148719. lajstromszámú szabadalom • Öntőforma alumíniumtermites sínhegesztéshez
Megjelent: 1961. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.719. SZÁM 49. h. 34—37. OSZTÁLY — EE—790 ALAPSZÁM öntőforma alumíniumtermites sínhegesztéshez Elektro-Thermit G. m. b. H., Essen (NSZK) Feltaláló: dr. Ing. Wilhelm Ahlert, Essen A bejelentés napja: 1960. augusztus 5. A síneknek az ismeretes alumíniumtermites összehegesztése úgy történik, hogy a hézaggal csatlakozó sínvégeket minden részében egynemű tűzálló homokból készített öntőformával veszik körül, a forma belsejét előmelegítik és ezután a formaüregbe bevezetett, aluniíniumtermitesen megolvasztott acéllal a sínvégeket a hézagban és a hézag körül összehegesztik. Az alumíniumtermites ráhegesztésnél a lehetőséghez képest a hegesztési helyet körülvevő tűzálló homokból készített öntőformát használunk, amelyet a ráhegesztendő acél külső alakjának megfelelően képezünk ki. A ráhegesztés helyének előmelegítése után az alumíniumtermitesen megolvasztott acélt a szükséges mennyiségben ráöntjük. Az öntési folyamat során a kb. 24O0 C° hőfokú alumíniumtermites acél az öntési eljárástól függő módon folyik a formafalak mentén. Ilyenkor és a dermedési folyamat alkalmával az acél a homokforma anyagából idegen anyagokkal ötvöződhetik, amit mint tényt, az eljárás metallurgiájánál tekintetbe kell venni. Annak érdekében, hogy az ismeretes alumíniumtermites sínhegesztésnél alkalmazott öntőformák a sínvégek egyenletes előmelegítését és a folyékony alumíniumtermites acél révén jó átöblítést és felhegedést biztosítsanak, az öntőforma üregének a sínvégek közötti hézag szélességét meghaladó mérete van. Ennek következtében a hegesztés helyén egyébként szükségtelen acéldudor keletkezik, amit a forma eltávolítása után csak a sínfejről kell okvetlen eltávolítani, egye? bütt azonban megmaradhat. Az ön tő üregnek az eljárás szerint szükséges kialakítása és a beöntött acélnak ezzel kapcsolatos egyenlőtlen tömegelosztása azt eredményezi, hogy a hegesztésnek térben és időben különbözően történő lehűlése következtében a síngerinc térségében merőleges irányú zsugorodás keletkezik. Ezért a gerinc alumíniumtermites acéldudoránál már izzó állapotban fellép a megszakadás veszélye, ha a zsugorodás az acél .alakváltozóképességének határát meghaladja. A jelen találmány az alumíniumtermites össze-és ráhegesztésre szolgáló, tűzálló formaanyagból készült olyan öntőformára vonatkozik, amely a hegesztőanyagot a kívánt végállapotnak megfelelően hűtéstechnikailag és metallurgikailag úgy befolyásolja, hogy a dermedési folyamat megfelelő legyen. A találmányt az jellemzi, hogy az öntőformának a hegesztés gerincdudorához vagy a fejdudorához csatlakozó, vagy mindkét része siliciumcarbidból van, Kísérletekkel mutattuk ki, hogy a sínek hegesztésekor a gerinedudornál jelentkező megszakadási veszélyt gyakorlatilag kiküszöböljük azzal, ha a formának a hegesztés gerincdudorához csatlakozó részét egészen vagy részben siliciumcarbidból készítjük. A metallurgiai hatások mellett a siliciumcarbid más anyagokhoz képest lényegesen nagyobb hővezető képességének és az ezzel a gerincdudor elérhető gyorsabb dermedésének itt lényeges szerepe van. Megállapítottuk azt is, hogy a találmány szerinti öntőformával az alumíniumtermites hegesztés kopási szilárdságát tetszőleges helyen egyszerű módon növelhetjük. Így ha a sínhegesztésnél az öntő formának a hegesztés gerincdudorához csatlakozó részei siliciumcarbidból vannak, akkor a hegesztés kopási szilárdsága ezeken a kopásnak kitett helyeken nagyobb lesz, míg a hegesztésnek többi, szokásos formahomokkal körülvett része lágyabb marad. A hegesztőanyagot metallurgikusan befolyásoló és különösen jó hővezető képességű formaanyagot a találmány szerinti öntőforma esetében szilárd test alakjában lehet az olcsó kötőhomokiból, vagy más kvarchomok,samott vagy hasonló alapanyagú formahomokból álló formába behelyezni vagy belenyomni. Különösen előnyös, ha a kívánt helyekre a siliciumcarbidból álló tetszőleges kötőanyagú döngölőmasszát a szükséges mennyiségben már az öntőforma előállításakor nyomjuk be.
