150306. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hegesztőpor előállítására aluminotermikus sínhegesztéshez
Megjelent: 1963. július 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •0 \s-SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.306 SZÁM Nemzetközi osztály: Magyar osztály: B 23 k BE—754 ALAPSZÁM 49 h 34-37 Eljárás hegesztőpor előállítására aluminotermikus sínhegesztéshez Béres Lajos gépészmérnök, Nyeste Mátyás öntőtechnikus és Kiss Lajos gépészmérnök, valamennyien Miskolcon A bejelentés napja: 1961. november 27. Az oxidálás segítségével — még gazdaságosan — gyakorlatilag összesen 92—96% vasoxidtartalon érhető el. A maradék 4—8% vasoxidultartalom már nem befolyásolja károsan a termitreakciót és a hegesztésnél keletkező varrat szilárdsági tulajdonságait, ezért ebben az esetben a nátriumszilikát adagolása elmaradhat. A reve és. az ötvözőelemek azonban oly sok ként visznek be a varratba, hogy ennek kéntartalma 0.08—0,0'5%-ra nő. A kén csökkentése céljából nagy mennyiségben kellene ferroimangánt (FeMn) keverni az elegyhez, hogy a mangán a ként mangánszulfid alakjában kösse (meg, mely azután nagyrészt a salakba emelkedik. Még ebben az esetben is fennállna azonban annak a veszélye, hogy — ha kisebb mennyiségben is — vasszulfid keletkezik, mely, alacsony olvadáspontja következtében, a szemcsehatárokon háló alakjában kiválik és a heganyag szilárdsági tulajdonságait rontja. A találmány célja az említett vasszulfidháló keletkezésének megakadályozása, ill. nagymértékű kéntelenítés elérése. Evégből az elegyhez 1—5% kalciumoxidot (CaO) és 1—3% folypátot (CaF2) adagolunk. A kalciumoxid a ként az acélban gyakorlatilag oldhatatlan kalciumszulfid alakjában köti le, a folypát pedig a salak hígításával annak reakcióképességét fokozza. A mangánnak ennél az eljárásánál kéntelenítést nem kell végeznie, tehát a varratban azonos mangántartalom kevesebb ferromangán adagolásával érhető el. A foosszúsínesítés problémájával a vasútépítés kezdete óta foglalkoznak, de az számottevő mértékben csak az utóbbi évtizedben kezdett elterjedni. A síiwégeket általában tompahegesztéssel, kézi ívhegesztéssel vagy aluminotermikus hegesztéssel egyesítik. Ezek közül a pályán csak a két utóbbi jöhet számításba. Mivel a kézi ívhegesztés időszükséglete kb. 120 perc, az utóbbi években az aluminotermikus eljárás kezd nagy mértékben elterjedni, mert ez 15—20 perc alatt lebonyolítható. Az aluminotermikus eljárás lényege az, hogy vasreve és alumíniumgríz keveréke a következő reakcióiba lép: Fe2 03-!-2Al ;=i Al 2 0 3 + 188 kcal. A keletkezett igen nagy mennyiségű hő az elegyet kb. 2.500—2600 C°-ra hevíti fel. E nem kívánatos magas hőmérséklet csökkentésére az egybe még nagy tisztaságú lágyacéldarabkákat is tesznek. Mivel a keletkezett termit vas szén tartalma és ezzel együtt szilárdsága csekély, ezért azt a szilárdsági tulajdonságok javítása céljából Mn, C, Si, V, Ti vagy maß elemek valamelyikével vagy legtöbbjével szokás ötvözni. Ezeket az elemeket ferroötvözet alakjában viszik be az elegybe. A gyártáshoz felhasznált reve azonban nem csak vasoxidból (Fe2 03) áll, hanem kb. 25—35% vagy még töibb vasoxidult (FeO) is tartalmaz. Amennyiben a felhasznált reve vasoxidultartalma •nem halad meg 25—35%-ot, annak lekötésére elegendő az elegyhez 2—5% nátriumszilikátot adagolni. A reve vaeoxidultartalmának csökkentését azonban úgy is el lehet érni, hogy a revét oxigén vagy levegő áramában tovább oxidáljuk. Az, ekkor lejátszódó reakció a következő: 6 FeO + 02 í=±2 Fe 3 0 4 4 Fe3 0 4 + 0 2 ;=±6 Fe 2 0 3
