DE568368C

DE568368C - Process for the aluminothermic welding of workpieces in a metal mold

Info

Publication number: DE568368C
Application number: DEA64227D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Brewitt
Original assignee: ALUMINOTHERMISCHE und ELEK SCH
Current assignee: ALUMINOTHERMISCHE und ELEK SCH
Priority date: 1931-11-24
Filing date: 1931-11-24
Publication date: 1933-01-18

Description

Bekanntlich kann man zu aluminothermischen Schweißungen Metallformen verwenden, wenn zuerst die Schlacke in die Form gegossen wird, welche die Metallwand durch einen Über-S zug vor Anschmelzungen des nachfolgenden Eisens schützt. Wird dagegen zuerst oder nur heißflüssiges Eisen in die Form gegossen wie bei dem kombinierten Verfahren oder dem Zwischengußverfahren, so sind bisher in Höhe des Eisenstandes mit einer feuerfesten Sandschicht bewehrte Metallformen notwendig. Man hat deren Innenwand zwar auch mit Eisenblech ausgekleidet, dieses wird dann aber jedesmal von dem heißen Eisen zerstört.It is well known that metal molds can be used for aluminothermic welds, when first the slag is poured into the mold, which the metal wall through an over-S train protects against melting of the subsequent iron. Will, however, first or only hot molten iron poured into the mold as in the combined process or the intermediate casting process, up to now, metal molds reinforced with a layer of refractory sand have been necessary at the level of the iron stand. One has the inner wall of which is also lined with sheet iron, but this is then every time destroyed by the hot iron.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, welches, wie bei der Stahlblockgießerei, auch beim aluminothermischen Zwischenguß- oder beim kombinierten Verfahren unausgekleidete Metallformen anwendbar macht. Der Fortschritt besteht darin, daß sich alle zur bisherigen Sandauskleidung benötigten Mcdellkörper sowie die jedesmalige Herstellung einer neuen Form erübrigt.
Das neue Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß durch Schmelzarbeit am Werkstück abgekühltes aluminothermisches Eisen die Wände einer Metallform nicht mehr angreift. Es verschmilzt jedoch mit den Werkstücken, weil diese erheblich heißer sind als die Metallform. Wahrend nämlich bei der Vorwärmung nur die Innenseite der Metallform von den Heizgasen bestrichen wird, ihre Außenseite dagegen in bekannter Weise durch Rippen, Hohlräume u. dgl. mit Luft ο. dgl. gekühlt wird, ist das Werkstück innerhalb der Form ringsum von Heizgasen bespült und erhält außerdem noch erhebliche Hitze von dem dicht an ihm vorbeistreichenden heißen Eisen. Das Verfahren ist nachfolgend an einer Sehienenschweißform beschrieben. Gießt man in an sich bekannter Weise das heiße aluminogenetische Eisen in die schmale Stoßlücke zwischen den Schienenköpfen, so leistet es an den zu verschweißenden Schienenprofilen Schmelzarbeit, bevor es auf den Boden der Metallform gelangt. Bei dicht aufeinandergepreßten Schienenenden kann man das Eisen an deren Außenflächen, soweit deren Gestalt es zuläßt, entlang laufen und auf die Schienenfüße fließen lassen, um Schmelzarbeit zu leisten, bevor es den Boden der Form erreicht. Ist es erwünscht, den Einlauf des flüssigen Eisens durch die Metallformwand hindurch an das Werkstück zu leiten, so kann die Öffnung in der Formwand durch eine auswechselbare Düse aus feuerfestem Stoff gebildet sein. Auch kann man bei Bedarf an anderenThe subject matter of the invention is a process which, as in the steel ingot foundry, also makes it possible to use unlined metal molds in the aluminothermic intermediate casting or in the combined process. The progress consists in the fact that all of the Mcdell bodies required for the previous sand lining and the production of a new shape every time are superfluous.
The new process is based on the knowledge that aluminothermic iron cooled by melting work on the workpiece no longer attacks the walls of a metal mold. However, it fuses with the workpieces because they are considerably hotter than the metal mold. While only the inside of the metal mold is coated with the heating gases during preheating, the outside, on the other hand, is coated with air in a known manner by means of ribs, cavities and the like. Like. Is cooled, the workpiece is flushed all around with heating gases within the mold and also receives considerable heat from the hot iron passing close to it. The procedure is described below using a tracer welding mold. If the hot aluminogenic iron is poured into the narrow joint gap between the rail heads in a manner known per se, it does melting work on the rail profiles to be welded before it reaches the bottom of the metal mold. When the rail ends are pressed tightly against one another, the iron can run along the outer surfaces, as far as their shape allows, and let it flow onto the rail feet in order to perform melting work before it reaches the bottom of the mold. If it is desired to guide the inlet of the molten iron through the metal mold wall to the workpiece, the opening in the mold wall can be formed by an exchangeable nozzle made of refractory material. You can also contact others if necessary

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Walter Brewitt in Berlin-Lichterfelde.Dipl.-Ing. Walter Brewitt in Berlin-Lichterfelde.

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Stellen der Metallformwand, beispielsweise an inneren Vorsprüngen, welche den Weg des einlaufenden dünnen Eisenstrahls, bevor er mit dem Werkstück in Berührung kommt, kreuzen, eine feuerfeste Einlage anbringen.Place the metal mold wall, for example on inner projections, which the path of the incoming cross a thin iron beam before it comes into contact with the workpiece, attach a refractory insert.

Um ein leichtes Lösen der Metallform von dem Gußstück zu bewirken, kann man sie mit einem Anstrich gebräuchlicher Art, z. B. Wasserglas, versehen.To make the metal mold easy to detach from the casting, it can be used with a paint of a common type, e.g. B. water glass provided.

Die Abdichtung an dem Werkstück kann durch Anpressen der mit einer dünnen, feuerfesten Spachtelschicht bestrichenen Formränder, die zu dem Zwecke gerieft sein können, bewirkt werden. Auch kann man zu gleichem Zweck t5 in eine an den Formrändern entlang laufende Nut einen Dichtungsstreifen z. B. aus Asbest einlegen. Man kann das Verfahren auch anwenden, ohne daß die Werkstücke in der Form durch Heizgase vorgewärmt werden.
Die Zeichnung stellt beispielsweise eine dreiteilige Stahlgußform für das kombinierte Verfahren in Ansicht und teilweisem Schnitt dar. Die beiden Seitenteile α werden mit dem Unterteil b durch die beiden Verschlußringe c zusammengehalten.The sealing on the workpiece can be achieved by pressing the edges of the mold, coated with a thin, fire-resistant filler layer, which can be grooved for this purpose. For the same purpose t5 a sealing strip z. B. insert made of asbestos. The method can also be used without the workpieces being preheated in the mold by heating gases.
The drawing shows, for example, a three-part steel mold for the combined method in view and partial section. The two side parts α are held together with the lower part b by the two locking rings c .

Die Form hat einen inneren und einen äußeren Stahlmantel mit zwischenliegender Isolierschicht d gegen Wärmeverluste nach außen.The mold has an inner and an outer steel jacket with an intermediate insulating layer d against heat loss to the outside.

Die untere Hälfte der Form bis Linie A-A nimmt das kleingestrichelt angedeutete Eisen auf, die andere Hälfte bis Linie B-B die strichpunktiert angedeutete Schlacke. Mit e sind die beiderseitigen Einblasöffnungen für die Vorwärmgase bezeichnet.The lower half of the form up to line AA takes up the iron indicated by the small dashed lines, the other half up to line BB the slag indicated by the dot-dashed lines. The two-sided injection openings for the preheating gases are denoted by e.

Diese Öffnungen werden nach beendeter Vorwärmung durch eiserne Stopfen f verschlossen und innerhalb der Verschlußringe c mit Sand abgedichtet.After the preheating is complete, these openings are closed by iron stoppers f and sealed with sand within the locking rings c.

Die inneren Vorsprünge der Form sind mit auswechselbaren, feuerfesten Einlageng· versehen. The inner projections of the mold are provided with exchangeable, refractory inlays.

Der Einguß des heißflüssigen Eisens erfolgt auf eine Gießbrücke h, deren Scheitel den Strahl teilt. Die geteilten Strahlen fließen durch die Führungsschlitze der Brücke zu beiden SeitenThe hot molten iron is poured onto a pouring bridge h, the apex of which divides the beam. The split beams flow through the guide slots of the bridge on both sides

der Schiene in die Stahlform und treffen innerhalb der letzteren auf die Einlagen g. Das heißflüssige Eisen verteilt sich dann, wie die Pfeile andeuten, auf das Schienenprofil und leistet dort Schmelzarbeit. Die geteilten Eisenstrahlen vereinigen sich dann wieder, und das mit Schienenwerkstoff legierte Eisen gelangt alsdann abgekühlt auf den Stahlbcden der Form. Das flüssige Eisen hat seine Anschweißfähigkeit verloren und greift den Stahlboden nicht mehr an. Auch das weiter nachfließende heiße Eisen greift die höher liegenden Stahlformteile nicht mehr an, da es sich zuvor schon mit dem abgekühlten, in der Form hochsteigenden Eisen vermischt hat, bevor es ersteres berührt.the rail into the steel mold and meet within the latter on the inserts g. The hot molten iron is then distributed over the rail profile, as the arrows indicate, and does the melting work there. The split iron beams then reunite, and the iron alloyed with the rail material then reaches the steel floor of the mold, cooled down. The liquid iron has lost its weldability and no longer attacks the steel floor. Even the hot iron that continues to flow in no longer attacks the higher-lying steel moldings, as it has already mixed with the cooled iron rising up in the mold before it touches the former.

Claims

Claim:

A method for aluminothermic welding of workpieces in a metal mold, characterized in that the crucible is guided into the mold flowing iron in this so from Q _5, that it melts metal to the workpieces to be welded, and both characterized as well as by mixing with the melted metal cools so far that it can no longer melt the metal of the mold.

1 sheet of drawings