Normalerweise werden die Schienenenden gereinigt, flach und gerade ausgerichtet und 25 mm (1 Zoll) voneinander entfernt. Dieser Abstand zwischen den Schienenenden zum Schweißen soll gleichmäßige Ergebnisse beim Gießen des geschmolzenen Stahls in die Schweißform gewährleisten. Im Falle eines Schweißfehlers können die Schienenenden auf einen Abstand von 75 mm (3 Zoll) gekürzt werden, wobei die geschmolzenen und beschädigten Schienenenden entfernt werden und eine neue Schweißung mit einer speziellen Form und einer größeren Thermitladung versucht wird. Eine zwei- oder dreiteilige gehärtete Sandform wird um die Schienenenden geklemmt und ein Brenner mit geeigneter Wärmekapazität wird verwendet, um die Schienenenden und das Innere der Form vorzuwärmen. Die richtige Menge Thermit mit Legierungsmetall wird in einen feuerfesten Tiegel gegeben, und wenn die Schienen eine ausreichende Temperatur erreicht haben, wird das Thermit entzündet und vollständig reagieren gelassen (wobei etwaiges Legierungsmetall Zeit hat, vollständig zu schmelzen und sich zu vermischen, wodurch der gewünschte geschmolzene Stahl oder die gewünschte Legierung entsteht). Der Reaktionstiegel wird dann am Boden angezapft. Moderne Tiegel haben eine selbstschneidende Hülse in der Gießdüse. Der geschmolzene Stahl fließt in die Form, verschmilzt mit den Schienenenden und bildet die Schweißnaht. Die Schlacke, die leichter als der Stahl ist, fließt zuletzt aus dem Tiegel und läuft über die Form in ein Stahlauffangbecken, um nach dem Abkühlen entsorgt zu werden. Die gesamte Anordnung lässt man abkühlen. Die Form wird entfernt und die Schweißnaht wird durch Heißmeißeln und Schleifen gereinigt, um eine glatte Verbindung zu erzeugen. Die typische Zeit vom Beginn der Arbeiten bis ein Zug über die Schiene fahren kann, beträgt ungefähr 45 Minuten bis mehr als eine Stunde, abhängig von der Schienengröße und der Umgebungstemperatur. In jedem Fall muss der Schienenstahl auf weniger als 370 Grad (700 Grad F) abgekühlt werden, bevor er das Gewicht von Lokomotiven tragen kann.
Wenn ein Thermitverfahren verwendet wird fürGleisstromkreise– die Verbindung der Drähte mit den Schienen mit einemKupferlegierung, a GraphitEs wird eine Form verwendet. Die Graphitform kann viele Male wiederverwendet werden, da die Kupferlegierung nicht so heiß ist wie die Stahllegierungen, die beim Schienenschweißen verwendet werden. Beim Signalschweißen ist das Volumen des geschmolzenen Kupfers ziemlich klein, ungefähr 2 cm3 (0.1 cu in), und die Form wird leicht an die Seite der Schiene geklemmt und hält auch ein Signalkabel an Ort und Stelle. Beim Schienenschweißen kann die Schweißladung bis zu 13 kg (29 lb) wiegen. Die gehärtete Sandform ist schwer und sperrig, muss sicher in einer ganz bestimmten Position festgeklemmt und dann mehrere Minuten lang intensiver Hitze ausgesetzt werden, bevor die Ladung gezündet wird. Wenn Schienen in langen Strängen verschweißt werden, muss die Längsausdehnung und -kontraktion des Stahls berücksichtigt werden. In Großbritannien wird manchmal am Ende langer Strecken durchgehend verschweißter Schienen eine Art Gleitverbindung verwendet, um eine gewisse Bewegung zu ermöglichen, obwohl durch die Verwendung einer schwerenBetonschwelleund einer zusätzlichen Menge an Schotter an den Schwellenenden, entwickelt das Gleis, das je nach Umgebungstemperatur zum Zeitpunkt seiner Verlegung vorgespannt wird, bei heißen Umgebungstemperaturen Druckspannungen oder bei kalten Umgebungstemperaturen Zugspannungen, wobei seine starke Befestigung an den schweren Schwellen ein Beulen oder andere Verformungen verhindert. Derzeit werden auf Hochgeschwindigkeitsstrecken durchgehend geschweißte Schienen verwendet, undDehnungsfugenwerden auf ein Minimum beschränkt, oft nur um Kreuzungen und Bahnübergänge vor übermäßiger Belastung zu schützen. Die amerikanische Praxis scheint sehr ähnlich zu sein, eine direkte physische Fixierung der Schiene. Die Schiene ist vorgespannt oder wird bei einer bestimmten Umgebungstemperatur als „spannungsneutral“ betrachtet. Diese „neutrale“ Temperatur variiert je nach den örtlichen Klimabedingungen, wobei die niedrigsten Winter- und höchsten Sommertemperaturen berücksichtigt werden. Die Schiene ist physisch mit Schienenankern oder Anti-Kriechern an den Schwellen oder Schwellen befestigt. Wenn der Gleisschotter gut und sauber ist und die Schwellen in gutem Zustand sind und dieStreckengeometriegut ist, dann hält die geschweißte Schiene den für die Region üblichen Umgebungstemperaturschwankungen stand.
