Der Einfluss der Umweltbedingungen (Umgebungstemperatur, Wind) auf Thermit-Schweißungen von Gleisstößen wurde mit Simulation (Software STAR-CCM+) und Experimenten untersucht. Die Randbedingungen waren -20 °C Schienentemperatur, -5 °C Temperatur der Gießbestandteile und Umgebung sowie Windanströmung schräg mit Windstärke 10 Beaufort. Die Schweißdaten waren: Vorwärmung bis 120 s, Positionierung des Thermittiegels 120 - 150 s, Einguss 150 -155 s, Abkühlung 155 s - 30 min, SkV Schweißverfahren mit kurzer Vorwärmung, Lückenweite 25 mm, Schienengüte R260. Die Ergebnisse der Rechnungen sind: Das Abkühlverhalten der Schweißanordnung wird erst dann beeinflusst, wenn die Wärme aus Vorwärmung und Einguss der Stahlschmelze durch Wärmeleitung über die Schiene abgeflossen ist; die Abkühlung der Form oder der Formhaltebleche beeinflusst nicht die Abkühlung der Schienen. Für die Mikrostruktur der betroffenen Temperaturbereiche oberhalb 500 °C ist keine signifikante Änderung durch thermische Umwelteinflüsse erkennbar. Die experimentelle Schweißung wurde mit 40 Thermoelementen auf der Schienenoberfläche, 16 Thermoelementen in Bohrungen in der Schiene und einer Thermografiekamera verfolgt. Durch Schräganströmung der Schweißanordnung konnte eine Luftgeschwindigkeit von 8,35 m/s bei 5,5 °C erreicht werden. Temperaturunterschiede von 120 °K treten an der Oberfläche des äußeren Schienenfußes auf. Diese Differenzen treten 10 bis 20 min nach der Vorwärmung auf, die Temperaturen der Schiene liegen dann bereits unterhalb 400 °C, also außerhalb der Bereiche in denen Gefügeveränderungen möglich sind. Die Ergebnisse gelten nur für die Schienengüte R260, für weitere Schienengüten laufen Untersuchungen.
Untersuchung zum Einfluss von Umweltbedingungen auf Thermit®-Schweißungen im Gleis
Investigation into the influence of environmental conditions on Thermit® welds in railway track
ETR - Eisenbahntechnische Rundschau ; 63 , 12 ; 46-49
2014
4 Seiten, Bilder, Tabellen
Article (Journal)
German
Elektronenstrahlschweissmaschine fuer kritische Schweissungen
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