Aluminotermisk skinnesvejsning (fuldt navn: Intermediate casting aluminothermic rail welding ) er en proces baseret på aluminothermi , som bruger kemiske reaktioner til at reducere jern fra oxider , disse reaktioner er ledsaget af frigivelse af varme og produktion af smeltet metal med den nødvendige kemiske sammensætning .
Aluminotermisk reaktion:
2 Al + Cr 2 O 3 \ u003d Al 2 O 3 + 2 Cr
Fe 2 O 3 + 2 Al \u003d 2 Fe + Al 2 O 3
Til svejsning anvendes termit, pakket i visse portioner. Arbejdet udføres af et team på to eller tre personer. Den samlede vægt af det anvendte udstyr overstiger ikke 350-400 kg.
Ved udførelse af svejsning og relaterede teknologiske operationer anvendes autonome energikilder.
Igennem jernbanernes eksistens er der søgt efter skinnesamlingsdesign , der ville give samme pålidelighed af sporet ved jernbaneknudepunkterne som uden for samlingerne. Ledninger er fortsat de vigtigste årsager til dynamiske og ofte stødpåvirkninger fra det rullende materiel på banen. Regelmæssige dynamiske belastninger på skinnesamlingen fører til intensivt slid på både kørende materiel og skinnefejl og på længere sigt til nedsynkning af ballasten og sygdomme i undergrunden. Arbejdsomkostninger til vedligeholdelse af samlinger når op på 20 % af alle omkostninger til den nuværende vedligeholdelse af banen.
For at mindske antallet af skinnesamlinger undervejs har man i årtier søgt at øge standardlængden på skinner. Den grundlæggende løsning på problemet med en skinnesamling blev inkorporeret i det såkaldte fugeløse spor , takket være hvilket antallet af samlinger er reduceret med dusinvis, og med kontinuerlig svejsning af skinner på etaper , stationer og inden for sporskifter , tusindvis af gange .
Selve ideen om aluminotermisk reaktion stammer fra anden halvdel af det 18. århundrede . Den franske videnskabsmand Antoine Laurent Lavoisier beskrev det eksoterme reaktionsprincip , hvis praktiske gennemførelse i sin tid han ikke kunne antage.
Den russiske fysiske kemiker Nikolai Nikolaevich Beketov viste i 60'erne af det 19. århundrede, at aluminium ved høje temperaturer genopretter metaller fra deres oxider . Senere tjente disse eksperimenter som udgangspunkt for fremkomsten af aluminothermi .
I 1895 modtager en tysk kemiker, professor Hans Goldschmidt (Elektro-Thermit GmbH & Co. KG; Tyskland ), efter ti års afprøvning af den praktiske anvendelse af Lavoisier- og Beketov- reaktionerne, det første patent på svejsning af stålprofiler, herunder jernbaneskinne profiler .
Til dato er der to hovedmetoder til stødsvejsning af skinner:
Aluminotermisk svejsning af skinner har en række fordele i forhold til kontaktsvejsning : det kræver ikke komplekst dyrt udstyr, et stort antal arbejdere, lange pauser i togtrafikken. Derudover kan den bruges til svejsning på sporskifter . Processen med at svejse én skinnesamling tager cirka 50 minutter, og på grund af muligheden for, at flere teams arbejder på samme tid, er det muligt at opnå større produktivitet i "vinduet". For eksempel, for et to-timers "vindue" af styrker fra tre hold, kan der laves op til 12 led.