Tata Steel France Offenes Lichtbogenschweißen senkt Kosten bei der Schienenreparatur

Mit dem stetig anwachsenden Verkehr nimmt die Häufigkeit der Schäden an den Trassen der Eisenbahnen zu. Kostspielige Reparaturen oder der Austausch ganzer Gleisstücke sind oft die Folge. Vor dieser Entwicklung bietet das offene Lichtbogenschweißen eine interessante Alternative zu den üblichen Reparaturmethoden.

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Die Ursache von Schäden an Eisenbahnschienen ist die Oberflächenalterung durch das komplexe Belastungsspektrum auf die Kontaktfläche zwischen Rad und Schiene. Die Vielzahl der Unterschiede in der Schienenbauweise und ihrer Profilgebung sowie die verschiedenen Arten der Verkehrsbelastung erzeugen die unterschiedlichsten Schäden an den Laufflächen der Gleise. Dazu gehören Dellen oder Kerben.

Nach einer Faustregel entsteht auch in den modernsten und bestgewarteten Eisenbahnnetzen pro Jahr auf jedem zweiten Kilometer eine solche Beschädigung. Reparatureinheiten und Bautrupps sind deswegen ständig im Einsatz.

Manuelles Lichtbogenschweißen hat Tücken

Der Ersatz solcher Schadstellen durch aluminothermisch verschweißte, kurze Schienenstücke ist teuer und bringt durch die Nahtstellen zwei neue Unregelmäßigkeiten in die Lauffläche. Dadurch gehen die wesentlichen Vorteile der warmgewalzten, bis zu 120 m langen Gleiselemente verloren.

Das konventionelle Alternativverfahren zum Einsetzen von Schienenstücken ist das manuelle Lichtbogenschweißen. Es ist zwar in den meisten Industriebereichen bekannt, aber die Technik ist zeitaufwendig und die Qualität hängt in hohem Maß von den individuellen Fähigkeiten des Schweißers ab.

Ein weiterer Nachteil des manuellen Verfahrens liegt darin, dass interne Materialschädigungen, wie etwa Porositäten, entstehen können, die auf lange Sicht zur Materialermüdung und zu Schienenbrüchen führen. Diese Problemstellen können nur mit zusätzlichem Untersuchungsaufwand über Ultraschall rechtzeitig aufgedeckt werden.

Offenes Lichtbogenschweißen automatisiert möglich

Eine vielversprechende Alternative stellt jetzt ein von Tata Steel Rail entwickeltes Schweißverfahren dar. Es handelt sich um das sogenannte offene Lichtbogenschweißen mit flussmittelgefüllter Drahtelektrode. Zur Steuerung der metallurgischen Vorgänge in der Wärmeeinflusszone bedarf es lediglich einer Vorwärmung des Materials. Das automatisierte Verfahren wurde bereits sorgfältig getestet und ermöglicht eine deutlich wirtschaftlichere Reparatur der üblichen Schäden an Schienenlaufflächen.

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