DE19619171C1 - Verfahren zur Wärmebehandlung einer durch Zwischengußverschweißung hergestellten Schienenverbindung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit bestimmter Brenneranordnung - Google Patents

Verfahren zur Wärmebehandlung einer durch Zwischengußverschweißung hergestellten Schienenverbindung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit bestimmter Brenneranordnung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Brenneranordnung, die zur Verwendung im Rahmen eines solchen Verfahrens bestimmt ist.
Die Anwendung aluminothermischer Schweißverfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen zwei Schienenenden führt bekanntlich im Ver­ bindungsbereich zu einem Gußstahlgefüge, welches aus aluminothermisch erzeugtem Stahl und in diesem aufgelösten Schienenstahl besteht, wobei sich an dieses Zwischengußgefüge beiderseits Wärmeeinflußzonen mit einer charakteristischen Gefügeausbildung anschließen, die jeweils ste­ tig in die durch den Schweißvorgang unbeeinflußten Schienenbereiche übergehen. Die Gefügeausbildung erfolgt hauptsächlich in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf des sich als Folge des Schweißvorgangs in dem Schienenkörper ausbildenden Temperaturfeldes, insbesondere den ört­ lich unterschiedlichen Aufheizgeschwindigkeiten, Temperaturen und Ab­ kühlgeschwindigkeiten. So findet sich beispielsweise in unmittelbarer Nähe des als Folge des Schweißvorgangs aufgeschmolzenen Bereiches der Wärmeeinflußzonen ein als Folge der starken Überhitzung grobkörniges hartes perlitisches Gefüge, wobei sich an diesen Bereich - innerhalb der Wärmeeinflußzone in Richtung von der Schweißverbindung fort gesehen - Bereiche sinkender Härte anschließen, und zwar bis zu solchen Berei­ chen, in denen es aufgrund einer Einformung des Perlits zu minimaler Härteausbildung kommt und wobei sich erst im Anschluß an diese prak­ tisch weichgeglühten Bereiche die durch den Schweißvorgang unbeeinfluß­ ten Schienenbereiche anschließen. Die örtlich niedrigere Härte und da­ mit Verschleißfestigkeit der Schienenverbindung macht in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Härteunterschiede bzw. dem jeweils eingesetzten Schienenstahl eine dem Schweißvorgang nachgeordnete Wärmebehandlung er­ forderlich.
Als Schienenstahl kommen beispielsweise naturharte Stähle mit einer Mindestfestigkeit von 900 N/mm² und einer Härte von 260 HV bis 280 HV zum Einsatz, deren Legierungsbestandteile hauptsächlich aus Kohlenstoff und Mangan bestehen. Durch Zusatz weiterer Legierungsbestandteile wie Chrom und Vanadin kommen diese naturharten Stähle auch in Sondergüten zum Einsatz, und zwar mit einer Mindestfestigkeit von 1100 Nimm² und einer Härte von 310 HV bis 330 HV. Darüber hinaus kommen auch solche naturharten Stähle zum Einsatz, deren Festigkeit und Härte durch spezi­ elle Wärmebehandlungsverfahren weiter verbessert worden sind. Es han­ delt sich hierbei um feinperlitisierte Stähle, deren Härte entweder le­ diglich in den, durch den Fahrbetrieb stark beanspruchten Bereichen des Schienenkopfes oder zur Gänze bis auf Werte von 350 HV bis 400 HV ge­ steigert worden ist. Die eingangs dargelegte Gefügeveränderung als Folge des Schweißvorgangs wirkt sich nunmehr unterschiedlich aus, und zwar nach Maßgabe des konkret eingesetzten Schienenstahls.
So ist aus der DE 43 19 417 C1 ein Verfahren zur Zwischengußschweißung kopfgehärteter feinperlitischer Schienen bekannt, bei welchem nach er­ folgtem Eingießen aluminothermisch erzeugten Stahles in die, die Stirn­ seiten der zu verbindenden Schienenenden umgebende Gießform, und zwar nach Erkalten des Schweißgutes die Fahrfläche der Schweißung und der angrenzenden Wärmeeinflußzonen von oben mittels eines Brennersystems während eines kurzen Zeitraumes von 50 s bis 150 s erwärmt wird, wobei die Brennfläche des eingesetzten Brennersystems in einem, vom Meterge­ wicht der Schiene abhängigen Abstand zur Fahrfläche der Schweißung po­ sitioniert ist. Angestrebt wird eine Feinperlitisierung des Schweißguts und der angrenzenden Wärmeeinflußzonen sowie eine Vergleichmäßigung des Härteverlaufs zwischen dem Schweißgut und den durch den Schweißvorgang unbeeinflußten Bereichen der Schienen. Dadurch, daß die für die Wärme­ behandlung erforderliche Wärme äußerst schnell, unter anderem während eines vorherbestimmten Zeitintervalls über die zu behandelnde Schienen­ fahrfläche übertragen wird, ergibt sich ein definierter Temperaturgra­ dient in vertikaler Richtung, so daß die Tiefe des ausgehend von der Schienenfahrfläche sich erstreckenden Bereichs einer Austenitisierung durch die, die Wärmeübertragung kennzeichnenden Parameter festgelegt ist. Eine Abkühlung erfolgt unter Verzicht auf den Einsatz eines exter­ nen Kühlmittels unmittelbar durch die kalten Bereiche des Schienenkör­ pers selbst. Im Oberflächenbereich des Schienenkopfes - sich über die Schweißverbindung in Längsrichtung der Schienen hinwegsetzend - wird die Ausbildung eines feinperlitischen Gefüges und insbesondere eine Ver­ gleichmäßigung des Härteverlaufs und damit des Verschleißwiderstands erreicht.
Schließlich sind aus den Druckschriften US 5 306 361 und 5 377 959 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung derartiger Schweiß­ verbindungen nach erfolgter Schweißung bekannt, wobei in einer, die Schweißverbindung vollständig umgebenden Form Glühthermit eingesetzt wird und die, in das Schienenprofil einzubringende Wärme dahingehend bemessen wird, daß eine Austenitisierung erreicht wird, wobei anschlie­ ßend ein Abschrecken mit Druckluft stattfindet. Dieses Verfahren führt somit zu einer vollständigen Normalisierung des Schienenprofils zumin­ dest in oberflächennahen Bereichen.
Das Ziel obiger Wärmebehandlungsverfahren besteht in der Vergleichmäßi­ gung der Werkstoffeigenschaften über die Schweißverbindung hinweg, ins­ besondere in der Angleichung der Werkstoffeigenschaften an diejenigen des Schienenwerkstoffs außerhalb der Schweißverbindung. Insbesondere gedacht ist hierbei an Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Härte. We­ sensmerkmal der bekannten Wärmebehandlungsverfahren ist, daß zunächst die Schweißverbindung praktisch bis auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird, wobei anschließend die zu behandelnden Gefügebereiche nach Maß­ gabe einer Temperatur-Zeit-Funktion beheizt und abgekühlt werden. Dies bedeutet, daß die, als Folge des Schweißvorgangs noch in dem Schweißgut und den Wärmeeinflußzonen enthaltene Wärme im wesentlichen ungenutzt bleibt. Neben einem erhöhten Zeitbedarf als Folge des Abkühlvorgangs ist diese Arbeitsweise auch mit einem erhöhten Brennstoffeinsatz auf­ grund des erneuten Aufheizens bis über eine Austenitisierungstemperatur charakterisiert.
Die aus dem Fahrbetrieb resultierenden Beanspruchungen der Schienenver­ bindung bestehen im Bereich des Schienenfußes in einer Biegeschwingbe­ anspruchung mit dementsprechend wechselnden Zugspannungen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichne­ ten Art zu konzipieren, welches zu einer beanspruchungsgerechten Schweißverbindung führt und gegenüber dem dargelegten Stand der Technik durch einen geringeren Zeitbedarf sowie eine höhere Wärmewirtschaft­ lichkeit gekennzeichnet ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, daß unmittelbar im Anschluß an den aluminothermischen Schweißvorgang nämlich nach Entfernen eines Formen­ kopfes und einem Abscheren der Steiger und ggf. nach Ausführung der Schleifarbeiten die Wärmebehandlung einsetzt somit zu einem Zeitpunkt, zu dem der Schweißverbindungsbereich noch eine beträchtliche Restwärme enthält, jedoch unter einer Temperatur unterhalb der Austenitisie­ rungstemperatur steht. Das Einbringen von Wärme zwecks erneuter Austenitisierung, nämlich mit dem Ziel, ein feinkörniges austenitisches Gefüge einzustellen, kann auf diesem Wege unter Ausnutzung der genann­ ten Restwärme quantitativ beschränkt werden. Der geringere Brennstoff­ einsatz im Rahmen dieser Wärmebehandlung und die verbesserte Ausnutzung der zur Durchführung des Schweißvorgangs in den Verbindungsbereich ein­ zubringenden Wärme führen zu einer bedeutend verbesserten Wärme­ wirtschaftlichkeit des gesamten Schweißverfahrens, zu einem verringerten Brennstoffeinsatz und dementsprechend verminderten Kosten. Die Wärmebehandlung, nämlich Normalisierung wird zumindest im Bereich des Schienenfußes durchgeführt, um hier sowohl im Bereich des Zwi­ schengußgefüges als auch den sich beidseitig anschließenden Wärmeein­ flußzonen vorhandene Grobkornanteile zu beseitigen und durch ein feinkörniges, normalisiertes Gefüge zu ersetzen, welches insbesondere hinsichtlich seiner Zähigkeitseigenschaften den Beanspruchungen des Fahrbetriebes gewachsen ist.
An diese Wärmebehandlung des Verbindungsbereichs schließen sich eine Abkühlung auf Umgebungstemperatur, der Fertigschliff und das Entfernen der Fußsteiger und der Formenreste an.
Über ein erfindungsgemäßes Wärmebehandlungsverfahren kann ferner der, sich als Ergebnis des Schweißvorgangs ausbildende ungünstige Eigenspan­ nungszustand zumindest teilweise beseitigt werden.
Die Merkmale des Anspruchs 2 sind auf die Ausdehnung des zu normalisie­ renden Bereiches gerichtet, und zwar auf den Bereich des Schienenfußes und des Schienenkopfes. Die Wärmebehandlung der Flanken des Schienen­ kopfes bewirkt jedoch praktisch aufgrund der raschen Ausbreitung des erzeugten Temperaturfeldes eine Normalisierung der Fahrfläche.
Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 sind auf unterschiedliche Formen der Abkühlung des aufgeheizten austenitisierten Verbindungsbereichs gerich­ tet. Grundsätzlich kann die Abkühlung an ruhender Umgebungsluft erfol­ gen - in Abhängigkeit von den erzielbaren Abkühlgeschwindigkeiten bzw. den gewünschten Oberflächenhärten kommt jedoch auch eine Abschreckbe­ handlung, z. B. mit Druckluft in Betracht.
Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 sind auf die weitere Konkretisierung einer besonders vorteilhaften Variante des Wärmebehandlungsverfahrens gerichtet. Ziel dieser Art des Verfahrens ist es, das Wärmeeinbringen in den Zwischengußbereich einschließlich der sich anschließenden Wärme­ einflußzonen in Abhängigkeit von der Geometrie des Schienenprofils, der Erstreckung der Wärmeeinflußzonen einschließlich des Zwischengußbe­ reichs sowie des, sich aufgrund der Wärmeleit- bzw. Wärmeausbreitver­ hältnisse innerhalb des Schienenkörpers einstellenden Temperaturfeldes in seinem zeitlichen Verlauf auch örtlich so zu steuern, daß sich sol­ che Gefügeumwandlungen ergeben, die dem Schienenverbindungsbereich die makroskopisch gewünschten Eigenschaften verleihen, welche schwerpunkt­ mäßig in einer hinreichenden Zähigkeit und im Bereich des Schienenkop­ fes, insbesondere der Fahrfläche hinreichenden Härte und Widerstandsfä­ higkeit gegenüber Rißausbreitungen bestehen. Zur Steuerung des Tempera­ turfeldes stehen als Parameter die räumliche Verteilung der Wärmeein­ bringung im Bereich der Schienenverbindung, die Menge des örtlichen Wärmeeinbringens sowie die Zeitdauer des Wärmeeinbringens zur Verfü­ gung, welch letztere insbesondere zur Steuerung der Tiefe, bis zu der eine Gefügeumwandlung bewirkt werden soll, benutzt wird. Die Abkühlung kann über den übrigen "kalten" Schienenkörper, ruhende Umgebungsluft und im Bedarfsfall über eine wenigstens örtliche wirksame Abschreckbe­ handlung erfolgen. Das Ziel der Behandlung besteht in jedem Fall darin, ein durch den Schweißvorgang erzeugtes grobkörniges Gefüge zumindest an den dafür vorgesehenen Stellen durch ein feinkörniges normalisiertes und demzufolge in seinen Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften ver­ bessertes Gefüge zu ersetzen. Die grundsätzlichen, mit dieser Normali­ sierung zusammenhängenden Verfahrensschritte, nämlich schnelles Aufhei­ zen bis auf eine Temperatur geringfügig oberhalb der Austenitisie­ rungstemperatur, Halten bei dieser Temperatur bis zur Ausbildung eines feinkörnigen austenitischen Gefüges mit anschließendem schnellen Abküh­ len sind grundsätzlich bekannt und es soll hierauf auch nicht näher eingegangen werden.
Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung zu konzipieren, die insbesondere baustellenseitig einfach handhabbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 7.
Erfindungswesentlich ist hiernach eine bezüglich zweier zueinander senkrechter Ebenen symmetrische Verteilung von Brennern, die mit einem Verteilerrohr in Verbindung stehen, welches der Führung eines brennba­ ren Gasgemisches dient. Der Gebrauch dieser Vorrichtung gestaltet sich derart, daß die Vorrichtung so positioniert wird, daß die Quermittele­ bene mit der entsprechenden Mittelebene des Zwischengußbereichs zusam­ menfällt, womit die erforderlichen Symmetrieeigenschaften der Wärmeein­ bringung in den Schienenverbindungsbereich aufgrund der Brenneranord­ nung bereits sichergestellt sind. Die Vorrichtung ist zum Aufsetzen vorzugsweise auf Teile des Schienenprofils bestimmt, da auf diesem Wege die reproduzierbare Einstellung definierter Abstände zwischen den Dü­ senanordnungen der Brenner und den zu beheizenden Flächenabschnitten des Schienenprofils sichergestellt ist.
Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 11 sind auf die räumliche Verteilung der Brenner gerichtet, wobei die Beheizung des Zwischengußbereiches mittels zweier, auf die Kopfflanken des Schienenkopfes einwirkender Brenner und wobei die Beheizung des Schienenfußbereiches mittels je­ weils auf die Wärmeeinflußzonen beiderseits des Zwischengußbereiches gerichteter Brenner bewirkt wird.
Durch die Stützelemente entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 so­ wie die Distanzhalter entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 erge­ ben sich in Verbindung mit einem Schienenprofil stets reproduzierbare Wärmeübertragungsverhältnisse im Bereich der Schienenverbindung und da­ mit ein baustellenseitiges bequemes Arbeiten.
Eine zur Verwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeig­ nete Brenneranordnung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das zeich­ nerische Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Stirnansicht einer, auf ein Schienenprofil gesetzten erfin­ dungsgemäßen Brenneranordnung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Brenneranordnung gemäß Pfeil II der Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Brenneranordnung entsprechend Pfeil III der Fig. 2.
Mit 1 ist das zu behandelnde Schienenprofil, insbesondere der Verbin­ dungsbereich zwischen zwei Schienenenden bezeichnet, deren jeweiliger Schienenfuß 2 in zeichnerisch nicht dargestellter Weise über Schwellen auf einem Gleisbett aufliegt. Es handelt sich somit um ein verlegtes Gleis, an welchem die Brenneranordnung einsetzbar ist.
Die Brenneranordnung besteht aus einem, zur Führung eines brennbaren Gasgemisches bestehend beispielsweise aus Propan und Sauerstoff einge­ richteten Verteilerrohres 3, an dessen einem Ende 4 ein Gasanschluß 5 angesetzt ist und dessen dem Ende 4 gegenüberliegendes Ende 6 geschlos­ sen ausgebildet ist. Das Verteilerrohr 3 erstreckt sich horizontal mit Abstand oberhalb des Schienenkopfes 7 und ist gegenüber dem Schienen­ profil in einer, im folgenden noch zu erläuternden Weise abgestützt.
An das Verteilerrohr 3 sind zwei Zweigrohre 8, 9 angeschlossen, die je­ weils zu Brennern 10, 11 führen, deren Ausströmöffnungen den Kopfflan­ ken 12, 13 des Schienenkopfes 7 zugeordnet und in einem definierten Ab­ stand zu diesen gehalten sind. Die Zweigrohre 8, 9 nebst Brennern 10, 11 erstrecken sich im wesentlichen in einer Quermittelebene 14, welche gleichzeitig die Symmetrieebene des Zwischengußbereichs 15 bildet, an den sich beidseitig die - zeichnerisch nicht wiedergegebenen - Wärme­ einflußzonen der Schweißung anschließen. Beiderseits der Quermittele­ bene 14, und zwar symmetrisch zu dieser in Ebenen 16, 17 erstrecken sich jeweils weitere Zweigrohre 18, 19, an deren Enden wiederum Brenner 20, 21 angeordnet sind. Die Anordnung der Zweigrohre 8, 9 sowie 18, 19 nebst zugeordneter Brenner 20, 21 ist symmetrisch bezüglich einer ver­ tikalen Längsmittelebene 22 des Schienenprofils 1 ausgebildet.
Die Brenner 20, 21 sind hinsichtlich ihrer jeweiligen Ausströmrichtun­ gen darüber hinaus derart angeordnet, daß sie unmittelbar auf die Wär­ meeinflußzonen beiderseits des Zwischengußbereichs 15 gerichtet sind, und zwar in einem, dem Schienenfuß 2 benachbarten Bereich. Die Brenner 20, 21 weisen darüber hinaus zwei, sich unter einem Winkel zueinander erstreckende, jeweils mit Austrittsdüsen versehene Brennerflächen auf, deren Orientierung im wesentlichen an die Orientierung der Gegenflächen des Schienenfußes sowie des, dem Schienenfuß 2 unmittelbar benachbarten Stegbereiches angepaßt ist.
Mit 23 sind jeweils an den Gehäusen der Brenner 21 angesetzte Stützele­ mente bezeichnet, die zum Aufstehen auf zugekehrten Flächen des Schie­ nenfußes 2 bestimmt sind. Identische Stützelemente 24 sind an den ge­ genüberliegenden Brennern 21 angeordnet. Die Gesamtheit dieser Stütz­ elemente 23, 24 bildet eine, hinsichtlich der Ebenen 14, 22 symmetri­ sche Abstützung der erfindungsgemäßen Brenneranordnung.
Darüber hinaus sind mit 25, 26 stegartige Distanzhalter bezeichnet, die sich ausgehend von den, dem Schienenprofil 1 zugekehrten Seiten sämtli­ cher Zweigrohre 18, 19 erstrecken und zum Anliegen an den Kopfflanken 12, 13 bestimmt sind. Eine, an dem Ende 6 des Verteilerrohres 3 ange­ brachte Ausgleichsmasse 27 dient in der weiteren Sicherung der Standsi­ cherheit der Brenneranordnung.
Die Verteilung und Anordnung der an unterschiedlichen Oberflächenberei­ chen der Schweißverbindung zum Einsatz kommenden Brenner ist - wie aus obigen Ausführungen hervorgeht - symmetrisch bezüglich der beiden Ebe­ nen 22, 14. Der Oberflächenabstand der Brennerdüsen von den Gegenflä­ chen des Schienenprofils, die Menge des zur Durchführung des Wärmebe­ handlungsverfahrens, hier des Normalisierens über das Verteilerrohr 3 geführten brennbaren Gasgemischs und somit die zu übertragende Wärme bzw. die Zeitdauer der Wärmeübertragung wird in Abhängigkeit von der Restwärme des Schienenprofils infolge des vorausgegangenen Schweißvor­ gangs bemessen.

Claims (13)

1. Verfahren zur Wärmebehandlung einer durch Zwischengußverschweißung hergestellten Schienenverbindung, insbesondere zwecks wenigstens teilweiser Einstellung eines feinkörnigen normalisierten Gefüges im Verbindungsbereich, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine Normalisierung im Verbindungsbereich der Schienenenden im Anschluß an dem Schweißvorgang, nämlich unter weitestgehender Aus­ nutzung der im Schweißgut und den sich beidseitig des Schweißgutes anschließenden Wärmeeinflußzonen noch vorhandenen Restwärme zumindest im Bereich des Schienenfußes (2) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Normalisierung auch im Bereich des Schienenkopfes (7) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Normalisierung unter Abkühlung des behandelten Berei­ ches/der behandelten Bereiche an ruhender Umgebungsluft durchge­ führt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Normalisierung unter Abkühlung wenigstens eines behandel­ ten Bereiches, z. B. mit Druckluft durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die im Rahmen der Normalisierung in den Verbindungsbereich einzubringende Wärme in Längs- und Querrichtung bezüglich eines Zwischengußbereichs (15) symmetrisch übertragen wird
  • - daß eine Wärmeübertragung auf den Schienenkopf (7) über die Kopf flanken (12, 13) im Zwischengußbereich (15) durchgeführt wird und
  • - daß eine Wärmeübertragung auf den Schienenfuß (2) im Bereich der Wärmeeinflußzonen beiderseits des Zwischengußbereichs (15) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
  • - vermittels der die Wärmeübertragung charakterisierenden Parameter, wie der Aufheizgeschwindigkeit, Haltezeit und Abkühlgeschwindigkeit insbesondere die Verschleißfestig­ keit, die Reißwiderstandsfähigkeit des Schienenkopfes (7) und die Duktilität des Schienenfußes (2) verbessert werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorange­ gangenen Ansprüche 1 bis 6, insbesondere Brenneranordnung, gekennzeichnet durch
  • - eine, bezüglich einer vertikalen Längsmittelebene (22) und einer, sich senkrecht zu dieser erstreckenden Quermittelebene (14) symme­ trische Verteilung von Brennern (10, 11, 20, 21),
  • - wobei die Brenner (10, 11, 20, 21) mit einem, an einem Ende (4) einen Gasanschluß (5) aufweisenden Verteilerrohr (3) in durchgän­ giger Verbindung stehen und
  • - wobei die Vorrichtung zum Aufsetzen auf das zu behandelnde Schie­ nenprofil (1) oder diesem benachbarten Bodenbereichen bestimmt und ausgestaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jeweils wenigstens ein Brenner (10, 11) beiderseits der Längs­ mittelebene (22) eine in der Quermittelebene (14) gelegene Aus­ strömungsrichtung aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Ausströmrichtung der Brenner (10, 11) auf die Kopfflanken (12, 13) des zu behandelnden Schienenprofils (1) hin gerichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jeweils wenigstens ein Brenner (20, 21) beiderseits der Längs­ mittelebene (21) und beiderseits der Quermittelebene (14) vorgese­ hen ist, dessen Ausströmrichtung parallel und Abstand zu der Quer­ mittelebene (14) verläuft.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Ausströmrichtungen der Brenner (20, 21) im wesentlichen auf den Schienenfuß (2) des zu behandelnden Schienenprofils (1) im Bereich der Wärmeeinflußzonen gerichtet sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch
  • - zum Aufstehen auf Teilen des Schienenfußes (2) beiderseits der Schweißverbindung bestimmte, symmetrisch bezüglich der Längsmit­ telebene (22) und der Quermittelebene (10) angeordnete Stützele­ mente (23).
13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Brenner (10, 11, 20, 21) über Zweigrohre (8, 9, 18, 19) mit dem Verteilerrohr (3) in Verbindung stehen und
  • - daß an dem Schienenprofil (1) abgestützte Distanzhalter (25, 26) vorgesehen sind, um die Brenner in einem definierten Abstand zu der zu erwärmenden Oberfläche des Schienenprofils (1) zu halten.
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CA002204928A CA2204928A1 (en) 1996-05-11 1997-05-09 Method for heat treatment of a rail joint which is produced by fusion welding, and a burner arrangement which is intended for use in such a method

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT6941U3 (de) * 2004-02-23 2005-03-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Schweissaggregat zur verschweissung von zwei schienen eines gleises und verfahren
EP1935524A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-25 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Flammrichten
EP2724806A1 (de) * 2012-10-23 2014-04-30 Linde Aktiengesellschaft Mehrflammenbrenner und Verfahren zum Erwärmen eines Werkstücks
RU2556257C2 (ru) * 2013-08-05 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" Способ термообработки рабочей поверхности головки рельса
US10041671B2 (en) 2012-10-23 2018-08-07 Linde Aktiengesellschaft Multi-flame burner and method for heating a workpiece
CN110651085A (zh) * 2017-05-22 2020-01-03 马蒂萨材料工业股份有限公司 用于铺设铁路轨道的铁轨的方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5042696B2 (ja) * 2007-04-17 2012-10-03 新日本製鐵株式会社 形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置及び加熱方法
PL2412472T3 (pl) * 2009-03-27 2019-03-29 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Urządzenie do schładzania i sposób schładzania spawanego/zgrzewanego odcinka szyny
CN102409585B (zh) * 2011-08-16 2015-04-22 中铁二十二局集团第二工程有限公司 用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器及其使用方法
CN103643604B (zh) * 2013-12-18 2015-10-21 西南交通大学 一种线路锁定焊接和热处理一机化作业施工方法
CN110607721A (zh) * 2019-09-23 2019-12-24 西南交通大学 一种移动式自带喷风的钢轨双频正火机构
CN114774652A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 重庆长征重工有限责任公司 一种17CrNiMo6材料预备热处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303361A (en) * 1989-01-18 1994-04-12 Lotus Development Corporation Search and retrieval system
DE4319417C1 (de) * 1993-06-11 1994-08-04 Elektro Thermit Gmbh Verfahren zur Zwischengußschweißung feinperlitisierter Schienen
US5377959A (en) * 1992-10-02 1995-01-03 Orgo-Thermut Inc. Apparatus for improving service life of thermite rail welds

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU432215A1 (ru) * 1971-08-27 1974-06-15 М. Макара, А. Е. Еринов, В. А. Сорока, В. Д. Ковалев, УСТАНОВКА ДЛЯ ВНЕНЕЧНОЙ МЕСТНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ КОЛЬЦЕВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ12Изобретение относитс к устройствам дл местного вненечного нагрева :металла, в частности к устройствам дл внепечной местной тердюобработки сварных кольцевых швов крунногабаритных толстостенных стальных сосудов н,ри температурах до 1000° С.Известна нагревательна установка дл местной термообработки ава-рных соединений, состо ща из смонтированного непосредственно на сварном соединении разборного каркаса, р да -равномерно расположенных беспламенных горелок и теплоотражающих щитков.Целью изобретени вл етс автоматизаци процесса, а та1кже повышение нроизводи-10^цн х с разрезом по А—А.Установка включает ролн'ковый стенд 7, на котором размещено натреваемое изделие 2. Самоходный портал 3 оборудован траверсой 4, к которой шарннрно подвешено газогоре- лочное нагрсзательнсе устройство, состо щее из отдельных на1гревателеи 5. Чи:ло нагревателей о.прелел етс нери'метром нагреваемого издели . Траверса имеет вертикальное нере- мендение на вел]1'чнну разницы диаметров ^макс —-Оммл- На траверсе смонтированы две электролебедки б с грузовыми канатами 7. Система подвода газа изготовлена из гибких металлических рукавов 8. Выдвижные упорытельности и экономичности нагрева. Это до- 15 9 перемещаютс вертикально дл расположе-
SU515814A1 (ru) * 1973-03-05 1976-05-30 Предприятие П/Я В-2120 Установка дл термообработки кольцевых сварных соединений
JPS5519297B2 (de) * 1973-07-31 1980-05-24
SU737167A1 (ru) * 1978-01-05 1980-05-30 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина Способ производства сварных изделий
SU1217896A1 (ru) * 1984-03-21 1986-03-15 Магнитогорский Дважды Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина Способ обработки сварных соединений стальных полос

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303361A (en) * 1989-01-18 1994-04-12 Lotus Development Corporation Search and retrieval system
US5377959A (en) * 1992-10-02 1995-01-03 Orgo-Thermut Inc. Apparatus for improving service life of thermite rail welds
DE4319417C1 (de) * 1993-06-11 1994-08-04 Elektro Thermit Gmbh Verfahren zur Zwischengußschweißung feinperlitisierter Schienen

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT6941U3 (de) * 2004-02-23 2005-03-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Schweissaggregat zur verschweissung von zwei schienen eines gleises und verfahren
EP1935524A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-25 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Flammrichten
WO2008077537A1 (de) * 2006-12-21 2008-07-03 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung zum flammrichten
RU2454287C2 (ru) * 2006-12-21 2012-06-27 Линде Акциенгезелльшафт Устройство для газопламенной правки
EP2724806A1 (de) * 2012-10-23 2014-04-30 Linde Aktiengesellschaft Mehrflammenbrenner und Verfahren zum Erwärmen eines Werkstücks
RU2635949C2 (ru) * 2012-10-23 2017-11-17 Линде Акциенгезелльшафт Многопламенная горелка и способ нагрева заготовки
US10041671B2 (en) 2012-10-23 2018-08-07 Linde Aktiengesellschaft Multi-flame burner and method for heating a workpiece
RU2556257C2 (ru) * 2013-08-05 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" Способ термообработки рабочей поверхности головки рельса
CN110651085A (zh) * 2017-05-22 2020-01-03 马蒂萨材料工业股份有限公司 用于铺设铁路轨道的铁轨的方法

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Publication number Publication date
EA000181B1 (ru) 1998-12-24
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EA199600089A1 (ru) 1997-12-30

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