Thermit-Schweißen von Bahnschienen

Thermit-Schweißen von Bahnschienen

Thermitschweißen ist ein altes Verfahren, dass 1985 von Hans Goldschmidt zum Patent angemeldet wurde. Es war in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts besonders zum Verbinden von Eisenbahnschienen verbreitet, aber auch heute noch nutzt etwa die Schweizer Bahn täglich das Thermitschweißen vor allem an schwer zugänglichen Gleisanlagen, etwa bei Weichen oder in Tunneln. Aber auch für Straßenbahn- oder Kranschienen wird Thermit- oder aluminothermisches Schmelzschweißen überall dort eingesetzt, wo Großgerät beim Gleisbau nicht einsetzbar ist. Viele Gleisanlagen werden so weltweit instandgehalten.

Eisenschmelze in Gussform

Das Verfahren gleicht einer Stahlschmelze im kleinen Maßstab: die zu verbindenden Gleise werden mit einer Gießform verschalt, die mit Quarzsand und Schamott-Erde vor der Hitze geschützt wird. Die zu verbindenden Gleisenden werden auf ca. 1.000 oC vorgeheizt, um sich anschließend mit der Eisenschmelze optimal zu verbinden. In einem feuerfesten Tiegel werden etwa 7 bis 13 kg einer genau definierten Thermitmischung aus Eisenoxid, Aluminium und speziellen Zuschlagstoffen mit einem Zündstab aus Bariumperoxid oder Kaliumpermanganat und Magnesium auf über 2.400 oC erhitzt. Bei der Thermitreaktion bildet sich aus Eisenoxid und Aluminium durch die Redoxreaktion eine Eisenschmelze.

Schmelzmischung muss Schienenstahl entsprechen

Die Schmelze fließt in die Gleisverschalung, wobei Schlacke und überflüssige Schmelze über die Gießform abgeleitet werden. Um die Gleisstücke zu verbinden, muss die Thermit-Mischung mit Legierungen und Eisengranulat die gleiche Zusammensetzung besitzen, wie die Gleise. Deshalb muss das Thermit-Schweißen immer wieder neuen Stahlqualitäten und Schienenquerschnitten angepasst werden. Anschließend werden die Metallübergänge mit höchster Präzision geschliffen.

Einfaches Schweißverfahren, weltweit bewährt

Thermitschweißen darf nur von ausgebildeten Fachkräften durchgeführt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Thermit-Mischung nicht feucht wird, weil sie sich sonst selbst entzünden könnte. Das Verfahren mit flüssigem Eisen in einer Gussform mutet vielleicht altertümlich an, ist aber bis heute vielerorts alternativlos und hat sich in seiner Simplizität über Jahrzehnte bewährt.

Weiche: Thermit-Schweißen an schwer zugänglichen Stellen, Fotolia ©boedefeld1969

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