DE1924618A1

DE1924618A1 - Building up worn rails of railway and tram - tracks by welding

Info

Publication number: DE1924618A1
Application number: DE19691924618
Authority: DE
Inventors: Gerhard Arndt
Original assignee: Elektro Thermit GmbH
Current assignee: Goldschmidt ETB GmbH
Priority date: 1968-07-15
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1970-09-03
Also published as: AT294888B; BE735062A; DE1924618B2; SE361062B; DK121485B; NL6910776A; CH490153A

Abstract

The rail heads are welded on true-to-profile using steel and non-ferrous metal additives, pref. bronze. Spec., several layers of steel are applied to partly cover the rail head, the gaps being filled with non-ferrous additives which are welded on in longitudinal direction of the rails.

Description

Auftragschweißung von in der Höhe abgenutzten Schienen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftragschweißung von in der Höhe abgenutzten Schienen. Overlay welding of rails worn in height The present The invention relates to a method for overlay welding of vertically worn surfaces Rails.

c Bedingt durch betriebliche Beanspruchungen und durch Anlageverhältnisse, Qualität der Schienenwerkstofie und Verhalten von Fahrzeug und Gleis u,a. beeinflußt, unterliegen die Schienenköpfe von Eisenbahn-und Straßenbahnschienen einer Höhenabnutzung, die nach Erreichen eines bestimmten Abnutzungsgrades den Einbau neuer Schienen zur Erhaltung der Betriebssicherheit erforderlich macht. Dieses Erneuern der Schienen ist insbesondere bei eingepflasterten Gleisen mit einem großen Arbeits-und Kostenaufwand verbunden und führt außerdem zu unerwtlnschten Verkehrsbehinderungen. c Due to operational stresses and system conditions, Quality of the rail materials and behavior of the vehicle and track, among other things. influenced, the rail heads of railway and tram rails are subject to height wear, which, after reaching a certain degree of wear and tear, allows the installation of new rails Preservation of operational safety makes it necessary. This renewing the rails is especially with paved tracks with a large amount of work and costs connected and also leads to undesired traffic delays.

Zur Erhöhung der Schienen-Liegedauer wurde versucht, entsprechend der bekannten Aufschweißung seitlich abgenutzter Schienen auch die durch Höhenabnutzung verursachte Vorminderung des Schienenkopfpropfils durch Auftragschweißung zu ergänzen, Während jedoch bei nicht zu --großer Abnutzung--die Fahr- und Führungsflächen insbesondere von Rillenschienen in Kurven von Straßenbahngleisen unter bestimmten Voraussetzungen mit Stahl-Zusatzwerkstoffen aufgeschweißt werden können, hat sich gezeigt, daß eine Profilergänzung des Schienenkopfes in der Höhe durch Aufscheißen mit dem Schienenwerkstoff ent sprechenden Stahl-Zusatzwerkstoffen in der Gesamtbreite und insbesondere bei größeren Höhenabnutzungen in entsprechender Weise nicht möglich ist.Attempts have been made to increase the length of time the rails remain in place the known welding-on of laterally worn rails, as well as those caused by height wear caused pre-reduction of the rail head profile by overlay welding to be added, while, however, if there is not too much wear and tear, the driving and guide surfaces especially of grooved rails in curves of tram tracks under certain Requirements can be welded on with additional steel materials shown that a profile extension of the rail head in height by shearing with the corresponding steel filler material in the total width and in particular not possible in a corresponding manner in the case of greater height wear is.

Schweißtechnisch bestehen die Schwierigkeiten vor allem darin, daß die Schienen auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung und Gestalt schweißempfindlich sind und eine den Werkstoffen entsprechend notwendige Vorwärmung insbesondere bei eingepflasterten Gleisen nicht 0 durchführbar und insbesondere ein gegenüber der seitlichen Aufschweißung weit größeres Schweißgutvolumen einzubringen ist. Durch die größere Autschweißmenge sind Wärmespannungen bedingt, die auf Grund ihrer Höhe zu überelastischen Verformungen des Schienen- und des Schweißwerkstoffes und damit zu Rissen und Schienenbrüchen führen. In terms of welding technology, the main difficulties are that the rails are sensitive to sweat due to their chemical composition and shape and a preheating that is necessary according to the materials in particular paved tracks not 0 feasible and in particular one compared to the lateral weld-on is to bring in a much larger volume of weld metal. By the greater amount of welding is caused by thermal stresses due to their height to over-elastic deformations of the rail and the welding material and thus lead to cracks and broken rails.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auch für in der Höhe abgenutzte Schienen eine Möglichkeit der Ausbesserung zu schaffen. The object of the present invention is also for in To create a possibility of repair if the rails are worn down at the height.

Die Aufgabe wird erfindungsgernäß gelöst durch ein Verfahren zum Ausbessern von in der Höhe abgenutzten Schienen, gekennzeichnet durch profilgerechte Auftragschweißung der Schienenköpfe unter gleichzeitiger Verwendung von Stahl- und NE-Metall-, vorzugsweise Bronze-Zusatzwerkstoffen. The object is achieved according to the invention by a method for Repairing rails worn in height, characterized by profile-appropriate Overlay welding of the rail heads with the simultaneous use of steel and Non-ferrous metal, preferably bronze filler metals.

Durch die erfindungsgemäße gleichzeitige Verwendung von Stahl-und NE-Metallen als Aufschweißwerkstoff für Schienenkopfaufschweißungen wird die Wärmeeinbringung, die letztlich für die schädlichen Wärmespannungen verantwortlich ist, auf Grund der gegenüber Stahl-Zusatzwerkstoffen niedrigeren Schmelzpunkte dieser Metalle vermindert, und auftretende Spannungen werden infolge des guten Verformungsvermögens dieser Werkstoffe abgebaut. Due to the simultaneous use of steel and Non-ferrous metals as weld-on material for rail head welds, the heat input, which is ultimately responsible for the harmful thermal stresses due to the lower melting points of these metals compared to steel filler materials, and occurring stresses are due to the good deformability of these Materials degraded.

ErFindungsgemäß erfolgt die Aufschweißung der Zusatzwerkstoffe vorteilhafterweise in LEngsrichtung der Schienen, wobei eine oder mehrere sich überdeckende oder im Abstand zueinander angeordnete und die Schienenköpfe in ihrer Breite nur teilweise abdeckende Lagen aus Stahl- und die Rest- bzw. Zwischenräume mit aufgeschweißten NE-, vorzugsweise Bronze-Zusatzwerkstoffen ausgefüllt werden. According to the invention, the welding-on of the additional materials takes place advantageously in the longitudinal direction of the rails, with one or more overlapping or im Spaced apart and the rail heads only partially in width covering layers of steel and the remaining or intermediate spaces with welded on Non-ferrous, preferably bronze filler metals.

Die Auftragschweißung kann dabei beispielsweise so erfolgen, daß an den Rändern des Schienenkopfes je sine Lage aus einem 8tahl-Zusatzwerkstoff und die restliche Schienenkopffläche zwischen den Raupen mit NE-Metall aufgeschweißt wird. Es ist auch möglich, den mittleren Bereich des Schienenkopfes durch eine oder mehrere sich -überdeckende lagen nit Stahl-Zusatzwerkstoffen aufzuschweißen und die Randflächen durch aufgeschweißte NE-Metalle profilgerecht zu ergänzen Grundsätzlich kann die Anordnung und Verteilung der Schweißlagen aus Stahl- und NE-Zusatzwerkstoffen bezogen auf die Breite des Schienenkopfes beliebig sein, doch sollte die Gesamtbreite der durch die Stahlaufschweißung bedingten Aufschnelzzonen 50 % der Schienenkopfbreite nicht übersteigen. Das GesamtaufschweißvoluMen aus NE-Yetall soll dabei Mindestens 50 % des profilergänzenden Gesamtschweißvolumens betragen. The build-up welding can take place, for example, in such a way that at the edges of the rail head each has its own layer made of an 8-steel filler material and the remaining rail head area between the tracks is welded with non-ferrous metal will. It is also possible to use the middle area of the rail head to be welded on by one or more overlapping layers with additional steel materials and to supplement the edge areas with welded non-ferrous metals in accordance with the profile. Basically can arrange and distribute the welding layers made of steel and non-ferrous filler metals in relation to the width of the rail head, but the total width should of the welded-on zones caused by the welded steel 50% of the rail head width not exceed. The total weld-on volume from NE-Yetall should be at least 50% of the total welding volume complementing the profile.

Als Stahl-Zusatzwerkstoffe sind bevorzunt Elektroden oder Schweißdrähte zu verwenden, die ein Schweißgut mit möglichst guter Verschleißfestigkeit und ausreichender Verformungsfähigkeit ergeben. Electrodes or welding wires are preferred as additional steel materials to use a weld metal with the best possible wear resistance and sufficient Yield deformability.

Als NE-Metalle eignen sich vorzugsweise Zwei- oder Mehrstoff-Bronzen, wie z. B. Aluminiumbronzen. Preferred non-ferrous metals are two-component or multi-component bronzes, such as B. aluminum bronzes.

Die Durchführung des Verfahrens eriolgt dabei vorteilhafterweise maschinell, wie s. B. durch Unterpulver- oder Schutzgasschweißung mit verbrauchendem Schweißdraht. Hierzu wird vorzugsweise ein mit laufrädern motorisch angetriebener Vorschubwagen, der auf den aufzuschweißenden bzw. aufgeschweißten Schienen geführt wird, eingesetzt, wobei die Aufschweißung durch Abschmelzen von dem Schweißkopf zugeführten Zusatzwerkstoff tu zwischen Zusatzwerkstoff und Schienen gebildeten Lichtbogen erfolgt. Die Schweißlagen können dabei nacheinander oder, bei Verwendung einer Mehrfach-Schweißkopfes, gleichzeitig gezogen werden, wobei die Zusatzwerkstoffe entweder in beliebiger Folge nacheinander oder auch gleichzeitig abgeschmolzen werden können, Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht damit, auch in der Höhe abgenutzte Schienen im Gleis oder auch im ausgebauten Zustand auszubessern, da durch Verminderung der Wärmespannungen infolge der niedrigschmelzenden NE-Metalle mit guter Verformungsfähigkeit keine die Betriebssicherheit gefährdenden Eigenspannungen entstehen. Die itt der Höhenabnutzung der Schienen verbundenen Machteile, die besondern nit den Auswechseln abgenutzter Schienen verbunden sind können damit vermieden werden was sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile itt sich bringt. The method is advantageously carried out mechanically, e.g. by submerged arc or inert gas welding with consuming Welding wire. For this purpose, a motor-driven one with running wheels is preferably used Feed carriage that is guided on the rails to be welded on or welded on is used, with the welding by melting away from the welding head supplied Filler material tu arcs formed between the filler material and rails takes place. The welding layers can be performed one after the other or, if a multiple welding head is used, are drawn simultaneously, with the filler materials either in any order can be melted off one after the other or at the same time The method thus enables rails that are worn in height in the track or also To be repaired in the dismantled state, as a result of the reduction in thermal stresses of the low-melting non-ferrous metals with good ductility, no operational reliability dangerous internal stresses arise. The itt of the height wear of the rails associated power, which is particularly associated with the replacement of worn rails can thus be avoided what is both technical and economic Advantages it brings.

Claims

@. @@@@@@@@@ @@@ @@@@@@@@@@@@ from @@ @@@ @@@@ @@ g @@@@@@@@ @@@@@ @@@, characterized by the profile-appropriate welding of the rail heads with simultaneous Use of steel and NB metal, preferably bronze filler metals.

2. The method geiäa claim 1, characterized by welding one or more overlapping or spaced apart and The rail heads were made of steel and covered only partially in their width Filling in the remainder or Gaps with non-ferrous, preferably bronze filler materials.

3, method according to claim 1 and 2, characterized in that the The additional materials are preferably welded on in the longitudinal direction of the rails.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the The volume of weld metal made of non-ferrous metal is at least 50% of the total weld volume in addition to the profile amounts to.