DE947434C

DE947434C - Giessform fuer die aluminothermische Schienenschweissung nach dem Schmelzgussverfahren

Info

Publication number: DE947434C
Application number: DEE8705A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Ahlert
Original assignee: Elektro Thermit GmbH
Current assignee: Goldschmidt ETB GmbH
Priority date: 1954-03-12
Filing date: 1954-03-12
Publication date: 1956-08-16

Description

Es ist bekannt, Schienenstöße an Vignol- und Rillenschienen nach verschiedenen aluminothermischen Verfahren zusammenzuschweißen.
Die bekannte aluminothermische Schmelzguß-oder Zwischengußschweißung wurde bisher so durchgeführt, daß gemäß Abb. i innerhalb einer Gießform der aluminothermische Stahl durch. einen seitlichen Einlauf d zum Schienenfuß hingeführt wurde. Die Schweißung erfolgte also in steigendem Guß. Zur sicheren Aufschmelzung des Schienenkopfwerkstoffes wurde bei diesem Verfahren ein Hilfsüberlauf b vom seitlichen Einlauf a abgezweigt. Dennoch gelang bei diesem Verfahren die Schweißung des Schienenkopfes oft nur unvollkommen, weil infolge der Abkühlung des hochsteigenden aluminothermischen Stahles Teile des Schienenkopfes ungeschweißt bleiben konnten, so daß dann Kaltstellen und Poren auftraten. Daneben bildete sich durch die Anordnung einer breiten Stahlwulst c (Abb, 2 und 3) am Steg der Schiene eine relativ breite glockenförmige Auflösungszone d (Abb.4) in dem dünneren Schienensteg. Dieses bleibt infolge der geringeren Wärmeableitung- nach dem aluminothermischen Guß am längsten -flüssig und es kann sich bei der Erstarrung ein zerklüfteter Lunker e (Abb. 4) bilden, der sich bei der pulsierenden Betriebsbeanspruchung der Schiene zu Rissen ausweiten kann.
Zur Beseitigung dieser gegebenenfalls auftretenden Mängel wurde das bekannte Schmelzgußverfahren mit fallendem Guß und verschmälerten Steg--laschenwülsten -gemäß (Abb. 5 bis 8) eingeführt. Hierbei fließt der aus dem Tiegel. kommende aluminothermische Stahl in Pfeilrichtung (Abb. 5) in eine topfartige Mulde. f im oberen Teil der Schweißform g und gelangt von hier durch die beiden Steigerkanäle 1a gleichmäßig nach beiden Seiten in die. Steglaschenwülste L mit Rippen h (Abb. 5, 6, 7). ie aus dem in Abb. 8 dargestellten geätzten Längsschnitt hervorgeht, ist die Auflösungszone na in der Stegpartie schmal und nicht mehr glockenförmig.
Als Nachteil bei dem Schweißvorgang mit fallendem Guß ergab sich aber eine zu große Auflösungszone im oberen Teil des Schienensteges 7-z und im Schienenkopf o (Abb. 8). Durch die Steiger h, die gleichzeitig die Funktion der Eingüsse übernommen haben, können die in den Hohlräumen der Form angestaute Luft oder sonstige Verunreinigungen nicht immer vollständig entweichen.
Bei der vorliegenden Erfindung kommen alle bisher geschilderten Mängel, wie sie bei dem vorstehend genannten Verfahren auftreten können, in Fortfall. Sie bezieht sich auf eine Gießform für die aluminothermische Schienenschweißung nach dem Schmelzgußverfahren mit seitlichen Eingußöffnungen und am Schienenkopf angeordneten Steigern und ist gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: Muldenartige, zentral über dem Schienenkopf angeordnete Eingußvertiefung f mit getrennten, seitlich der Steiger in Eingüsse mündende Gießrinnen p und einer Querschnittsvergrößerung s der in der Mitte oder im oberen Teil der Umgußwülste t mündenden. Eingüsse r.
Abb. 9 bis i i zeigen ein Ausführungsbeispiel der genannten Erfindung. Die Abb. 9 und i i stellen eine Sicht von oben auf die Abb. io dar. Durch die besondere Anordnung der Einlaufkanäle p und r wird der Strom .des aluminothermischen Stahles um die Steiger q herumgeführt und in. die Ein gösse y über den Einlauftrichter s in die Umgußwülste t geleitet. Der Einguß r kann hierbei beispielsweise neben dem Steiger q (Abb. 9) oder aber hinter dem Steiger (Abb. ii) liegen. Die einwandfreie Funktion der Steiger q ist hierbei immer ge= währleistet.
Am Einlauftrichter s teilt sich der aluminothermische Stahlstrom in einen fallenden und einen steigenden Guß auf. Die herabgesetzte Geschwindigkeit und die geringe Fallhöhe des einlaufenden aluminothermischen Stahles bewirken eine Verkleinerung der Auflösungszone im Steg und Kopf. Ein Ausfahren der aluminothermischen Schweißstelle im späteren Eisenbahnbetrieb tritt nicht mehr auf. Weiterhin erreicht man eine Symmetrie der Schweißausführung, d. h. des Gusses und damit eine bisher nicht bekannte Homogenität der Schweißung. Weiterhin besitzt der einlaufende Stahl noch so viel Spülwirkung, daß Fremdeinschlüsse im Schweißgut aus dem Schweißquerschnitt in die Steiger befördert werden. Der Wärmeinhalt des hochsteigenden Stahles ist ferner ausreichend groß genug, um eine einwandfreie, porenfreie Verschweißung des Schienenkopfes zu gewährleisten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Gießform für die aluminothermische Schienenschweißung nach dem Schmelzgußverfahren mit seitlichenEingußöffnungenundamSchienenkopf angeordneten Steigern, gekennzeichnet durch eine muldenartige, zentral über dem Schienenkopf angeordnete Eingußvertiefung (f) mit getrennten, seitlich der Stieiger (q) in Eingüsse mündenden Gießrinnen (p) und einer Querschnittsvergrößerung (s) der in der Mitte oder im oberen Teil der Umgußwülste mündenden Eingüsse (r). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 364 486, 531 o98.