Thermit-Schweißung für Eisenbahnschienen
Wie wir alle wissen, werden Eisenbahnschienen in bestimmten Längen hergestellt, wie z. B. 12,5 m, 25 m, und die längeren von 50 m bis 100 m. Unabhängig davon, wie lang die Schienen sind, müssen sie Ende an Ende miteinander verbunden werden, um ein durchgehendes Gleis zu bilden. Dies kann durch Schienenstöße oder Schweißverfahren erfolgen. In diesem Moment konzentrieren wir uns auf das Schweißen von Eisenbahnschienen.
Es gibt vier gängige Methoden zum Schweißen Bahnschienen. Sie sind das Abbrennstumpfschweißen, das Gasdruckschweißen, das Lichtbogenschweißen und das Thermit-Schweißen. Was sind die Unterschiede zwischen diesen Verfahren? Wir haben die Anwendungen unter verschiedenen Konstruktionsbedingungen für Ihren Vergleich zusammengefasst.
| Bauzustand | Thermit-Schweißen | Schutzgasschweißen | Abbrennstumpfschweißen | Gasdruckschweißen |
|---|---|---|---|---|
| Fester Veranstaltungsort | Ja | Nein | Anwendbar | Anwendbar |
| Fester Veranstaltungsort | Nicht für den massiven Einsatz | Für den massiven Einsatz | Für den massiven Einsatz | |
| Auf der Bahnstrecke | Anwendbar | Nein | Nein | Nein |
| Speziell geformtes Schienenende | Anwendbar | Nein | Nein | Nein |
| Bei kurzen Fahrintervallen | Anwendbar | Nein | Nein | Nein |
| Keine Haltestelle (nur Straßenbahn) | Anwendbar | Nein | Nein | Nein |
Kurz gesagt, das Thermit-Schweißen ist die am weitesten verbreitete Methode zum Schweißen von Eisenbahnschienen. Es ist einfach zu bedienen und benötigt keine elektrische Energie. Die benötigten Geräte und Materialien sind leicht zu beschaffen.
Das Prinzip des Thermit-Schweißens bei der Eisenbahn
Das Thermit-Schweißen von Eisenbahnschienen ist ein Schweißverfahren, bei dem die Wärme einer chemischen Reaktion als Wärmequelle genutzt wird. Beim Schweißen werden die Enden der beiden Schienen im Voraus in der Form fixiert, und dann wird die Mischung aus Aluminiumpulver und Eisenoxidpulver (Thermit genannt) im Tiegel erhitzt. Durch eine exotherme Reaktion entstehen flüssiges Metall (Eisen) und geschmolzene Schlacke, die in die Form gespritzt werden. Das flüssige Metall fließt in die Fugenspalte und bildet das Schweißgut, während die Schlacke an der Oberfläche schwimmt. Um die Temperatur der Schmelze und die chemische Zusammensetzung des Schweißguts zu regulieren, werden dem Thermit häufig geeignete Zusatzstoffe und Legierungen zugesetzt.
Der Prozess des Schweißens von Eisenbahnschienen
- Vorbereitung
Vorbereitung der Geräte und Hilfsmittel
Verbrauchsmaterial: Thermit, Sandform, Schmelztiegel, Dichtungsschlamm, Hochtemperaturstreichhölzer, Schleifscheibe, Propan, Sauerstoff, Schlauch.
Hilfsmittel: Form, Schlackenwanne, Tiegelgabel, Sandformvorrichtung, Sandformabdeckung, 1 m Schräglineal, Schienenthermometer, Spannvorrichtung, Brechstange, Vorheizrahmen, Stahlkeil.
Hilfsmaschinen: Schienensäge, Poliermaschine, tragbare Schleifmaschine, usw.
Vorbereitung der Gleise
Entladen Sie die 2-4 Paare von Schienenbefestigungen auf beiden Seiten des Schweißendes.
- Reinigung und Trocknung der Schienenenden
Verwenden Sie die tragbare Schleifmaschine um Rost zu entfernen und das Schienenende zu dekontaminieren. Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche der zu schweißenden Schienenenden trocken und sauber ist. - Ausrichtung der Schienenenden
Die Breite zwischen den Schienenstirnseiten muss 27 mm bis 30 m betragen. Die vertikale und horizontale Ausrichtung von Schienenkopf, Schienensteg und Schienenfuß ist erforderlich. - Installation der Vorrichtungen
Die Leuchte sollte in Windrichtung installiert werden. - Einbau von Sandformen
Die Gießöffnung ist leicht beschnitten, um zu verhindern, dass beim Vorwärmen und Gießen Sandpartikel abfallen und Schweißschlacke entsteht.
Bringen Sie zuerst die Bodenplatte an, dann die Seitenform und schließlich die Klammer, um die Sandform zu befestigen. - Versiegeln
Tragen Sie Dichtungsmasse auf den Auslass der Sandform und das Gewinde der Halterung auf, um die Sandform und die Schiene dicht abzuschließen. - Vorheizen
Erstens: Stellen Sie den Arbeitsdruck von Propan und Sauerstoff ein. Zweitens: Installieren Sie das Heizgerät auf dem Rahmen, stellen Sie die Düse auf die Mitte der Sandform ein und platzieren Sie den Nebenschlussstopfen auf dem Rand der Sandform, entfernen Sie das Heizgerät von der Halterung und zünden Sie die Düse. Drittens: Stellen Sie den Druck und das Mischungsverhältnis von Propan und Sauerstoff ein, um die beste Flamme zu erhalten. Zum Schluss heizen Sie 5 Minuten lang vor. - Schmelztiegel-Installation
Dieser Schritt wird zur gleichen Zeit wie das Vorheizen vorbereitet. Mischen Sie das Thermit gleichmäßig und gießen Sie es in den Schmelztiegel. Setzen Sie das Hochtemperatur-Streichholz ein und decken Sie den Tiegel ab. - Zündung
Legen Sie den Tiegel gleich nach dem Vorheizen auf die Sandform. Überprüfen Sie die Position und zünden Sie das Streichholz schnell an. - Thermit-Reaktion
Beobachten Sie die chemische Reaktion. Wenn eine offene Flamme auftritt, beginnt die Thermitreaktion. Sobald die Flamme erloschen ist, ist die chemische Reaktion beendet. Normalerweise dauert die Thermit-Reaktion 8-15 Sekunden. - Entschalung
Entfernen Sie die Sandform und die Schlackenwanne 5 Minuten nach dem Gießen des geschmolzenen Eisens. - Überschüssiges Thermit abschneiden
Schneiden Sie das überflüssige Thermit ab und biegen Sie die überstehenden Teile auf beiden Seiten der Schienenbasis. - Schleifen
Dies ist der letzte Schritt beim Schweißen von Eisenbahnschienen. Dadurch wird die Oberfläche der verbundenen Schienen flach und glatt.
Prüfen Sie nach Abschluss der 13 Arbeitsschritte die Schweißnähte, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen entsprechen. Bringen Sie die Gleise an ihren ursprünglichen Platz zurück. Außerdem sind noch einige Aufräumarbeiten zu erledigen. Die Arbeiter müssen den Staub, die Schlacke, den Schrott, die Sandform und den Schmelztiegel entfernen.
