Top > Search of Japanese Patents > THERMITE WELDING METHOD FOR RAIL

THERMITE WELDING METHOD FOR RAIL

Patent code P07A011620
File No. /NO33145
Posted date Nov 22, 2007
Application number P2001-065300
Publication number P2002-263866A
Patent number P4351402
Date of filing Mar 8, 2001
Date of publication of application Sep 17, 2002
Date of registration Jul 31, 2009
Inventor
  • (In Japanese)深田 康人
  • (In Japanese)山本 隆一
  • (In Japanese)鈴木 理三郎
Applicant
  • (In Japanese)(財)鉄道総合技術研究所
  • (In Japanese)(株)峰製作所
Title THERMITE WELDING METHOD FOR RAIL
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a cooling time and improve an execution property while maintaining the strength of a thermite weld zone and also to improve characteristics and performance, in particular, the fatigue strength of the thermite weld zone, in a thermite welding method for a rail.

SOLUTION: A reinforcement 4 of weld in the rail weld zone head 1 is removed after thermite welding, the rail weld zone head 1 is air-cooled by a wind pressure of ≥0.25 kPa to ≤4.90 kPa at a cooling speed faster than a temperature dropping speed of a rail weld zone bottom 3 until at least a temperature of the upper surface of the rail weld zone head 1 becomes 400°C from a time point when the central part 5 of the rail weld zone head 1 holds a temperature not lower than an austenite transforming temperature owing to residual welding heat. At this time, a rail weld zone body part 2 and the bottom 3 are mainly naturally cooled. Water cooling is performed after air cooling. Thus, the cooling time is shortened and also the fatigue strength is improved by positioning the residual stress of the rail weld zone bottom 3 nearer to the compression side.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)近年、軌道保守コストの低減や騒音振動の低減のために溶接によって継目を連続化するロングレール化が普及しつつある。鉄道用レールのロングレール化は、軌道の最弱点箇所である継目をなくし、騒音、振動及びメンテナンスコスト低減、さらには乗り心地を向上させる等の多くの利点がある。このロングレールは一般に25m乃至50mのレールを溶接して製造される。その溶接方法として、フラッシュ溶接、ガス圧接、エンクローズアーク溶接、及びテルミット溶接が日本では採用されている。その中でもテルミット溶接は、使用器具が軽量で、大きな電源や加圧装置が不要であり、機動性に優れ、さらには溶接時間が比較的短い等の理由により、レールの現地溶接法として広く利用されており、全レール溶接のうちの約4割を占めるに至っている。テルミット溶接法は酸化鉄等の酸化金属とアルミニウム等の酸化傾向の強い金属との化学反応を利用した溶接法である。一般に、レールのテルミット溶接では、2本のレール端部を間隔を設けて対向設置し、耐火物鋳型によって前記レール端部間の隙間とその周囲を取り囲みキャビティを形成する。さらに、そのキャビティの上方に反応るつぼを設置して、るつぼ内の酸化鉄とアルミニウムとの化学反応によって生成した溶融鉄を、るつぼ底部の流出孔を開口させて前記キャビティに注入し、前記レールを溶接する。また、テルミット溶接では、アーク溶接におけるアークのような集中熱源がない。このため、テルミット溶接ではレール鋼の溶融がアーク溶接に比較すると不完全になりやすく、粗大な溶け込み不良を生じることがある。これを避けるために、高温の予熱が行われるが、母材溶融が特に不利になりやすいレール外表面近傍に対しては、十分な熱量が加わるように、比較的大きい余盛を形成させる。溶接後、レール溶接部頭部の余盛はレール形状に沿って除去され、レール溶接部腹部及び底部の余盛は溶接部の強度向上のためそのまま残される。そしてレール溶接部が常温まで冷却された後、レール溶接部の超音波探傷検査及び浸透探傷検査が実施される。
Field of industrial application (In Japanese)本発明は、鉄道用レールのロングレール化に使用される溶接方法のうち、テルミット溶接方法に係り、特に、施工時間の短縮及び溶接部の強度向上を図るものに関する。
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  レールをテルミット溶接するに際し、レール溶接部頭部の余盛を除去し、レール溶接部頭部を、レール溶接部底部の温度降下速度及び自然放冷より速く、マルテンサイト組織が生成される温度降下速度より遅い冷却速度で空冷して溶接熱を除熱することを特徴とするレールのテルミット溶接方法。
【請求項2】
  請求項1記載のレールのテルミット溶接方法において、残留する溶接熱によりレール溶接部頭部の中心部がオーステナイト変態温度以上の温度を有する時点から、レール溶接部頭部表面の温度が少なくとも400℃になるまで、前記空冷を行うことを特徴とするレールのテルミット溶接方法。
Industrial division
  • Processing
  • Railway
IPC(International Patent Classification)
State of application right Right is in force
(In Japanese)ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close