JPS6157119B2 - - Google Patents

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JPS6157119B2
JPS6157119B2 JP53100417A JP10041778A JPS6157119B2 JP S6157119 B2 JPS6157119 B2 JP S6157119B2 JP 53100417 A JP53100417 A JP 53100417A JP 10041778 A JP10041778 A JP 10041778A JP S6157119 B2 JPS6157119 B2 JP S6157119B2
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JP
Japan
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connector
rail
welded
welding operation
cooling
Prior art date
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JP53100417A
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JPS5443147A (en
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Augusuchin Fuuberuto
Moozeru Arufuretsuto
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Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
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Publication date
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Publication of JPS6157119B2 publication Critical patent/JPS6157119B2/ja
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs
    • E01B7/12—Fixed frogs made of one part or composite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐摩耗性オーステナイトマンガン鋼鋳
物より成るクロツシング（crossing）又はスウイ
ツチ（switch）のてつ叉（frog）を溶接により炭
素鋼のレールに接合する方法に関するものであ
る。良好なる耐摩耗性のためにマンガン鋼鋳物は
てつ叉として非常に適している。一方、耐摩耗性
オーステナイトマンガン鋼鋳物より成るかかるて
つ叉を炭素鋼のレール特にレールの踏面に溶接す
ることは非常に困難である。これらの困難は、耐
摩耗性オーステナイトマンガン鋼鋳物は組織を脆
化する偏析炭化物の形成を避けるために急速に冷
却しなければならないのに対し、一方炭素鋼より
成るレールは硬度の増加を避けるために徐々に冷
却しなければならないと謂う事実に主として依る
ものである。これらの相反する要求に鑑み、てつ
叉と近接するレールとの間に強靭なオーステナイ
ト低炭素鋼の接続子（connector）を設けること
が既に提案された。その公知の方法では、これら
の接続子は複合鋳造でてつ叉と一体に鋳造される
か或は別々に作成され、次いで溶接によつて接合
された。後者の場合、通常の実施は接続子をマン
ガン鋼のてつ叉に溶接し、次いでレールを接続子
に接合するようにしたので、最初に形成される溶
接継手への熱の移動は接続子の長さのために第二
番目の溶接作業中妨げられる。その結果、接続子
に溶接された耐摩耗性マンガン鋼鋳物より成るて
つ叉は焼鈍され、続いて急速に冷却され、そして
それからレールに溶接されることができ、そして
生成される溶接継手は耐摩耗性マンガン鋼鋳物よ
り成るてつ叉の高温度への温度上昇が接続子によ
つて妨げられるために急速に冷却される。これら
の公知の方法は比較的長い接続子を必要とする。
接続子はレール及びてつ叉より幾分軟かくかつ耐
摩耗性の低い鋼より成るので、接続子の上面は使
用中時間の経つにつれて変形されるので乗心地は
非常に悪影響を受ける。一方、接続子は耐摩耗性
鋼で表面硬化することができ、これは追加の作業
を必要とする。これらの不利な点を避けるのが本
発明の目的である。本発明は実質上、オーステナ
イト低炭素鋼より成る接続子が使用されて先ず正
規のレール（regular rail）又は相互に連結され
ているレールに、特にフラツシユバツト溶接によ
つて溶接され、正規又は標準断面のレールに溶接
された接続子の長さは多くて20〜25mm、好ましく
は15〜20mmに制限され、耐摩耗性マンガン鋼より
成るてつ叉は第２回目の溶接作業で、好ましくは
フラツシユバツト溶接によつて接続子に溶接さ
れ、そして第２溶接作業後の冷却は第１溶接作業
後よりも速い速度で行なうことより成るものであ
る。
接続子は非常に短かく又車輪の直径は比較的大
きいため、接続子の上面における陥没
（depression）の形成は避けられる。車輪は約
1000mmの直径があり、又かかる短かい接続子は僅
か1/2％、多くて２％、平均すれば車輪の直径の
僅か約１％の長さである。もし車輪と同じ半径を
有する陥没が接続子の頂面に形成されるならば、
かかる陥没は多くて0.1mmの深さを有し、乗心地
に悪影響することはないであろう。接続子がレー
ルに接合される第１回目の溶接作業後、冷却は続
接子がてつ叉に溶接される第２回目の溶接作業後
よりも速い速度で行なわれる。第１回目の溶接作
業後の冷却はてつ叉に影響しないために、かかる
冷却はレール鋼が硬度を増加しないような低い速
度で行なわれる。てつ叉が第２作業で接続子に溶
接されるとき、レールと接続子との間の第１の溶
接継手は、接続子が短かくても約700℃の温度に
加熱されるにすぎず、その温度よりの冷却は溶接
温度よりの冷却ほど遅く行なう必要はない。てつ
叉は溶接作業後加熱される必要がないので冷却は
溶接温度より直ちに行なうことができ、このよう
な速い速度では耐摩耗性マンガン鋼鋳物は未だ脆
化されないか或はレールの炭素鋼が700℃からの
冷却によつて脆化しないように遅く脆化されるこ
とが発見された。かくして最初に接続子をレール
に溶接し、第２回目の作業でてつ叉に溶接するこ
とが絶対必要であることが明らかである。溶接は
好ましくはフラツシユバツト溶接によつて行なわ
れる。これは加熱が短かい距離にわたつてのみ行
なわれ、かつ加熱溶融される材料の部分がとにか
く絞り取られて落ちる便宜を与える。
本発明の好ましい実例では、第２溶接作業後の
冷却は穏やかな空冷として行なわれ、又第１溶接
作業後の冷却は穏やかな空冷によつて得られるよ
りも低い速度で行なわれる。穏やかな空冷は溶接
温度より冷却されるとき耐摩耗性マンガン鋼鋳物
の脆化を避けるのに充分な速さであり、又700℃
の温度からの冷却中、レールの炭素鋼の硬度の増
加を避けるのに充分な遅さである。
本発明方法に使用される接続子は正規のレール
と同じ断面形状を有するのが好ましい。フラツシ
ユバツト溶接のために接続子は溶接機械に把持さ
れるように長くなければならない。この理由のた
め、本発明方法は長い接続子、好ましくは約50mm
の長さを有する接続子を用意し、正規のレールに
溶接し、次いで所要の長さに切断するような手段
で行なわれる。又本方法は接続子の材料より成る
レールが正規のレールに溶接され、そして接続子
の材料より成るそのレールの残りの部分は次いで
接続子から切断されるような手段で行なわれる。
大きい接続子が生成され、それから所要の長さに
切断する方法に比べれば、これは僅か１回の切断
が必要である便宜が与えられる。
本発明は又所要の冷却条件を確保するために２
つの溶接継手の間に熱的隔離を設けることが必要
であるだけでないという認識に基くものである。
高度には、てつ叉を構成する耐摩耗性マンガン鋼
鋳物の脆化は又溶接継手における滲透が好ましく
ない組織を生成する混合帯の形成を生ずるという
事実によるものである。この理由で、接続子はレ
ールとてつ叉を構成する耐摩耗性マンガン鋼鋳物
との間の合金形成成分の滲透が避けられるような
長さとすべきである。これは又前述の長さを有す
る接続子によつて確保される。
各溶接作業中、接続子は溶融とアツプセツテイ
ング（upsetting）により約10mm長さが減ずるこ
とが予期されなければならない。正規のレールに
溶接された接続子の長さが多くて20〜25mm、好ま
しくは15〜20mmに限定されるということは、第一
の溶接作業によつて長さが減ずる接続子に適用さ
れ、それによつて接続子はレールに溶接される。
例えば正規のレールに溶接され、例えば15〜20mm
の長さを有する接続子は第一の溶接作業によつて
長さで10mm前以て減ずる。第二の溶接作業は長さ
でさらに10mmの減少となるので、その後に接続子
は５〜10mmの長さとなる。約５〜10mmの長さは、
0.1〜１mmの障壁層が滲透を防ぐのに全く充分で
あるので、所望の結果を得るのに全く充分であ
る。然しながら、接続子の合金元素と耐摩耗性マ
ンガン鋼鋳物との間に滲透があるときは、接続子
の材料の選択が又本発明による方法には重要であ
る。この理由で、本発明の好ましい実例では、
schaefflerの図表（schaeffler diagram）におい
て13〜30％のニツケル当量及び８〜25％のクロム
当量を有するオーステナイトニツケル―クロム鋼
より成る接続子が使用される。
なおニツケル当量は１×Ni％＋30×ｃ％＋0.5
×Mn％ クロム当量は１×Cr％＋１×Mo％＋1.5×Si％
に等しいものである。このような材料が接続子に
対し選択されるならば、接続子の材料とてつ叉を
構成する耐摩耗性マンガン鋼鋳物との間の滲透は
有害とならないであろう。
本発明の実施例を添付図面によつて図示説明す
る。
添付図面において、第１図はクロツシングのて
つ叉と、これに接合する正規又は標準断面のレー
ルとを示し、第２図は第１図の―線における
断面の拡大図、第３図は第１図の―線におけ
る断面図を示したものである。
てつ叉１は耐摩耗性マンガン鋼鋳物より成り、
正規のレールは前記てつ叉にフラツシユバツト溶
接によつて介在する接続子３の助けによつて接続
される。
フラツシユバツト溶接機に把持され得る長さを
有する、約50mmの長さの接続子が生成される。接
続子は第３図に示すように正規のレールと同じ断
面形状を有する。50mmの長さを有するこれらの接
続子がフラツシユバツト溶接により通常の手段で
正規のレール２に接合され、第２図に示す溶接継
手４を形成する。溶接継手４は例えば熱―遅延保
護層の下において、徐々に冷却される。接続子は
それから溶接継手４より15mmの長さを有するよう
に切断され、それから又フラツシユバツト溶接に
よりてつ叉１に接合される。溶接作業中、接続子
は再び約10mmの長さでフラツシユオフ（flash
off）されるので、接続子はそれから溶接継手４
と接続子３及びマンガン鋼のてつ叉１間に形成さ
れる溶接継手５との間に５mmの長さａを有する。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の実施の態様を示し、第１図
はクロツシングのてつ叉とレールとを示し、第２
図は第１図の―線における断面の拡大図、第
３図は第１図の―線における断面図を示す。 図中、１……てつ叉、２……レール、３……接
続子、４，５……溶接継手。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 接続子は第一溶接作業において正規のレール
    又は相互に連結されているレールに、特にフラツ
    シユバツト溶接によつて溶接され、正規のレール
    に溶接された接続子の長さは多くて20〜25mm、好
    ましくは15〜20mmに制限され、耐摩耗性マンガン
    鋼鋳物より成るてつ叉は第二溶接作業において接
    続子に、好ましくはフラツシユバツト溶接によつ
    て溶接され、而も第二溶接作業後の冷却は第一溶
    接作業後の冷却より速い速度で行なわれることを
    特徴とする耐摩耗性マンガン鋼鋳物より成るてつ
    叉をオーステナイト低炭素鋼より成る介在する接
    続子の助けによつて溶接により炭素鋼のレールに
    接合する方法。 ２ 第二溶接作業後の冷却は穏やかな空冷によつ
    て行なわれ、又第一溶接作業後の冷却は穏やかな
    空冷によつて得られるより低い速度で行なわれる
    特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 正規のレールと同じ断面形状を有する接続子
    が使用される特許請求の範囲第１項及び第２項記
    載の方法。 ４ より大きな長さ例えば約50mmを有する接続子
    が生成され、正規のレールに溶接され、然る後所
    要の長さに切断される特許請求の範囲第１項、第
    ２項及び第３項記載の方法。 ５ 接続子の材料より成るレールが正規のレール
    に溶接され、そして接続子の材料より成るレール
    の残りの部分を接続子より切断する特許請求の範
    囲第１項、第２項及び第３項記載の方法。 ６ Schaefflerの図表において13〜30％のニツケ
    ル当量と８〜25％のクロム当量とを有し、 ニツケル当量は１×Ni％＋30×ｃ％＋0.5×Mn
    ％ クロム当量は１×Cr％＋１×Mo％＋1.5×Si％
    と等しい オーステナイトニツケル―クロム鋼より成る接続
    子が使用される特許請求の範囲第１項乃至第５項
    記載の方法。
JP10041778A 1977-08-19 1978-08-17 Method of bonding frog made of wearr resistant manganeseesteel cast with carbon steel rail Granted JPS5443147A (en)

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AT603077A AT350881B (de) 1977-08-19 1977-08-19 Verfahren zur verbindung von ausmanganhart- stahlguss bestehenden herzstuecken mit aus kohlenstoffstahl bestehenden schienen

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JPS5443147A JPS5443147A (en) 1979-04-05
JPS6157119B2 true JPS6157119B2 (ja) 1986-12-05

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BE (1) BE869776A (ja)
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CH (1) CH649591A5 (ja)
DE (1) DE2834282C3 (ja)
ES (1) ES472691A1 (ja)
FR (1) FR2400409A1 (ja)
GB (1) GB2002668B (ja)
GR (1) GR65341B (ja)
HU (1) HU178218B (ja)
IT (1) IT1098168B (ja)
LU (1) LU80121A1 (ja)
PL (1) PL131267B1 (ja)
PT (1) PT68437A (ja)
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