sauerstoff
genutzt, um Schwermetalloxide, bevorzugt Eisenoxid, zu reduzie
ren.
Der stark exotherm verlaufende Prozeß läßt sich beschreiben als
Schwermetalloxid + Aluminium → Schwermetall + Aluminiumoxid + Wärme
oder für die Eisen-Reaktion
Schwermetalloxid + Aluminium → Schwermetall + Aluminiumoxid + Wärme
oder für die Eisen-Reaktion
Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃ + 849 kJ.
Die aluminothermische Reaktion läuft nach punktförmiger Entzün
dung mit einem Anzündstäbchen in einem Tiegel in wenigen Sekun
den unter starker Wärmeentwicklung ab. Die etwa 2500°C heißen
Reaktionsprodukte trennen sich danach, wobei die spezifisch
leichtere Schlacke (Al₂O₃) auf dem Eisen schwimmt.
Den Grundbestandteilen der THERMIT-Portion - Eisenoxid und Alu
minium geringer Korngröße - werden gekörnte Stahlpartikel zur
Dämpfung der Reaktion und je nach zu verschweißendem Grundwerk
stoff Stahlbildner wie C, Mn, Cr, V, Mo untermischt.
Der in der Reaktionsmischung erschmolzene heißflüssige THERMIT-
Stahl definierter Qualität eignet sich hervorragend für
schweißtechnische Zwecke.
Das Schweißverfahren läßt sich durch folgende Arbeitsschritte
charakterisieren:
- - Ausrichten der mit einer vom Schweißquerschnitt und Verfahren abhängigen Lücke verlegten Werkstücke;
- - Einformen der Schweißstelle mit einer feuerfesten Form;
- - Vorwärmen der Werkstückenden mittels Spezial-Brenner mit Gas/Luft-, Benzin/Luft-, Benzin/Sauerstoff-, Acetylen/Sauer stoff- oder bevorzugt Propan/Sauerstoff-Gemischen;
- - Einguß des heißflüssigen Stahls in die Form und Verschweißen der Werkstückenden durch Zwischen- und Umguß.
Nach diesem Verfahren können Werkstücke aller Art mit beliebi
gen Querschnitten bei der Konstruktion oder Reparatur ver
schweißt werden. Seine größte Verbreitung hat das THERMIT-
Schweißverfahren wegen seiner einfachen und von äußeren Ener
giequellen unabhängigen Ausführung bei der Schienenschweißung
gefunden.
Dabei soll der als Schweißgut dienende aluminothermisch er
zeugte Stahl in seinen Festigkeitseigenschaften dem Schienen
stahl möglichst entsprechen.
Dieser Forderung tragen die bekannten - auch Schweißportionen
genannten - aluminothermischen Gemische dadurch Rechnung, daß
dem aus Aluminium und Eisenoxiden bestehenden Basisgemisch Le
gierungselemente, wie insbesondere Kohlenstoff, Mangan, Chrom,
Silizium, Vanadium und Titan, beigegeben werden. Zur Dämpfung
und Kühlung sind dem aluminothermischen Gemisch ferner Eisen
bzw. Stahlschrott untermischt, wodurch gleichzeitig die
Stahlausbeute erhöht wird.
So werden in verschiedenen Ländern zum Teil ganz speziell le
gierte Schienengüten eingesetzt, wo das Interesse besteht,
diese spezifischen Legierungselemente gezielt im Schienenkopf
in bestimmten Konzentrationen entsprechend der Schienenzusam
mensetzung anzureichern, ohne daß der Schienenfuß legiert wird.
In den letzten Jahren wurden jedoch zunehmend im Schienenver
kehr kopfgehärtete Schienen eingesetzt. Diese Tendenz liegt
darin begründet, daß einerseits die Beanspruchungen der Schie
nen steigen, was bei konventionellen Schienen zu einem ver
stärkten Verschleiß führt, und andererseits zunehmend wirt
schaftliche Zwänge vorliegen, so daß längere Austauschzyklen
von Schienen angestrebt werden.
Beispielsweise stellen besonders enge Radien (< 300 m), extreme
Steigungen oder die immer weiter steigenden Achslasten, insbe
sondere in den Ländern mit vorwiegend Schwerlastverkehr, wie in
Nordamerika, Südafrika, Asien und Australien, eine zunehmende
Beanspruchung der Schiene dar, der sowohl bei der Schiene als
auch bei der Schienenverbindung Rechnung getragen werden muß.
Der verstärkte Einsatz kopfgehärteter Schienen macht selbstver
ständlich auch eine Anpassung der notwendigen Verbindungstech
niken erforderlich.
Es wäre dabei von besonderem Interesse für den Gleisbetrieb,
die Erzielung einer erhöhten Härte im Kopfbereich und in Rela
tion dazu erhöhten Duktilität im Fuß der Schiene zu erzielen.
Daneben werden auch häufig kornfeinende Legierungszusätze ver
wendet, wo eine gesteuerte Anreicherung im Kopf wünschenswert
wäre.
Bislang wurden also bei neuentwickelten Schienengüten die
Thermit-Schweißportionen modifiziert, so daß die gesamte Schie
nenverbindung an die veränderte Schienengüte angepaßt wurde, in
sich aber ein einheitliches Eigenschaftsprofil aufwies.
Dies bedeutet, daß bei konventioneller aluminothermischer
Schweißtechnik der Schweißportion härtende Zusätze zugemischt
werden, um die erforderliche Härte im Kopfbereich zu bewirken,
aber man gleichzeitig die gleiche Härte im gesamten Schienen
profil erhält, also auch im Schienenfußbereich, wo eher eine
Duktilität gewünscht wird.
In der CH-PS 658 817 wird ein Verfahren zum aluminothermischen
Verbundschweißen beschrieben, bei dem zwei Stahlgußlegierungen
aus zwei verschieden zusammengesetzten Schweißmassen so aufge
baut sind, daß sie aus zwei Tiegelkammern jeweils einen harten
und verschleißfesten Stahl für die Schienenköpfe sowie einen
zähen, duktilen zuerst in die Form fließenden Stahl für das
Schweißen der Stege und Schienenfüße ergeben.
Dies bedeutet, daß es sich bei diesem Verfahren um einen Zwei
stufenprozeß handelt. Diese Verfahrensweise ist sehr zeitauf
wendig und für die praktische Anwendung im Gleis so kompli
ziert, daß sie sich gegenüber der weltweit bekannten, konven
tionellen Thermit-Verbindungsschweißung hat nicht durchsetzen
können. Zudem werden weitere Grenzflächen zwischen den beiden
Thermit-Stählen gebildet, wobei unerwünschte Defekte in der
Schweißung auftreten können.
Aus der DE-PS 8 98 989 ist bekannt, daß das bei der aluminother
mischen Reaktion gebildete Eisen mit stahl-vergütenden Metallen
oder Metalloiden auflegiert werden kann, die in einer Ausspa
rung im oberen Teil oder auf dem Boden der den zu verschweißen
den Werkstoff umgebenden Gießform untergebracht sind.
Ziel dieses Patentes ist, einen möglichst homogenen Thermit-
Stahl bereitzustellen und mögliche Verluste von notwendigen Le
gierungszusätzen über die Schlacke weitestgehend zu vermeiden.
Es wird aber darauf hingewiesen, daß ein innig durchmischter
Stahl gewünscht wird.
Ferner ist es produktionstechnisch aufwendig und zudem im Falle
des Auflegierens des Schienenkopfes schwierig, diese Metalle
oder Metalloide in der Gießform unterzubringen, da der Abstand
zwischen Gießform und auf zulegierender Fahrfläche des Schienen
kopfes groß ist. Dieser Abstand muß allein durch Diffusion des
Metalles/Metalloids zurückgelegt werden.
Es bestand somit ein Bedarf nach einem möglichst einfachen
Schweißverfahren, welches nur aus einem Verfahrens- bzw. Reak
tionsschritt besteht, die zuzulegierenden Metalle oder Me
talloide auf ebenso einfache, d. h. sowohl in der Herstellung
der benötigten Verbrauchsstoffe als auch in der Ausführung der
Thermit-Schweißverbindung, aber auch sichere Weise bereit
stellt und es ermöglicht, diese Legierungszusätze gezielt im
Schienenkopf anzureichern. Ziel des zu entwickelnden Schweiß
verfahrens ist, eine Verbindung zu erzeugen, die mit dem Eigen
schaftsprofil der zu verschweißenden Schienen übereinstimmt und
insbesondere ein härteres und möglichst feinkörniges Schweißgut
im Schienenkopf erzielt und gleichzeitig einen weniger bruchan
fälligen und möglichst duktilen Fuß gewährleistet.
Mit einer solchen Schweißverbindung würde man aufgrund der hö
heren Härte und aufgrund der Kornfeinung tragfähigeren Gefüges
die Verschleißfestigkeit und die damit verbundenen wirtschaft
lichen Vorteile realisieren und die Qualität der Schweißung
verbessern.
Je nach Legierungselement bzw. Legierungselementkombination und
der einzulegierenden Menge kann ein unterschiedliches Eigen
schaftsprofil - chemische Zusammensetzung des Stahles, mechani
sche Eigenschaften, Gefügestruktur, etc. - eingestellt werden.
Diese verschiedenen Eigenschaften hängen zum Teil, je nach Art
und Menge des Zusatzes, voneinander ab.
Es bestand insbesondere Bedarf nach möglichst einfachen, siche
ren und reproduzierbaren Methoden beim aluminothermischen Zwi
schengußschweißen von Schienen, die es ermöglichen, den alumi
nothermisch erzeugten Stahl gezielt mit einzulegierenden
Thermit-Stahlzusätzen mit dem Teil des aus dem Reaktionstiegel
auslaufenden Stahls in Kontakt zu bringen, der die Schweißung
im Schienenkopfbereich bildet.
Darüberhinaus ist eine innige Durchmischung des Thermit-Stahles
innerhalb der Gießform unbedingt zu vermeiden. Andernfalls ist
eine Anreicherung von Legierungszusätzen im Kopf nicht zu er
reichen.
Gegenstand dieser vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, was
dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Legierungszusätze nach
Abschluß der aluminothermischen Reaktion und Trennung des
Stahls von der Schlacke über den Riegel in der Gießform zule
giert und der Überlauf in der Gießform verschlossen ist.
Der zu verschließende Überlauf in der Gießform ist in Fig. 1
mit (10) gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Schweißverfahren mit fallendem Guß
- Fig. 2 - läuft nach Reaktion des aluminothermischen Gemisches
im Reaktionstiegel (1) der Stahl (5) in die Mitte der Gieß
form (2) ein und steigt dort bzw. in den Steigern (3) nach
oben, wobei der Überlauf verschlossen ist.
Der zuletzt aus dem Reaktionstiegel aus laufende Stahl bildet
somit den Kopf der Schiene und ist erfindungsgemäß aufzulegie
ren. Dies bedeutet, daß das Legieren des zuerst auslaufenden
Stahls mit den Legierungskomponenten vermieden werden muß. Er
reicht wird das dadurch, indem man die Legierungsbestand
teile (9) in der Gießform in Höhe des Schienenkopfes so anord
net, daß der zuerst einlaufende Stahl an der Legierungsportion
vorbeigeführt wird und erst mit zunehmendem Füllstand in der
Form der dann oben befindliche Stahl mit den Legierungsbestand
teilen (9) Kontakt erhält. Dies ist beispielsweise möglich
durch die Anordnung der Legierungsbestandteile unterhalb des
Riegels (4), der üblicherweise in den beim aluminothermischen
Schweißverfahren verwendeten Gießformen vorhanden ist. Dieser
Riegel ist ein im oberen Bereich der Gießform den Schienenkopf
überdeckend angebrachtes Formstück, auf das man den einlaufen
den Stahl zum Abfangen seiner kinetischen Energie auftreffen
läßt und damit in den Schienenbereich der Gießform leitet. Die
Legierungsbestandteile können dabei in geeigneter Weise in ei
nen Hohlraum integriert in der Riegelunterseite oder als Form
stück oder in einem Behälter, z. B. als Kapsel (6), im erfor
derlichen Abstand positioniert werden, um die Kontaktierung ge
nau in Schienenkopfhöhe zu bewirken.
Es besteht auch die Möglichkeit, den Überlauf geöffnet zu las
sen. Aber dann ist der Überlauf so anzuordnen, daß der zuerst
ausfließende Thermit-Stahl nicht vorzeitig mit den Legierungs
zusätzen und mit dem zuletzt auslaufenden Stahl, d. h. vor dem
Erreichen des Kopfes oder am Kopf, in Kontakt kommen kann. Dies
wird erreicht, indem der Überlauf oberhalb der Legierungszu
sätze oder unterhalb des Schienenkopfes angeordnet wird.
Eine aluminothermische Schweißung kann auch im steigenden Gieß
verfahren, wie in Fig. 3 dargestellt, vorgenommen werden. Dabei
läßt man den aluminothermisch erzeugten Stahl nicht in den
Schienenbereich der Form, sondern durch die Steiger (3) in die
Gießform (2) einlaufen. Dabei steigt der einlaufende Stahl im
Schienenbereich der Form auf. Hierbei bildet also der zuerst in
die Form einlaufende Stahl den Schienenkopf, so daß bei diesem
Gießverfahren der zuerst einlaufende Stahl entsprechend aufzu
legieren ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß
man die Legierungsbestandteile sowohl auf der Ober- als auch
auf der Unterseite des eingesetzten Riegels (4) anbringt.
Die Anbringung an der Unterseite entspricht dem Kontaktieren
der Legierungsbestandteile beim fallenden Guß, d. h. der hoch
steigende Stahl wird im Schienenkopfbereich mit entsprechenden
Legierungselementen an der Riegelunterseite in Kontakt gebracht
und nachträglich legiert. Es ist möglich, sie in massiver Form
in die Unterseite des Riegels einzuarbeiten oder als Granulat
in einer Kapsel oder Gehänge unterhalb des Riegels anzubringen.
Auch hier sollte vorzugsweise der Überlauf in der Gießform ver
schlossen sein. In dem Fall des offenen Überlaufs sollte dieser
vorzugsweise unterhalb des Schienenkopfes oder andernfalls
oberhalb der Legierungszusätze angeordnet sein.
Bei Anordnung der Legierungszusätze an der Oberseite nimmt der
zuerst aus laufende Stahl die Legierungsbestandteile beim Über
fließen des Riegels auf und bildet als erster Teil im Schienen
bereich aufsteigend den so gehärteten Schienenkopf. In diesem
Fall muß der Überlauf vorzugsweise verschlossen oder andern
falls oberhalb des Schienenkopfes angeordnet sein.
Die Legierungsbestandteile können hierbei in verschiedenster
Weise appliziert werden. So können sie beispielsweise einfach
als Pulver oder Granulat auf die Oberseite des Riegels aufge
bracht werden. Es ist auch möglich, den Riegel in Verbundbau
weise aus einer Keramikschicht, verbunden mit einer Schicht aus
Legierungskomponenten, auszubilden.
Somit sind Gegenstand dieser Erfindung alle Methoden des nach
träglichen Auflegierens eines aluminothermisch erzeugten Eisens
oder Thermit-Stahls mittels des Riegels in der Gießform.
Als Legierungszusätze, die nachträglich eingebracht werden,
sind einerseits härtende und/oder kornfeinende Metalle oder Le
gierungen zu bevorzugen. Hierzu zählen die Ferrolegierungen der
Elemente V, Ti, Nb, Cr, Mn, Si etc., die Seltenen Erden oder
deren Oxide und Carbide sowie Kohlenstoff in gebundener oder
elementarer Form.
Je nach Art und Menge der zur Verfügung gestellten Legierungs
zusätze ist es mit den erfindungsgemäßen Methoden somit mög
lich, gewünschte Konzentrationsgradienten der gesondert einge
brachten Elemente in der Schweißung zu erzielen und gezielt den
Belastungen im Gleis anzupassen.
Die nachträglich einlegierten Komponenten können in elementarer
bzw. metallischer Form oder als metallothermische Reaktionsmi
schung eingesetzt werden.
Diese Verfahrensweise ist je nach Wahl des Riegels also unab
hängig vom chemischen Zustand der zuzulegierenden Komponente.
Der Einsatz der nachträglich eingebrachten Legierungselemente
erfolgt bevorzugt in Form von Pulvern oder Granulaten. In die
sem Fall werden die Zusätze in einem Behälter, z. B. einer Ei
senkapsel, oder in einer Aussparung im Riegel untergebracht.
Üblicherweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Aus
gangsgemisch ein aluminothermisches Gemisch, bestehend aus im
wesentlichen Aluminium, Eisenoxid und Dämpfungsmittel, einge
setzt, mit dem Gehalte an Kohlenstoff von 0,1 bis 1,0 Gew.-%
und Mangan von 0,2 bis 2,0 Gew.-% in der Schweißung erreicht
werden.
Die Bereitstellung der Legierungsbestandteile Kohlenstoff und
Mangan muß nicht notwendigerweise über das aluminothermische
Gemisch erfolgen. Dies ist auch mittels der erfindungsgemäßen
Auflegierungsmethode möglich, die das nachträgliche Einlegieren
jeglicher Legierungsbestandteile sowohl beim steigenden als
auch fallenden Gußverfahren erlaubt. In diesem Fall wird ledig
lich aluminothermisch Eisen erzeugt.
Bei geeigneter Wahl der Auflegierungsmethode, der Legierungs
elemente und deren Konzentration kann die Schweißung gezielt
dem Eigenschaftsprofil der Schiene, wie z. B. chemische Zusam
mensetzung oder Härte, möglichst nahe angepaßt werden. Bei
spielsweise kann auf sehr einfache Art und Weise ein Härtegra
dient erzeugt werden mit einem vergleichsweise harten Schienen
kopf und weichen Schienenfuß.
Wie die Härte sind die Durchbiegung und Rißwiderstandskraft ab
hängig vom Werkstoff, so daß bei einem duktileren Schienenfuß
eine Verbesserung dieser Kennwerte erzielt wird.
Die Durchbiegung, genauer Bruchdurchbiegung, wird in einem Bie
gebruchversuch ermittelt. Neben der Durchbiegung wird die
Bruchlast festgestellt, d. h. die maximal aufzuwendende Kraft
für den Bruch der geschweißten Schiene, die bei unveränderter
Geometrie auch ein Maß für die Biegefestigkeit ist. Im Gegen
satz zur Durchbiegung ist die Bruchlast nur abhängig von der
Geometrie der Schiene, so daß eine legierungstechnische Beein
flussung dieser mechanischen Kenngröße nicht möglich ist.
Ein für die Betriebssicherheit eines Gleises besonderer Kenn
wert ist die Rißwiderstandskraft, d. h. die Kraft, die ein
Werkstoff einer Rißbildung und -ausbreitung entgegensetzen
kann. Bekanntlich nimmt die Rißwiderstandskraft mit zunehmender
Zähigkeit des Werkstoffes zu. Somit liegt bei dem erfindungsge
mäßen Verfahren aufgrund des duktileren Fußes eine verbesserte
Rißwiderstandskraft vor.
Beim Auflegieren des den Schienenkopf bildenden Stahls, der
beim Einlaufen in die Form eine Temperatur von etwa 2100°C
aufweist, wird eine gezielte Anreicherung von geeigneten, nach
träglich einzubringenden Legierungselementen im Schienenkopfbe
reich der Schweißverbindung erreicht. Auf diese Weise kann das
Eigenschaftsprofil gezielt beeinflußt werden. Hierzu zählen
Härte, Durchbiegung, Rißwiderstandskraft und Verschleißfestig
keit.
Die erfindungsgemäß erzielbaren Härtegradienten im Schienenpro
fil werden im folgenden näher erläutert:
Fig. 4 zeigt zunächst die Analysen- und Härtemeßpunkte im Ab
stand von der Fahrfläche (in mm) am Beispiel des Schienenpro
fils S 49 mit einem Metergewicht von 49 kg/m.
Fig. 5 stellt den Härteverlauf einer kopfgehärteten Schiene
(S 49 HH), ausgedrückt in HB (Härte Brinell) in kp/mm² im je
weiligen Abstand von der Fahrfläche, wie in Fig. 3 gezeigt,
dar. Deutlich erkennbar ist die Härtesteigerung im Schienen
kopfbereich gegenüber dem restlichen Profil.
Fig. 6 zeigt den Härteverlauf einer heute üblichen aluminother
mischen Schweißung bei kopfgehärteten Schienen. Dabei werden im
wesentlichen Härtewerte erhalten, die der Härte im Schienenkopf
entsprechen; diese Härte ist jedoch im gesamten Schienenprofil
gleichmäßig vorhanden mit den oben dargestellten Nachteilen.
In Fig. 7 ist das Härteprofil einer Schweißung mit erfindungs
gemäßer Auflegierung im Schienenkopfbereich dargestellt. Es
wird mit 10 g FeV auflegiert. Die Schweißung erfolgt im stei
genden Guß. Die Legierungsbestandteile werden in einer Kapsel
unterhalb des Riegels positioniert. Deutlich erkennbar ist der
Härteabfall von der gewünschten hohen Härte im Kopfbereich bis
zur höheren Duktilität im Fußbereich.
Fig. 7a weist die entsprechenden Vanadiumgehalte in den Meß
punkten aus.
Dabei wird bei einer Brinell-Härte von 268 kp/mm² eine Durch
biegung von 34 mm erzielt.
Claims (7)
1. Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von
Schienen, wobei der aluminothermisch erzeugte Stahl in eine
die zu verbindenden Schienenenden umgebende feuerfeste Gieß
form eingegossen und Legierungszusätze mit dem Teil des aus
dem Reaktionstiegel auslaufenden Stahls in Kontakt gebracht
werden, der die Schweißung im Schienenkopfbereich bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierungszusätze nach
Abschluß der aluminothermischen Reaktion und Trennung des
Stahles von der Schlacke über den Riegel in der Gießform zu
legiert und in der Gießform der Überlauf verschlossen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Legierungszusätze in einem Behältnis unterhalb des Rie
gels anordnet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Legierungszusätze oben auf dem Riegel anordnet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Legierungszusätze in einer Aussparung unterhalb des Rie
gels anordnet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Legierungszusätze in Form eines Pulvers oder Granulats
eingesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Legierungszusätze unterhalb des Riegels aufhängt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Legierungszusätze in fester, kompakter Form eingesetzt
werden.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19637283A DE19637283C3 (de) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im Schienenkopfbereich |
UA96114311A UA28055C2 (uk) | 1996-09-13 | 1996-11-05 | Спосіб алюмотермічного зварювання рейок заливанням проміжного металу з легуванням стального виливка в зоні головки рейки |
EA199600093A EA000225B1 (ru) | 1996-09-13 | 1996-11-11 | Способ алюмотермической сварки рельсов заливкой промежуточного металла с легированием стальной отливки в зоне головки рельса |
ZA9707268A ZA977268B (en) | 1996-09-13 | 1997-08-13 | Process for the aluminothermic welding of rails with alloy of the weld in the rail head region. |
CA002213903A CA2213903C (en) | 1996-09-13 | 1997-08-25 | Process for the aluminothermic welding of rails with alloying of the weld metal in the rail head region |
JP9246607A JPH1085959A (ja) | 1996-09-13 | 1997-09-11 | レール頭部域で鋳鋼にトッピング合金処理を施したレールのテルミット式中間鋳込み溶接法 |
FR9711302A FR2753404B1 (fr) | 1996-09-13 | 1997-09-11 | Procede de soudage par coulee interstitielle alumino-thermique de rails avec alliage d'acier moule dans le domaine du champignon de rail |
US08/928,540 US6227282B1 (en) | 1996-09-13 | 1997-09-12 | Process for the aluminothermic welding of rails with alloying of the weld metal in the rail head region |
AU37538/97A AU723162B2 (en) | 1996-09-13 | 1997-09-12 | Process for the aluminothermic welding of rails with alloying of the weld metal in the rail head region |
GB9719501A GB2317357B (en) | 1996-09-13 | 1997-09-12 | Process for the aluminothermic welding of rails with alloying of the weld metal in the rail head region |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19637283A DE19637283C3 (de) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im Schienenkopfbereich |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19637283A1 true DE19637283A1 (de) | 1998-03-26 |
DE19637283C2 DE19637283C2 (de) | 1998-07-02 |
DE19637283C3 DE19637283C3 (de) | 2003-04-03 |
Family
ID=7805506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19637283A Expired - Fee Related DE19637283C3 (de) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im Schienenkopfbereich |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6227282B1 (de) |
JP (1) | JPH1085959A (de) |
AU (1) | AU723162B2 (de) |
CA (1) | CA2213903C (de) |
DE (1) | DE19637283C3 (de) |
EA (1) | EA000225B1 (de) |
FR (1) | FR2753404B1 (de) |
GB (1) | GB2317357B (de) |
UA (1) | UA28055C2 (de) |
ZA (1) | ZA977268B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000020156A1 (de) * | 1998-10-06 | 2000-04-13 | Ploetz Rolf | Verfahren zur aluminothermischen verbindungsschweissung zweier auf lücke verlegter schienen und giessform zur durchführung des verfahrens |
WO2001078936A1 (de) * | 2000-04-17 | 2001-10-25 | Elektro-Thermit Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur aluminothermischen verschweissung zweier schienenenden |
WO2004035254A1 (de) * | 2002-10-13 | 2004-04-29 | Ploetz Rolf | Verfahren und vorrichtung zum verschweissen kopfgehärteter schienen mit getrennten legierungszusätzen |
DE102010009023A1 (de) | 2010-02-23 | 2011-08-25 | MSB-Management GmbH, 31084 | Stoffschlüssige Verbindung von Schienen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10336380B4 (de) * | 2003-08-06 | 2005-08-25 | Carl Freudenberg Kg | Ultradünner, poröser und mechanisch stabiler Vliesstoff und dessen Verwendung |
CN100523308C (zh) * | 2005-11-02 | 2009-08-05 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝热剂焊接铝电解槽阴极钢棒的方法 |
FR2901495B1 (fr) * | 2006-05-29 | 2008-08-22 | Railtech Internat Sa | Moule pour la soudure aluminothermique de rails de chemin de fer dont l'un, au moins est use |
FR2923740B1 (fr) * | 2007-11-20 | 2009-11-27 | Railtech Int | Moule pour soudure aluminothermique a coulee directe. |
WO2011013078A1 (en) | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Donald Roderick Macrae | Process and mould assembly for aluminothermic welding of rails with mould having two side moulds, a base and receiving means |
US8651393B2 (en) * | 2010-03-26 | 2014-02-18 | Holland, L.P. | Repair insert for repairing metallic structure |
FR2966172B1 (fr) | 2010-10-15 | 2012-11-02 | Railtech Int | Procede et dispositif pour la soudure aluminothermique de rails |
WO2016053136A1 (ru) * | 2014-09-29 | 2016-04-07 | Алексей Михайлович ЛЫКОВ | Способ алюминотермитной сварки рельсов и устройство для его осуществления |
EP3285955B1 (de) * | 2015-04-24 | 2019-10-23 | Hubbell Incorporated | Exotherme reaktionsschweissformen, schweissmetallhaltige kartuschen für solche formen und verfahren zur verwendung |
US10286460B2 (en) | 2017-04-07 | 2019-05-14 | Robert J. Murphy | Single-pass, single-radial layer, circumferential-progression fill-welding system, apparatus and method for refurbishing railway and other transit rails |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0213111A1 (de) * | 1985-07-18 | 1987-03-04 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Verfahren zur Verbindung von aus austenitischem Manganhartstahlguss bestehenden Herzstücken mit aus Kohlenstoffstahl bestehenden Schienen |
DE3644106C1 (de) * | 1986-12-23 | 1988-03-31 | Elektro Thermit Gmbh | Aluminothermisches Gemisch |
US4852789A (en) * | 1988-09-13 | 1989-08-01 | Pond Sr Robert B | Process for modifying the surface of metal or metal alloy substrates and surface modified products produced thereby |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE580035C (de) * | 1933-07-05 | Elektro Thermit Gmbh | Aluminothermisches Zwischengussverfahren | |
US1760010A (en) * | 1927-04-06 | 1930-05-27 | Schultz Hermann | Casting mold for alumino-thermic welding |
DE898989C (de) * | 1943-12-15 | 1953-12-07 | Goldschmidt Ag Th | Verfahren zur Beigabe von stahlbildenden und stahlverguetenden Metallen und/oder Metalloiden in das sich bei der aluminothermischen Umsetzung bildende Eisen |
DE1201156B (de) * | 1963-10-08 | 1965-09-16 | Elektro Thermit Gmbh | Giessform fuer die aluminothermische Schienen-schweissung |
US3495801A (en) * | 1966-12-27 | 1970-02-17 | Elektro Thermit Gmbh | Aluminothermic welding casting mold |
DE1901366A1 (de) * | 1969-01-11 | 1970-08-06 | Daimler Benz Ag | Einrichtung zum Impfen,Legieren od.dgl. von Metallguss |
SU575173A1 (ru) * | 1976-01-30 | 1977-10-05 | Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср | Способ получени отливок из стали |
SU605688A1 (ru) * | 1976-03-15 | 1978-05-05 | Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср | Способ получени отливок из низколегированной стали |
SU593820A1 (ru) * | 1976-09-01 | 1978-02-25 | Предприятие П/Я В-2869 | Способ получени крупной отливки |
SU1057181A1 (ru) * | 1980-08-28 | 1983-11-30 | Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения | Способ обработки металла в литейной форме |
SU1133029A1 (ru) * | 1982-12-10 | 1985-01-07 | Свердловский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.В.В.Вахрушева | Устройство дл модифицировани жидкого металла |
CH658817A5 (en) * | 1983-05-09 | 1986-12-15 | Elisabeth Krueger | Process and apparatus for aluminothermic composite rail welding |
DE3825646A1 (de) * | 1988-07-28 | 1990-02-15 | Kannegiesser H Gmbh Co | Verfahren und vorrichtung zum zufuehren von waeschestuecken zu einer mangel od. dgl. |
-
1996
- 1996-09-13 DE DE19637283A patent/DE19637283C3/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-05 UA UA96114311A patent/UA28055C2/uk unknown
- 1996-11-11 EA EA199600093A patent/EA000225B1/ru not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-08-13 ZA ZA9707268A patent/ZA977268B/xx unknown
- 1997-08-25 CA CA002213903A patent/CA2213903C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-11 FR FR9711302A patent/FR2753404B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-11 JP JP9246607A patent/JPH1085959A/ja active Pending
- 1997-09-12 GB GB9719501A patent/GB2317357B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-12 US US08/928,540 patent/US6227282B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-12 AU AU37538/97A patent/AU723162B2/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0213111A1 (de) * | 1985-07-18 | 1987-03-04 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Verfahren zur Verbindung von aus austenitischem Manganhartstahlguss bestehenden Herzstücken mit aus Kohlenstoffstahl bestehenden Schienen |
DE3644106C1 (de) * | 1986-12-23 | 1988-03-31 | Elektro Thermit Gmbh | Aluminothermisches Gemisch |
US4852789A (en) * | 1988-09-13 | 1989-08-01 | Pond Sr Robert B | Process for modifying the surface of metal or metal alloy substrates and surface modified products produced thereby |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000020156A1 (de) * | 1998-10-06 | 2000-04-13 | Ploetz Rolf | Verfahren zur aluminothermischen verbindungsschweissung zweier auf lücke verlegter schienen und giessform zur durchführung des verfahrens |
WO2001078936A1 (de) * | 2000-04-17 | 2001-10-25 | Elektro-Thermit Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur aluminothermischen verschweissung zweier schienenenden |
WO2004035254A1 (de) * | 2002-10-13 | 2004-04-29 | Ploetz Rolf | Verfahren und vorrichtung zum verschweissen kopfgehärteter schienen mit getrennten legierungszusätzen |
DE10247751B4 (de) * | 2002-10-13 | 2005-09-08 | Plötz, Rolf | Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen kopfgehärteter Schienen |
DE102010009023A1 (de) | 2010-02-23 | 2011-08-25 | MSB-Management GmbH, 31084 | Stoffschlüssige Verbindung von Schienen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
EP2362018A2 (de) | 2010-02-23 | 2011-08-31 | MSB-Management GmbH | Stoffschlüssige Verbindung von Schienen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9719501D0 (en) | 1997-11-19 |
GB2317357A (en) | 1998-03-25 |
US6227282B1 (en) | 2001-05-08 |
GB2317357B (en) | 1999-07-14 |
AU723162B2 (en) | 2000-08-17 |
JPH1085959A (ja) | 1998-04-07 |
FR2753404B1 (fr) | 2001-06-15 |
FR2753404A1 (fr) | 1998-03-20 |
EA199600093A1 (ru) | 1998-02-26 |
DE19637283C3 (de) | 2003-04-03 |
CA2213903C (en) | 2003-11-25 |
UA28055C2 (uk) | 2000-10-16 |
CA2213903A1 (en) | 1998-03-13 |
EA000225B1 (ru) | 1998-12-24 |
DE19637283C2 (de) | 1998-07-02 |
AU3753897A (en) | 1998-03-19 |
ZA977268B (en) | 1998-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19637283C2 (de) | Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im Schienenkopfbereich | |
DE69523149T2 (de) | Perlitschiene mit hoher abriebfestigkeit und verfahren zu deren herstellung | |
EP2790871B1 (de) | Schweisszusatz zum lichtbogen- und laserstrahlschweissen von mischverbindungen aus austenitischem und ferritischem stahl | |
DE112013006287T5 (de) | Höchstfeste Fülldraht-Lichtbogenschweissverbindung mit exzellenter Schlagzähigkeit, und Schweissdraht zu ihrer Herstellung | |
DE60024761T2 (de) | Schweisszusatzwerkstoff und Verfahren zum Herstellen einer Schweissverbindung | |
DE19637282C1 (de) | Verfahren zum aluminothermischen Zwischengußschweißen von Schienen mit Auflegierung des Stahlgusses im Schienenkopfbereich | |
CH673005A5 (de) | ||
DE69204890T2 (de) | Verfahren zum Verbinden eines Stückes aus Manganstahl und eines Stückes aus Kohlenstoffstahl und hergestellte Verbindung. | |
EP0141804B1 (de) | Manganhartstahl und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2846930C2 (de) | Verwendung eines austenitischen Manganstahls | |
DE2455021A1 (de) | Verfahren zum schweissen von werkstuecken aus gusseisen | |
DE3644106C1 (de) | Aluminothermisches Gemisch | |
DE2213230B2 (de) | Fülldrahtelektrode für das Elektroschlackeschweißen | |
DE19648369C1 (de) | Aluminothermisches Gemisch | |
DE3104831A1 (de) | Legierung auf eisenbasis fuer die verwendung beim verbindungsschweissen von bauteilen aus gusseisen mit kugelgraphit | |
EP0846522A2 (de) | Aluminothermisches Gemisch | |
DE2510630C3 (de) | Elektrodenband mit Pulverfüllung zum Auftragsschweißen verschleißfester Kompositionslegierungen | |
DE102017006412B3 (de) | Gießform für aluminothermische Schienenschweißungen | |
DE2205299A1 (de) | Schweissnahtherstellungsverfahren | |
DE515805C (de) | Verfahren zur Herstellung sehr feinkoerniger Kupferlegierungen mit geringen Gehalten an Aluminium, Silicium und Eisen | |
DE1292998B (de) | Verwendung eines Gusseisens mit Kugelgraphit als Schweissstab zum Schweissen von Gusseisen mit Kugelgraphit | |
Węgrzyn et al. | AHSS steel welding with micro-jet cooling in mobile platforms | |
AT322317B (de) | Mantelschweissdraht zum schweissen und auftragschweissen von stählen unter schutzgas | |
DE3934435A1 (de) | Niederlegierter gussstahl | |
DE29721823U1 (de) | Aluminothermisches Gemisch |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ELEKTRO-THERMIT GMBH & CO.KG, 45139 ESSEN, DE |
|
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SOBISCH & KRAMM, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150401 |