Verfahrensentwicklung zum Verbindungsschweißen von Eisenbahnschienen : für die wirtschaftliche Gleissanierung einer bestehenden Bahnanlage

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Schienenschweißverfahrens, welches speziell zur geplanten Gleissanierung der steirischen Feistritztalbahn eingesetzt werden soll. Ziel dieser Diplomarbeit ist es daher, ein geeignetes Schweißverfahren zu entwickeln, mit dem alle vorhandenen Schienenverbindungen ersetzt werden können. Dabei werden ganz spezifisch die Rahmenbedingungen der Feistritztalbahn berücksichtigt, um eine möglichst wirtschaftliche Sanierung der Gleisanlage sicherzustellen. Die Anforderungen vonseiten der Feistritztalbahn Betriebsgesellschaft mbH an das Schweißverfahren sind dabei: - ein wirtschaftlicher Einsatz, - die manuelle Bedienbarkeit, und - eine ausreichende schweißtechnische Qualität. Im theoretischen Teil wird der aktuelle Stand der Technik der Schienenverbin-dungsschweißung erfasst. Es werden die in der Praxis hauptsächlich einge-setzten Schweißverfahren analysiert und miteinander verglichen, dabei werden sowohl technologisch-metallurgische als auch wirtschaftliche Kriterien berücksichtigt. Auf dieser Grundlage aufbauend wird jenes Verfahren ausgewählt, das die gegebenen Anforderungen zur Gleissanierung am besten erfüllt. Der praktische Teil schließt mit der genauen Festlegung des im theoretischen Teil ausgewählten Schweißverfahrens an. Dazu werden die zur Schweißung benötigten Materialien und Hilfsmittel, sowie alle Parameter, die vor bzw. nach der Schweißung einzuhalten sind, festgelegt. Nach diesen definierten Anweisungen werden Probeschweißungen durchgeführt, welche anschließend zerstörungsfreien und auch zerstörenden Schweißnahtprüfungen unterzogen werden.

This thesis investigates the development of an economic rail joint welding process, which can be specifically applied for the track renovation of the Styrian Feistritztalbahn. The goal of this thesis is to develop an appropriate welding process, which can be used to replace all existing rail joints on this railway track. In doing so, the very unique demands of the Feistritztalbahn are considered in order to enable a preferably efficient renovation process of the rail. The requirements of the company Feistritztalbahn Operations Ltd. for the welding process are: - preferably economic use, - manual usability, and - sufficient welding quality. The theoretical section gives an overview of the state-of-the-art in terms of rail joint welding. Therefore, the applied welding processes are analysed and compared considering metallurgic as well as economic aspects. On this basis, the welding process, meeting the given requirements of the Feistritztalbahn best, is selected. The practical section continues with the precise definition of the welding process chosen in the theoretical section. Therefore, the whole welding and auxiliary equipment as well as each welding parameter, which has to be observed before and during welding, are determined. Following these instructions, several trial welds are performed and inspected afterwards, both in a non-destructive and a destructive manner.