NL7903280A

NL7903280A - Welding of profile beams instead of rolling - in plant drawing strips from reels guided through automatic welder

Info

Publication number: NL7903280A
Application number: NL7903280A
Authority: NL
Original assignee: Ver Buizenfab
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1980-10-28

Abstract

The web to be welded into a profile beam with automatically delivered strips of metal is made to stand vertically on one of the flanges during welding. The bottom edge of the web may be given a V-form and the gap between web and flange is welded through automatically with added material. At the same time, the edge of the strip or strips forming the upper flange are welded along the straight upper edge. Used to produce profile beams of the appropriate characteristics required in a partic. situation. At the same time the welding operation is cheapened and a seam is formed which permits a smoother transfer of the load applied. The process yields beams which are quite free from the lamellar tearing to which rolled joists are subject.

Description

0 • «0 • «

B.V. -VERENIGDE ΒϋΙΖΕΝΙΆΜΙΕΚΕΝ VBF te 005TËRH0ÜTB.V. -UNITED ΒϋΙΖΕΝΙΆΜΙΕΚΕΝ VBF to 005TËRH0ÜT

WERKWIJZE VOOR HEI DOOR LASSEN VERVAARDIGEN VAN EEN PROFTELBALK EN ALDUS VERKREGEN BALKPROFIELMETHOD FOR PRODUCING A PROFTEL BEAM BY WELDING AND SO PROMOTED BEAM PROFILE

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd: - Ir. Johan de Zeeuw te Wageningen 4The applicant mentions as inventor: - Ir. Johan de Zeeuw in Wageningen 4

De uitvinding heeft "betrekking op een werkwijze voor het vervaar-van een profielbalk bestaande uit een lijf en een flens aan elke zijde, door het aaneenlassen van een aantal continu aangevoerde stroken metaalplaat .The invention relates to a method for manufacturing a profile beam consisting of a web and a flange on each side, by welding together a number of strips of metal sheet continuously supplied.

Een dergelijke werkwijze is bekend blijkens de Nederlandse openbaar- 5 gemaakte octrooiaanvrage 143832, fig. 7« Bij deze bekende methode wordt het lijf tussen de twee flenzen geleid en vindt het aaneenlassen van deze stroken plaats met een hoogfrequente stroom. Het nadeel van dit zgn.Such a method is known according to Dutch published patent application 143832, fig. 7. In this known method the body is guided between the two flanges and the welding of these strips together takes place with a high-frequency current. The disadvantage of this so-called.

HP-weerstand!assen lis dat de gebezigde installatie zeer kostbaar is, waardoor een rendabele produktie slechts mogelijk wordt bij grote, hoe- 10 veelheden. Een ander nadeel is dat de ontstane druklas een scherpe overgang geeft tussen de aaneengelaste stroken, welke ten opzichte van de bekende, meer afgeronde overgang bij gewalste profielen een ongunstiger kracht-overdracht geeft. Een verder nadeel van deze methode is nog, dat een continue controle-methode van de laskwaliteit nog niet ontwikkeld is, waar- 15 , door onzekerheden over de constantheid van de laskwaliteit blijven bestaan.HP resistor shafts mean that the equipment used is very expensive, making cost effective production possible only at large quantities. Another drawback is that the resulting pressure weld gives a sharp transition between the welded strips, which, compared to the known, more rounded transition for rolled profiles, gives a less favorable transfer of force. A further drawback of this method is that a continuous welding quality control method has not yet been developed, whereby uncertainties about the consistency of the welding quality persist.

Balkprofielen worden van ouds vervaardigd d.ro.v. warmwalsen vanuit een blok. Dit soort profielen zijn verkrijgbaar in een groot aantal vormen en gestandaardiseerde afmetingen. Vooral in de grotere afmetingen zijn de stappen tussen twee opeenvolgende afmetingen vrij groot, waardoor 20 de staalconstructeur dikwijls gedwongen is een te zwaar profiel toe té passen.Beam profiles are traditionally manufactured by means of hot rolling from a block. These types of profiles are available in a wide range of shapes and standardized dimensions. Especially in the larger dimensions, the steps between two successive dimensions are quite large, as a result of which the steel constructor is often forced to use a profile that is too heavy.

In de laatste jaren is de kennis van het construeren sterk toege-nomen waardoor de berekeningsmethodeek steed.s meer kon worden verfijnd.In recent years, the knowledge of construction has increased sharply, which meant that the calculation method could always be refined.

/2 2 VB”’ 23/ 2 2 VB ”’ 23

Hierdoor ontstaat behoefte aait profielen met van de standaard afwijkende afmetingen en vormen. Met de klassieke walsaaethodeA kan men slechts moeilijk aan deze eisen tegemoetkomen, omdat het omstellen van een profiel-walserij op een andere afmeting een tijdrovende en dus kostbare zaak is.This creates a need to stroke profiles with dimensions and shapes that deviate from the standard. Conventional rolling mill methodA makes it difficult to meet these requirements, because converting a profile rolling mill to a different size is time-consuming and therefore expensive.

De aanmaak van nieuwe walsen voor een afwijkend profiel is eveneens zeer 5 kostbaar. Daarbij komt, dat deze gewenste, speciale profielen dikwijls in kleinere hoeveelheden gevraagd worden. Het walsen van kleine series op de klassieke wijze is zeer kostbaar.The production of new rollers for a different profile is also very expensive. In addition, these desired special profiles are often requested in smaller quantities. Rolling small series in the classic way is very expensive.

Sr is dan ook de laatste jaren gezocht naar methoden voor een efficiënte vervaardiging van afwijkende profielmaten in kleine hoeveelheden. 10 De uitvinding beoogt een werkwijze voor het vervaardigen van een profielbalk door het aaneenlaesen van een aantal stroken metaalplaat te verschaffen, waarvan de produktie ook bij kleine hoeveelheden rendabel kan zijn.In recent years, Sr has therefore been looking for methods for the efficient manufacture of non-standard profile sizes in small quantities. The object of the invention is to provide a method for manufacturing a profile beam by welding together a number of strips of metal sheet, the production of which can be cost-effective even in small quantities.

Een ander doel van de uitvinding is een werkwijze van de in de aan- j5 fref beschreven soort te verschaffen, die de voordelen van grote flexibiliteit in veranderingen van afmetingen en een economische vervaardiging combineert met een laskwaliteit, welke betrouwbaar is en minder afwijkt van de bekende techniek in de staalbouw.Another object of the invention is to provide a method of the type described in the j5 fref which combines the advantages of great flexibility in dimensional changes and economical manufacture with a weld quality which is reliable and less different from the known engineering in steel construction.

De werkwijze volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt, doordat het 20 lijf bij het lassen loodrecht op een der flenzen wordt gehouden, waarbij de onderkant van het lijf V-vormig is uitgevoerd en in de Μ-vormige spleet tussen lijf en onderflens wordt gelast onder gebruikmaking van automatisch lasproces met toegevoerd materiaal, terwijl gelijktijdig of nadien de rand van de strook of stroken, die de bovenflens gaan vormen, op de recht 25 uitgevoerde bovenkant van het lijf worden gelast onder gebruikmaking van genoemd lasproces. ,The method according to the invention is therefore characterized in that the body is held perpendicular to one of the flanges during welding, the bottom of the body being V-shaped and welded in the Μ-shaped gap between body and bottom flange using of automatic welding process with fed material, while simultaneously or subsequently welding the edge of the strip or strips forming the top flange on the straight top of the web using said welding process. ,

Bij voorkeur wordt hierbij gebruik gemaakt van de automatische las-processen, welke werken met een toevoerdraad (de zgn. MAG-lasmethode), de gasloze methode m.b.v. gevulde lasdraad of onder poeder lassen. 30Preferably, use is made of the automatic welding processes, which work with a supply wire (the so-called MAG welding method), the gas-free method by means of filled welding wire or welding under powder. 30

Het voordeel van deze methode is, dat elke lasbare staalkwaliteit kan worden toegepast en dat men uitgaat van plaatstaal van gecontroleerde kwaliteiten. Hiermee is het mogelijk de gebruikseigenschappln op een hoger niveau te brengen dan met klassiek gewalste balken mogelijk is. Bij deze laatste traden nogal eens moeilijkheden op t.g.v. segregaties in het 35 uitgangsmateriaal, die konden leidentot het laagvormig scheuren (zgn.The advantage of this method is that any weldable steel grade can be used and that sheet steel of controlled qualities is used. This makes it possible to bring the usage properties to a higher level than is possible with classically rolled beams. The latter often encountered difficulties due to segregations in the starting material, which could lead to the layer-like tearing (so-called.

"lamellar tearing"), wanneer het profiel belast werd in een richting dwars op de walsrichting."lamellar tearing"), when the profile is loaded in a direction transverse to the rolling direction.

7903280 h * s? 3 VK, -:¾7903280 h * s? 3 UK, -: ¾

Door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kan dit laagvorraig * scheuren nimmer optreden* . Wanneer men uitgaat van strip kan men heel gemakkelijk dikte- en breedte-afmetingen wijzigen, waardoor het relatief eenvoudig wordt de profielafmetingen aan te passen aan de wensen van de afnemers, 5By using the method according to the invention, this layer-like cracking can never occur. When using the strip it is very easy to change the thickness and width dimensions, making it relatively easy to adapt the profile dimensions to the wishes of the customers. 5

Eveneens is het mogelijk door toepassing van verschillende materiaal-kwaliteiten de gebruikseigenschappen van het profiel te optimaliseren» Zo is het b.v* «ogelijk bij een H-profiel het lijf te vervaardigen van St.37f terwijl de flenzen worden gemaakt van een veel hogere sterkte staal, b.v.It is also possible to optimize the usage properties of the profile by using different material qualities. For example, with an H-profile it is possible to manufacture the body from St.37f while the flanges are made of a much higher strength steel. , e.g.

St. 52. _ 1CSt. 52. 1C

Tevens is het mogelijk raet deze methode een gecompliceerd profiel op te bouwen uit relatief eenvoudige, en goedkope standaardprofielen.It is also possible to build up a complicated profile from relatively simple and inexpensive standard profiles.

De uitvinding heeft mede betrekking op het met de werkwijze verkregen balkprofiel.The invention also relates to the beam profile obtained with the method.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van enkele niet-be- 15 perkend op te vatten voorbeelden onder verwijzing naar de tekening. Daarin is de Yervaandigingsmethodiek schematisch weergegeven in figuur 1, terwijl figuur 2 enige voorbeelden van profielen toont, vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding. 20The invention will be elucidated on the basis of some examples which are not to be limited in scope with reference to the drawing. The Yervanding method is schematically shown in figure 1, while figure 2 shows some examples of profiles manufactured with the method according to the invention. 20

Figuur 1 stelt schematisch een produktielijn in bovenaanzicht voor, welke lijn in onder elkaar geplaatste parten is getekend. De stappen van de gevolgde bewerkingen zijn in de vorm van blokken aangegeven, de pijlen ertussen geven de loop van het materiaal aan.Figure 1 schematically represents a production line in top view, which line is drawn in parts placed one below the other. The steps of the operations followed are indicated in the form of blocks, the arrows in between indicate the course of the material.

In de produktielijn zijn tenminste vier afwikkelhaspels 1 met bij- 25 behorende, eenvoudige aanlas-apparatuur aanwezig, voor de verschillende soorten van stroken metaalplaat. Daarnaast staan even so vele bandricht-machines, die het gerichte materiaal aan een lastafel 3 toevoeren. Deze lastafel 3 omvat o.m. positioneerrollen voor het onderling positioneren van de verschillende stroken, alsmede, koperen steunrollen voor het onder- 30 steunen van de bovenste lasnaad.In the production line there are at least four unwinding reels 1 with associated simple welding equipment for the different types of metal sheet strips. In addition, there are just as many belt straightening machines that supply the oriented material to a welding table 3. This welding table 3 includes positioning rollers for mutually positioning the different strips, as well as copper support rollers for supporting the top welding seam.

Na het verlaten van de lastafel 3 komt de belaste profielbalk in een koel zone 4 en een richtgedeelte 5» waarin met behulp van richtrollen het ί verkregen profiel gericht wordt. In de produktielijn is vervolgens een meelopende afkort-smeltzaag 6 opgenomen, waarmede het verkregen produkt 35 op de gewenste, ingestelde lengtes wordt gesneden. Met 7 is een dwarstransport-en bundel inrichting aangegeven., waarin de verkregen balken voor verdere verzending gereed worden, gemaakt.After leaving the welding table 3, the loaded profile beam enters a cooling zone 4 and a straightening section 5, in which the profile obtained by means of straightening rollers is aligned. In the production line there is subsequently included a pedestrian crosscut melting saw 6, with which the obtained product 35 is cut to the desired, set lengths. Reference numeral 7 denotes a transverse transport and bundle device in which the beams obtained are made ready for further shipment.

.* " h 7903280. * "h 7903280

Claims

Method for manufacturing a profile beam, consisting of a web and a flange on each side, by welding together a number of continuously supplied strips of metal sheet, characterized in that the web is held perpendicular to one of the flanges during welding, the bottom of the web may be V-shaped and welded into the w-shaped gap between the web and bottom flange using an automatic welding process with fed material, while simultaneously forming the edge of the strip or strips forming the top flange , welded on the straight top. / 5 ^ Fik'1 23

2. Method according to claim 1, characterized in that use is made of the automatic welding processes, which work with a supply wire (the so-called MAC welding method), the gas-free method by means of filled welding wire or welding under powder.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the strips have different thicknesses. 4. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the strips consist of different material qualities.

4 V3? 23. Pig. 2a to 2x show some profiles welded together from strips. When i bet is established, the upright web (21; 31; 41) is always placed on the lying bottom flange (205 3 ^ 5 4 ^). The bottom of the body can be Y-shaped, so that there is a W-shaped gap between the body and bottom flange, in which welding is done with added material. ! The welds formed there are indicated in the figures by 22, 32 and 42. ! Simultaneously with the welding of the body to the bottom flange, the edges of the strips 23 (fig. 2a), the edge of the strip 33 (fig. 2b) and the edge of the strips 43 (fig. * 2c) become on the top right side. of the body 21, 31 j. 41 respectively. The resulting welds are shown in FIG. 24, 34! and 44 are designated. Water-cooled copper support rollers are used here to avoid sagging of molten material. As a result, a certain rounding in the transition between body and flange is also obtained. As indicated in Fig. 2d and 2e, the same welding method is also feasible if one or both flanges are not strip-shaped to angular (Fig. 2e) or with flanged edges (Fig. 2d). This can be realized in a fairly simple manner by including a simple profile roller in the respective belt feed. As can be seen from Fig. 2, flanges and body can have different thicknesses. The body is generally 10 to 15 mm thick; the flanges can be 15 δ-25 mm thick.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that one or more flanges are angular instead of strip-shaped.

Method according to any one of the preceding claims, applied to composite profiles, consisting of relatively simple and inexpensive standard profiles.

7 * Beam profile obtained using the method according to one or more of the preceding claims. e -¾ /