CH367845A - Process for arc welding of rails, switches or crossings - Google Patents

Process for arc welding of rails, switches or crossings

Info

Publication number
CH367845A
CH367845A CH7039359A CH7039359A CH367845A CH 367845 A CH367845 A CH 367845A CH 7039359 A CH7039359 A CH 7039359A CH 7039359 A CH7039359 A CH 7039359A CH 367845 A CH367845 A CH 367845A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
welding
rails
point
crossings
rail
Prior art date
Application number
CH7039359A
Other languages
German (de)
Inventor
Franz Dr Ing Woertmann
Original Assignee
Secheron Atel
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Secheron Atel filed Critical Secheron Atel
Priority to CH7039359A priority Critical patent/CH367845A/en
Priority to BE588237A priority patent/BE588237A/en
Publication of CH367845A publication Critical patent/CH367845A/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/18Reconditioning or repairing worn or damaged parts on the spot, e.g. applying inlays, building-up rails by welding; Heating or cooling of parts on the spot, e.g. for reducing joint gaps, for hardening rails
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

  

  Verfahren zur     Lichtbogenschweissung    von Schienen, Weichen oder     Kreuzungen       Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Ver  fahren     zur        Lichtbogenschweissung    von     Schienen,    Wei  chen oder     Kreuzungen,    bei denen die     Schweissstelle     infolge der durch eine hohe     Zugsfrequenz        bedingten     Unterbrechung der Schweissarbeit einer starken Ab  kühlung unterworfen ist.  



  Bei der     Schweissung    an Schienen zum     Unterhalt     von Gleisen, Weichen und     Kreuzungen    ist es notwen  dig, die Schienen mittels besonderer     Vorrichtungen     vorzuwärmen. Der Grund dieser     Vorwärmung    ist eine  Verminderung der     Abkühlungsgeschwindigkeit    aus  der Schweisshitze. Die Abkühlung muss so langsam  erfolgen, dass sich     kein    sprödes     Gefüge    im     Stahl    bildet,  speziell kein     Martensit,    der immer mit Mikrorissen  verbunden ist, wenn er in grossem Ausmass auftritt.

    Sind     Mikrorisse    oder     Martensit    im Stahl vorhanden,  so     erfolgt    nach kürzerem oder längerem     Betrieb    ein  Bruch in der Schweissstelle.  



  Nun ist es     an    und für sich einfach, eine Schiene  auf die nötige Temperatur     vorzuwärmen,    die bei den  üblichen Auftrags- und     Verbindungsschweissungen     höher als 300  C     sein.    soll, wenn man     Bräche    ver  meiden will.

   Wenn aber auf     einer    Strecke geschweisst  wird, die starkem     Zugsverkehr    unterliegt, so muss die  Schweissarbeit häufig unterbrochen werden, und in  den Arbeitspausen     kühlt        die    Schiene je nach den  Wetterverhältnissen und der Dauer der     erzwungenen     Arbeitspause häufig unter die     zulässige    Temperatur  ab. Es ist darum bekannt, dass Schienen, die bei star  kem     Zugsverkehr    geschweisst werden, besonders  bruchanfällig sind.

   Untersuchungen solcher Bruchstel  len zeigten, dass es sich immer um Schienen     handelt     mit einem auf die zu rasche     Abkühlung    der Schweiss  stelle zurückzuführenden     Grobkorngefüge.     



  Die Erfindung basiert auf der     Erkenntnis,        dass    nun  die geschilderten Nachteile sich     vermeiden    lassen und  ein     Schweissen    bei viel tieferen Temperaturen der    Schiene     ermöglicht    wird, wenn man erfindungsgemäss  das Gefüge der Schweissstelle durch     eine    Vergütung  zähe macht. Man muss vor     allem    darnach trachten,  die Entstehung von     Martensit    zu unterbinden, oder  den     Martensitgehalt    nachträglich wieder herabzuset  zen.

   Im ersten Fall     könnte    man von     einem         Ver-          gütungsschweissen     und im     zweiten    Fall von einer        nachträglichen        Vergütung     sprechen. Das Endresul  tat ist aber praktisch dasselbe.  



  Es ist nun     einigermassen        erstaunlich,    dass es ge  lungen ist, die bisher als gegeben     hingenommenen     Nachteile der     Schweissung    von Schienenköpfen oder       dergleichen    durch eine     Vergütung    zu beheben. Dank  der Erfindung wird es in Zukunft möglich sein,     ein-          wandfreie        Schweissungen    auch bei mehreren     Arbeits-          unterbrüchen        zu        erhalten.     



  Das Vergütungsschweissen wird zweckmässiger  weise so durchgeführt, dass wenigstens nach jeder       Arbeitsunterbrechung    zunächst eine Raupe von maxi  mal 6 cm Länge aufgetragen     wird',    die ohne Ent  fernung der Schlacke sogleich mindestens     einmal    über  schweisst wird, und zwar unter Verwendung von  Schweisselektroden, die ein     fehlerfreies    Schweissen     in     der Schlacke gestatten.

   Es genügen bei diesem Verfah  ren Temperaturen der     Schweissstellenumgebung    von  70-80  C bei einem     Kohlenstoffgehalt    des     Schweiss-          stahles    von etwa 0,404, um die Entstehung des sprö  den     Kornes    in genügendem Masse zu     verhindern.    Man       kann    also die Schiene zunächst in     üblicher    Weise vor  wärmen     und        verfügt    dann über genügend Zeit für die       Durchführung    der     Schweissung,

      da die     Abkühlung    auf  diese Temperaturen schon     verhältnismässig    lange  dauert. Dagegen liegt     zweckmässig    die     Minimaltempe-          ratur    bei der üblichen Schweissmethode bei etwa  300  C.  



  Anstelle der     Vergütungsschweissu.ng    oder zusätz  lich     zu    derselben     kann        ein        nachträgliches    Vergüten      traten, indem man die     Schweissstelle    durch nachträg  liches     Erhitzen    auf über 400  C nachbehandelt. Dies  ist empfehlenswert, wenn die Temperatur der Schiene  vor Beendigung des Schweissvorganges, aber bei Be  folgung der anderen     Verfahrensschritte    des oben be  schriebenen Vergütungsschweissens, auf unter 70 bis       80     C absinkt.  



  Diese Vergütung kann durch ein     nachträgliches     Erhitzen der Schweissstelle durch eine     beliebige     Wärmequelle bewirkt werden. Bereits bei einer Tem  peratur von 400  C kann eine merkliche     Vergütung     der Schweissstelle erreicht werden. Besser ist eine An  lasstemperatur von etwa 650  C, die gleichzeitig ent  spannend wirkt. Da     man    aber wegen des     Zugsverkehrs     die Schweissstelle nur kurzzeitig anlassen kann, ist es  am besten, sie auf Rotglut     zu        erhitzen.    Es ist nicht  nötig, längere Zeit auf der     Anlasstemperatur    zu ver  bleiben.

   Man kann die Schweissstelle     unmittelbar    nach  Erreichung der Rotglut erkalten lassen, wobei als ein  zige     Vorsichtsmassnahme    ein Schutz gegen Tropf  wasser (Regen)     notwendig    ist. Bereits bei einer Tem  peratur von etwa 500  C ist die     Schiene    wieder be  fahrbar. Das Erhitzen der     Schweissung    auf Rotglut,  wobei aus     Verformungsrücksichten    der Schienenfuss  mit     erwärmt    wird, dauert mittels     zweier    kräftiger  Schweissbrenner nur etwa 2 Minuten, ebenso das an  schliessende Abkühlen auf 500  C.

   Die     Zeit    zwischen       zwei    Zügen muss also mindestens 4 Minuten betragen,  damit diese Methode anwendbar ist.  



  Bei Schienen kann man bekanntlich durch ört  liches Erhitzen jede gewünschte     Verformung    erzielen.  Wird nur der Kopf auf Glühhitze gebracht, so senkt  sich die Schiene nach dem Erkalten. Wird nur der  Fuss geglüht, so hebt sie sich nach dem Erkalten. Man  kann diese Tatsache insbesondere bei     Stossschwei-          ssungen        zur    Verbilligung des Verfahrens benutzen,  indem man nach der     Schweissung    nur den Schienen  kopf erhitzt. Zu diesem Zwecke werden     zweckmässig     die beiden Schienenenden vor dem Schweissen etwas  überhöht, z.

   B. 1-2 mm über das Niveau der     Fahr-          fläche.    Nach dem Vergütungsglühen des Kopfes und  dem anschliessenden Erkalten senkt sich     dann    die       Schweissstelle    auf die gewünschte Höhe der Fahr  fläche ab.    Die Härte der Oberfläche der     Schweissung    muss  natürlich     mindestens    so gross sein wie die der Schie  nen. Die verwendeten Elektroden haben also vorteil  haft die Eigenschaft, dass sie bei der     Schweissung    auf  der kalten Schiene keine Risse bilden und dass die       Schweissung    nach dem Anlassen noch eine Härte von  220     Vickerseinheiten    besitzt.



  Method for arc welding of rails, switches or crossings The subject of the present invention is a process for arc welding of rails, Wei Chen or crossings where the welding point is subjected to strong cooling due to the interruption of the welding work caused by a high train frequency.



  When welding on rails to maintain tracks, switches and crossings, it is necessary to preheat the rails using special devices. The reason for this preheating is a reduction in the cooling rate from the welding heat. The cooling must take place so slowly that no brittle structure forms in the steel, especially no martensite, which is always associated with microcracks when it occurs on a large scale.

    If there are micro cracks or martensite in the steel, a break in the weld occurs after shorter or longer periods of operation.



  Now it is in and of itself easy to preheat a rail to the required temperature, which is higher than 300 C with the usual build-up and joint welding. should if you want to avoid breaks.

   If, however, welding takes place on a route that is subject to heavy train traffic, the welding work has to be interrupted frequently and, depending on the weather conditions and the duration of the forced work break, the rail often cools below the permissible temperature during breaks. It is therefore known that rails that are welded when there is heavy train traffic are particularly prone to breakage.

   Investigations of such break points showed that they are always rails with a coarse grain structure that can be attributed to the too rapid cooling of the weld point.



  The invention is based on the knowledge that the disadvantages outlined can now be avoided and welding at much lower temperatures of the rail is made possible if, according to the invention, the structure of the weld point is toughened by a tempering. Above all, one must endeavor to prevent the formation of martensite or to reduce the martensite content again afterwards.

   In the first case one could speak of compensation welding and in the second case of subsequent compensation. The final result is practically the same.



  It is now somewhat astonishing that it has been possible to remedy the disadvantages of welding rail heads or the like, which were previously accepted as given, by means of compensation. Thanks to the invention, it will be possible in the future to obtain perfect welds even if work is interrupted several times.



  The heat-treatable welding is expediently carried out in such a way that at least after every work interruption, a bead with a maximum length of 6 cm is applied, which is immediately welded over at least once without removing the slag, using welding electrodes that ensure fault-free welding allow in the slag.

   With this method, temperatures around the welding point of 70-80 C with a carbon content of the welding steel of around 0.404 are sufficient to prevent the formation of the brittle grain to a sufficient extent. So you can first preheat the rail in the usual way and then have enough time to carry out the welding,

      because it takes a relatively long time to cool down to these temperatures. On the other hand, the minimum temperature with the usual welding method is expediently around 300 C.



  In place of or in addition to the tempered welding, subsequent tempering can be used by treating the weld point by subsequently heating it to over 400 ° C. This is recommended if the temperature of the rail drops to below 70 to 80 C before the end of the welding process, but if the other process steps of the heat-treatable welding process described above are followed.



  This compensation can be brought about by subsequent heating of the welding point by any heat source. A noticeable compensation of the welding point can already be achieved at a temperature of 400 C. A tempering temperature of around 650 C, which also has a relaxing effect, is better. However, since the welding point can only be left on for a short time due to the train traffic, it is best to heat it to red heat. It is not necessary to remain at the tempering temperature for a long time.

   The welding point can be allowed to cool down immediately after the red heat has been reached, whereby the only precautionary measure required is protection against dripping water (rain). The rail can be used again at a temperature of around 500 ° C. The heating of the weld to red heat, whereby the rail foot is also heated due to deformation considerations, takes only about 2 minutes using two powerful welding torches, as does the subsequent cooling to 500 C.

   The time between two moves must therefore be at least 4 minutes for this method to be applicable.



  In the case of rails, it is known that any desired deformation can be achieved by local heating. If only the head is brought to glowing heat, the rail sinks after cooling. If only the foot is annealed, it rises after cooling. This fact can be used to make the process cheaper, especially for butt welds, by only heating the rail head after welding. For this purpose, the two rail ends are expediently raised a little before welding, e.g.

   B. 1-2 mm above the level of the driving surface. After the head has been tempered and then cooled, the welding point is then lowered to the desired height of the driving surface. The hardness of the surface of the weld must of course be at least as great as that of the rails. The electrodes used therefore advantageously have the property that they do not form any cracks when welding on the cold rail and that the weld still has a hardness of 220 Vickers units after tempering.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Lichtbogenschweissung von Schie nen, Weichen oder Kreuzungen, bei denen die Schweissstelle infolge der durch eine hohe Zugsfre- quenz bedingten Unterbrechung der Schweissarbeit einer starken Abkühlung unterworfen ist, dadurch ge kennzeichnet, d'ass das Gefüge der Schweissstelle durch eine Vergütung zähe gemacht wird. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM Process for the arc welding of rails, switches or crossings, in which the welding point is subjected to strong cooling as a result of the interruption of the welding work caused by a high tensile frequency, characterized in that the structure of the welding point is made tough by a coating becomes. SUBCLAIMS 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens nach jeder Arbeitsunter brechung zunächst eine Raupe von maximal 6 cm Länge aufgetragen wird, die ohne Entfernung der Schlacke sogleich mindestens einmal überschweisst wird, und zwar unter Verwendung von Schweisselek troden, die ein fehlerfreies Schweissen in der Schlacke gestatten. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schweissstelle durch nachträg liches Erhitzen auf eine über 400 C liegende Tem peratur nachbehandelt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 und 2. 4. The method according to claim, characterized in that at least after each work interruption, a bead with a maximum length of 6 cm is applied, which is immediately welded over at least once without removing the slag, using welding electrodes that ensure error-free welding in the Allow slag. 2. The method according to claim, characterized in that the welding point is post-treated by subsequent Liches heating to a temperature above 400 ° C. 3. The method according to claim and sub-claims 1 and 2. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schiene vor der Schweissung an der zu schweissenden Stelle so überhöht wird, dass sie nach dem Vergüten des Kopfes gerade ist. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 und 4. 6. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 2 und 4. Method according to patent claim, characterized in that the rail is raised so excessively before the welding at the point to be welded that it is straight after the head has been tempered. 5. The method according to claim and sub-claims 1 and 4. 6. The method according to claim and sub-claims 2 and 4.
CH7039359A 1959-03-05 1959-03-05 Process for arc welding of rails, switches or crossings CH367845A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7039359A CH367845A (en) 1959-03-05 1959-03-05 Process for arc welding of rails, switches or crossings
BE588237A BE588237A (en) 1959-03-05 1960-03-03 Process for electric arc welding of rails

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7039359A CH367845A (en) 1959-03-05 1959-03-05 Process for arc welding of rails, switches or crossings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH367845A true CH367845A (en) 1963-03-15

Family

ID=4530232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH7039359A CH367845A (en) 1959-03-05 1959-03-05 Process for arc welding of rails, switches or crossings

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE588237A (en)
CH (1) CH367845A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BE588237A (en) 1960-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2439338C2 (en) Process for the heat treatment of rails from the rolling heat
EP0467881B2 (en) Process for joining cast manganese Hadfield steel switches or manganese steel rails to a carbon steel rail
DE102018119187A1 (en) Heat treatment process after welding for a bain splice welding connection
DE2722631C3 (en) Process for the production of a switch or crossing part as well as switch or crossing part produced according to the method
DE3728498C2 (en) Device for heat treatment of rails
CH367845A (en) Process for arc welding of rails, switches or crossings
DE1179973B (en) Process for the heat treatment of railroad tracks
DE19613719C1 (en) Stress-free rail production method
DE1964751B2 (en) Arc welding process with high impact strength in the seam transition zone and electrode for this
DE631389C (en) Welding of railway or tram rails or the like.
AT101926B (en) Process for the production of bimetallic strips or other parts for thermostats.
DE2106600A1 (en) Eliminating stress relief cracking under welds - by heating adjacent zones
EP2191926B1 (en) Method for welding components with an electron beam with high frequent beam oscillation
DE659749C (en) Method for fastening wear-resistant plates on metallic machine parts
DE1190484B (en) Process for the hardening of welded heart and intersection pieces
DE862026C (en) Process for the electrical welding of railway and tram rails with automatic welding machines and products manufactured by this process
DE2616184C3 (en) Process for producing a welded joint and workpiece produced according to the process
DE929971C (en) Method for hardening rail ends
DE848658C (en) Process to keep the rails at a desired distance from one another during rail butt welding
DE1583421C (en) Process for the heat treatment of rails
DE885993C (en) Process for inductive heating of workpieces
DE1583421B2 (en) METHOD OF HEAT TREATMENT OF RAILS
DE693569C (en) Method and device for gas cutting of workpieces from steel with air hardening properties
DE678187C (en) Method and device for rail head hardening
DE3209918A1 (en) Process for the heat treatment of switch parts