Die Querschnittsflächen und -formen beeinflussen die zu wählenden Schweissparameter für das verschweissen von Schienenwerkstoffen. Die Querschnittsflächen bei abbrennstumpfgeschweissten Schienenverbindungen liegen zwischen 3000 mm2 und 12000 mm2. Ein Schweissprozess dauert je nach Maschinentyp, Schienenprofil und -werkstoff zwischen etwa 80 s und 350 s. Die auftretenden Stöme liegen bei 100 kA bei Spannungen von wenigen Volt. Die installierten Leistungen betragen zwischen 200 kW und 700 kW. Der Prozess besteht aus fünf hintereinander ablaufenden Phasen: Planbrennen, Vorwärmen, Abbrennen, Stauchen und Abkühlen. Beim Steuern und Regeln werden die Parameter Vorschubbewegung der Werkstückenden, Leerlaufspannung des Transformators oder Gleichrichter und die Axialkraft zwischen den zu schweissenden Werkstückenden verändert. Die wichtigsten Messgrössen des Schweissablaufes werden in einem Schweissdiagramm registriert (Vorschubkraft, Stromstärke im Sekundärkreis, Vorschubweg). Zwei Verfahrensvarianten werden zum Abbrennstumpfschweissen von Schienen verwendet: In den Schienenschweisswerken werden stationäre Dreiphasen-Gleichrichter-Schweissmaschinen bevorzugt. Beim Schweissen im Gleis können nur Wechselstromschweissmaschinen verwendet werden. Beim Widerstandsstumpfschweissen werden im Gegensatz zum Thermit- und Schmelzschweissen keine Zusatzstoffe eingebracht. Die Festigkeit der Verbindungen erreichen nahezu die Festigkeit des Schienenwerkstoffes. Beim Schweissen bilden sich keine Härtetäler aus, die wesentlich unter den Härtewerten des Grundwerkstoffes liegen. Das Verschleissverhalten entspricht somit der unbeeinflussten Schiene. Mit besonderer Sorgfalt muss die geometrische Ausrichtung der zu verschweissenden Schienenenden erfolgen. Der Ablauf des Schweissprozesses muss überwacht und ausgewertet werden, so dass keine Verbindungen mit unzureichender Qualität für den Verkehr freigegeben werden. (Damitz, K.)
Abbrennstumpfschweißen von Eisenbahnschienen
Flash butt welding of rails
2001
9 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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