DE1102314B

DE1102314B - Zwischenlagen zum Lichtbogenschweissen von Stumpfstoessen an aufeinander-liegenden Bauteilen

Info

Publication number: DE1102314B
Application number: DEB54657A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Kautz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1959-09-03
Filing date: 1959-09-03
Publication date: 1961-03-16
Also published as: GB955684A

Description

Zwischenlagen zum Lichtbogenschweißen von Stumpfstößen an aufeinanderliegenden Bauteilen Die Erfindung betrifft eine Zwischenlage beim Lichtbogenschweißen von Stumpfnähten an Bauteilen, die auf anderen Bauteilen aufliegen, jedoch mit diesen nicht verschweißt werden dürfen, insbesondere von Bandagenringen um zylindrische Schüsse, wobei die unter der Nahtwurzel angeordnete Zwischenlage das Anschmelzen des unteren Bauteiles verhindert.
Bei dem Verschweißen von zylindrischen Schüssen aus Stahl oder anderen metallischen Werkstoffen, bei denen die Schüsse aus mehreren Lagen bestehen, ist es vielfach notwendig, jede Lage für sich zu verschweißen. Dabei soll eine Störung des Werkstoffgefüges des Bauteiles, der unter der jeweiligen Schweißnaht liegt, weitgehend vermieden werden. Dies gilt z. B. für das Verschweißen von geschlitzten oder geteilten Stützringen, die als Bandage um ein Rohr oder einen Behälterschuß aus legiertem Stahl mit der Wirkung eines Schrumpfringes angebracht werden, oder für das Verschweißen von Schüssen aus legierten Werkstoffen auf untergelegten Schüssen aus unlegiertern Stahl. In jedem Fall soll eine Vermischung des flüssigen Schweißbades mit dem darunterlieg°nden Werkstoff ausgeschaltet werden, und zwar sowohl aus Festigkeitsgründen und wegen der Gefahr von Rissen als auch wegen der verstärkten Korrosion durch die Störung des Gefüges. Diese Art von Schweißverbindungen kommt auch im Stahlhochbau vor, wenn z. B. mehrschichtige Lagen in Form von Lamellenpaketen verwendet werden.
Bei geteilten Schrumpfringen wurde bisher so verfahren, daß die Schweißfuge nur eine Tiefe von etwa zwei Dritteln der Blechdicke umfaßt. In vielen Fällen bleibt das restliche Drittel der Blechdicke unverschweißt. Eine solche unverschweißte Stelle wirkt aber im Betrieb als scharfe Kerbe und führt leicht zur Zerstörung der Schweißverbindung.
Es ist bereits bekannt, durch Zwischenlagen zu verhindern, daß unter einer Schweißnaht befindliche andere Teile, z. B. kupferne Unterlegeschienen, anschweißen, wobei die Zwischenlage unter Umständen auch an dem Werkstück angeschweißt verbleiben kann. Diese bekannten Zwischenlagen verhindern jedoch nicht mit Sicherheit, daß ein darunterliegendes Bauteil aus artgleichem Werkstoff aufschmilzt und anschweißt. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Sie besteht darin, daß die Zwischenlage aus mehreren Blechen besteht.
Vorzugsweise sind die einzelnen Bleche 0,1 bis 0,4 mm dick, wobei insbesondere die einzelnen Bleche unterschiedlich dick sind und vorzugsweise das unmittelbar die Nahtwurzel berührende Blech dicker ist als die übrigen Bleche.
Zweckmäßig ist die Oberfläche der einzelnen Bleche besonders präpariert, vorwiegend oxydiert. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bestehen die an den Bauteilen unmittelbar anliegenden Bleche aus dem gleichen Werkstoff wie die Bauteile selbst, während die Zwischenlagen aus einem unterschiedlichen Werkstoff bestehen.
Infolge der unvermeidlichen Luftschichten zwischen den einzelnen dünnen Blechen und des dadurch vergrößerten Wärmeübergangswiderstandes wird beim Schweißen ein Aufschmelzen des darunterliegenden Werkstoffes bzw. eine Störung durch zu starke Erwärmung sicher verhindert. Da die Endbleche aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die jeweils angrenzenden Bauteile, so wird eine Gefügestörung beider Bauteilwerkstoffe auch dann vermieden, wenn dennoch alle Bleche stellenweise durchschmelzen und verschweißen sollten. Im Betrieb kann im allgemeinen aber ohne Schwierigkeit erreicht werden, daß niemals mehr als ein bis zwei Zwischenbleche mitverschweißt werden.
Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Auf das zu verstärkende rohrförmige Unterteilt (Abb. 1) aus Stahl werden drei Zwischenbleche 2, 3 und 4 mit nach außen abnehmender Breite aus 2 mm dickem legiertem Stahlblech aufgebracht, dann wird der zweiteilige Verstärkungsring 5 aus legiertem Stahl aufgelegt und verschweißt. Der Nahtwinkel beträgt etwa 60°, die Spaltbreite 3 bis 5 mm, um mit Sicherheit eine vollständige Wurzelverschweißung des Verstärkungsringes 5 zu erreichen.
In einem anderen Fall (Abb: 2) wurden auf ein 12 mm dickes ebenes Grundblech aus Stahl (220X 150 mm) drei 0,5 mm dicke Zwischenbleche (190 X 150, 170X150, 150X150 mmi aufgelegt und an einigen Stellen geheftet. Darauf kam ein 8 mm dickes Deckblech (140X70 mm) mit einer Nahtkantenabschrägung von 30° und einer Spaltbreite von 5 mm. Für die erste Schweißlage wurde eine Elektrode mit 2,5 mm Durchmesser verwendet, für- die Zwischenlagen eine Elektrode von 3,25 mm Durchmesser. Die Prüfung zeigte, daß nur die beiden ersten Zwischenlagen verschweißt wurden; das unterste dritte Blech wurde nur an einer Stelle erfaßt. Das Grundblech blieb durch den Sch-,veißvorgang vollkommen unbeeinflußt. An fünf Kerbfaltproben nach DIN 50,127 mit Zugbeanspruchung in der Wurzel betrug der erreichte Winkel bis zum ersten Anriß im Mittel 42°, der erreichte Biegewinkel 53°. Fehler, wie Risse an der Naht, waren bei keiner der fünf Faltproben zu erkennen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zwischenlage beim Lichtbogenschweißen von Stumpfnähten an Bauteilen, die auf anderen Bauteilen aufliegen, jedoch mit diesen nicht verschweißt werden dürfen, insbesondere von Bandagenringen um zylindrische Schüsse, wobei die unter der Nahtwurzel angeordnete Zwischenlage das Anschmelzen des unteren Bauteiles verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage aus mehreren Blechen (2, 3, 4) besteht.
2. Zwischenlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bleche (2, 3, 4) 0l, bis 0,4 mm dick sind.
3. Zwischenlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bleche (2, 3, 4) unterschiedlich dick sind, vorzugsweise; daß das unmittelbar die Nahtwurzel berührende Blech (4) dicker ist als die übrigen Bleche.
4. Zwischenlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der einzelnen Bleche (2, 3, 4) besonders präpariert, vorwiegend oxydiert ist.
5. Zwischenlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Bauteilen (1, 5) unmittelbar anliegenden Bleche (2, 4) aus dein gleichen Werkstoff bestehen wie die Bauteile selbst, während die Zwischenlagen (3) zwischen diesen Blechen aus einem unterschiedlichen Werkstoff bestehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 616151; deutsche Auslegeschrift Nr. 1029 107.