DE2621357A1

DE2621357A1 - Verfahren zum wiederherstellen der seitlich ausgefahrenen fuehrungsflaechen von schienen

Info

Publication number: DE2621357A1
Application number: DE19762621357
Authority: DE
Inventors: Paul Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1977-11-24

Description

Verfahren zum Wiederherstellen der seitlich
ausgefahrenen Führungsflächen von Schienen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederherstellen der seitlich ausgefahrenen Führungsflächen von Schienen durch Ausfüllen der Verschleißstellen mittels Aufschweißen von Schweißgut und Bearbeiten des aufgeschweißten Materials zur exakten Wiederherstellung des Profils der Schienen Es ist bekannt, daß ausgefahrene Schienen zur Wiederherstellung des Profils an den beanspruchten Teilen des Schienenkopfes aufgeschweißt und anschließend beschliffen werden.
Diese Arbeiten können sowohl im ein- als auch im ausgebauten Zustand der Schienen ausgeführt werden.
Rillenlose Schienen unterliegen bekanntlich beim Befahren, vor allem in Gleisbögen, einem verstärkten seitlichen Verschleiß. Diese sogenannten Ausfahrungen werden mit Hilfe technischer Schweißverfahren unter Verwendung geeigneter Zusatzwerkstoffe mit Hilfe des Auftragschweißens wieder ausgefüllt. Als Schweißwerkstoffe werden dabei besonders austenitische Zusatzwerkstoffe eingesetzt. Als austenitische Schweißwerkstoffe werden solche Legierungen eingesetzt, die zum Eisen noch gewisse Prozente an Mangan, Nickel oder Chrom aufweisen. Diese Werkstoffe besitzen eine große Dehnung, können somit Schrumpfspannungen aufnehmen. Durch Kaltverfestigung werden sie sehr verschleißfest. Diese Zusatzwerkstoffe werden als Schweißdrähte oder Schweißbänder auf die Verschleißstellen der Schienen aufgebracht.
Beim Auftragschweißen von Schienen, die eine Festigkeit von 2 700 bis 900 N (Newton)/mm2 besitzen und einen Gehalt von ca. 0,5 bis 0,6 % Kohlenstoff und 0,8 bis 1 % Mangan aufweisen, treten ohne Vorwärmung der Verschleißstellen metallurgische Schwierigkeiten auf. Beim Auftragschweißen wird der Schienenwerkstoff an der übergangszone verflüssigt. Aufgrund der hohen Abkühlungsgeschwindigkeit bildet sich eine mehr oder weniger harte und spröde martensitische Zone aus, die durch die vorgenannten austenitischen Schweißwerkstoffe noch negativ beeinflußt wird. Es hat sich herausgestellt, daß durch diese Arbeitsweise beim Befahren solcher aufbereiteter Schienen durch die seitliche Druckbelastung es zu Schweißnahtrissen kommt, aus denen später sich Schweißgut lösen kann und damit zu Ausbröckelungen führt. Damit kommt es zu Beeinträchtigungen der Fahreigenschaften im Schienenverkehr, wobei insbesondere die Spurkränze der Laufräder einem erhöhten Verschleiß unterliegen.
Um die Gefahr von Schweißnahtrissen und die damit verbundenen Ausbröckelungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zunächst die seitlichen Verschleißstellen vollständig mit einem weichen ferritischen Schweißwerkstoff ausgefüllt werden, danach in diese Ausfüllung eine Ausnehmung von 6 bis 10 mm Breite und 5 bis 6 mm Tiefe ausgearbeitet wird, die dann mit austenitischem Schweißwerkstoff ausgefüllt wird.
Im Gegensatz zum Auftragschweißen nach dem Stand der Technik wird durch dieses Verfahren in wirtschaftlich fortschrittlicher Weise erreicht, daß sich an den aufgeschweißten Verschleißstellen keine Risse bilden, eine Ausbröckelung wird somit vermieden.
Als ferritischer Schweißzusatzwerkstoff kann z.B. ein Schweißdraht eingesetzt werden, der u.a. 0,07 % Kohlenstoff, 0,5 % Silicium und 1,6 % Mangan aufweist. Dieser Schweißzusatzwerkstoff besitzt eine Festigkeit von ca. 600 N/mm2 und ist damit weicher als der Werkstoff der Schiene. Es hat sich gezeigt, daß beim Auftragschweißen solch niedrig legierter ferritischer Schweißwerkstoffe auf die Verschleißstellen der Schienenoberfläche an der Übergangszone zwischen Schweißgut und Schiene keine harten Gefüge auftreten. Da dieses verhältnismäßig weiche Auftragsschweißgut nicht die Verschleißeigenschaften aufweist wie z.B. die austenitischen Schweißwerkstoffe, wird nun in die Ausfüllung mit dem ferritischen Zusatzwerkstoff eine Ausnehmung bestimmter Größe ausgearbeitet, die mit einem austenitischen Schweißwerkstoff mit Hilfe des Auftragschweißens ausgefüllt wird. Es hat sich gezeigt, daß zwischen dem austenitischen Werkstoff und dem ferritischen Schweißgut keine wesentlichen Härte zonen entstehen.
Die Ausnehmung in die mit ferritischem Schweißgut ausgefüllten seitlichen Schweißstellen soll zweckmäßig am Ende des Schienenkopfradius beginnen, d.h. je nach Schienenprofil 10 bzw. 13 mm unter der Schienenoberkante. Der ferritische bzw. austenitische Zusatzwerkstoff wird als Schweißdraht oder als Schweißband nach dem elektrischen Lichtbogen-Verfahren, insbesondere nach dem Unter-Pulver-Schweißverfahren, aufgeschweißt.
Nach dem Schweißen wird die Schiene profilgerecht beschliffen. Vorzugsweise wird für das Schweißen ein Schweißorgan verwendet, welches über die gesamte Länge der Schiene hin- und hergleitet. Es ist selbstverständlich, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Herzstücke, Zungen und Kreuzungsanlagen bearbeitet werden können.
In den Abbildungen 1 und 2 wird'der Gegenstand der Erfindung näher erläutert.
In Abbildung 1 wird eine seitlich ausgefahrene Schiene gezeigt, bei der die Verschleißstelle (1) mit einem weichen ferritischen Schweißgut ausgefüllt ist.
Abbildung 2 zeigt die erfindungsgemäße Ausnehmung (2) in den ferritischen Zusatzwerkstoff, wobei diese Ausnehmung mit austenitischem Schweißgut ausgefüllt ist.

Claims

Patentanspruch Verfahren zum Wiederherstellen der seitlich ausgefahrenen Führungsflächen von Schienen durch Ausfüllen der Verschleißstellen mittels Aufschweißen von Schweißgut und Bearbeiten des aufgeschweißten Materials zur exakten Wiederherstellung des Profils der Schienen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die seitlichen Verschleißstellen vollständig mit einem weichen ferritischen Schweißwerkstoff ausgefüllt werden, danach in diese Ausfüllung eine Ausnehmung von 6 bis 10 mm Breite und 5 bis 6 mm Tiefe ausgearbeitet wird, die dann mit austenitischem Schweißwerkstoff ausgefüllt wird.