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DE1565630A1 - Verfahren zum einseitigen Stumpfschweissen von Stahlteilen mit Schweisszusatz auf der Unterseite - Google Patents

Verfahren zum einseitigen Stumpfschweissen von Stahlteilen mit Schweisszusatz auf der Unterseite

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Publication number
DE1565630A1
DE1565630A1 DE19661565630 DE1565630A DE1565630A1 DE 1565630 A1 DE1565630 A1 DE 1565630A1 DE 19661565630 DE19661565630 DE 19661565630 DE 1565630 A DE1565630 A DE 1565630A DE 1565630 A1 DE1565630 A1 DE 1565630A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
underside
filler metal
filler
steel parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19661565630
Other languages
English (en)
Other versions
DE1565630C3 (de
DE1565630B2 (de
Inventor
Masayasu Arikawa
Katsuro Iio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of DE1565630A1 publication Critical patent/DE1565630A1/de
Publication of DE1565630B2 publication Critical patent/DE1565630B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1565630C3 publication Critical patent/DE1565630C3/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/035Seam welding; Backing means; Inserts with backing means disposed under the seam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

  • Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen von Stahlteilen mit Schweiß- zusatz auf der Unterseite.-Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum egnseitigen Stumpfschweißen von Stahlteilen, bei dem unterhalb des Schweißspaltes zweler gegenüberliegender Werkstücke auf einer Unterstützung ein pulverförmiger Schweißzusatz angeordnet ist, insbesondere ein verbessertes Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen von &ahlwerkstücken großer Abmessgen und Dicke, wie z. B. Schiffsteilen, Gebäudeteilen, Brücken und anderen Stahlkonstruktionen, bei denen von einer Seite der entsprechenden Teile her unter Verwendung eines Schweißzusatzes auf der Unterseite eine Stumpfschweißnaht gelegt wird. DerSchweißzusatz ist dabei unterhalb des durch die beiden Werkstücke gebildeten Schweißspaltes angeordnet und wird gegen die Rück- oder Unterseite der Werkstücke mit Hilfe einer Unterstützung gehalten. Die Erfindung betrifft weiterhin eine neuartige Zusammensetzung eines Schweißzusatzes, der sich bei der Ausführung des genannten einseitigen Stumpf schweißverfahrens vorzüglich anwenden läßt. Nach einem der früher bekannten Schweißverfahren zum Schweißen von Werkstücken mit großer Ausdehnung und Dicke wurden im allgemeinen die beiden Stahlteile zuerst von der Oberseite her geschweißt, anschließend die Werkstücke gedreht, um die Unterseite nach oben zu bringen und die beiden Werkstücke dann wieder durch Wiederholung des Schweißvorganges von oben her geschweißt. Das Umdrehen von Werkstücken großer Ausdehnung und Dicke im Verlauf der Schweißoperation ist jedoch ziemlich mühsam und stellt außerdem ein schwerwiegendes Hindernis im Hinblick auf die Automation von verschiedenen Schweißverfahren dar. Aus diesem Grund sind in neuerer Zeit Schweißmethoden zum einseitigen Stumpfschweißen von Werkstücken großer Abmessungen und Dicke entwickelt worden. Gemäß einem dieser in neuerer Zeit entwickelten Verfahren zur einseitigen Stumpfverschweißung werden zwei Stahlstücke von oben her stumpfgeschweißt, während gleichzeitig gegen die Unterseite der beiden Stahlteile genau unter den Schweißspalt eine Kupferschiene gehalten wird. Nach einem anderen vorbekannten Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen werden zwei Stahlteile von oben her verschweißt, während an ihrer Unterseite unterhalb des durch die beiden Teile geformten Schweißspaltes als Schweißunterlage ein geeignetes, pulverförmiges Schweißmittel angeordnet ist. Beide dieser ge- nannten, vorbekannten Verfahren zum Stumpfschweißen von einer Seite her weisen jedoch Nachteile auf. Wenn bei Anwendung des einseitigen Stumpfschweißverfahrens, das die Verwendung einer Kupferunterlegschiene vorschreibt, zwischen den Stahlwerkstücken und der Unterlegschiene Spalte auftreten, dann dringt geschmolzenes Metall in diese Spalte ein und es bilden sich darin Grate. Außerdem besteht leicht die Möglichkeit, daß sich Schlacke mit der Metallschmelze vermischt. Der obige Sachverhalt tritt um so leichter auf, als sowohl die Kupferunterlegschiene als auch die Stahl-teile starre Körper darstellen und dadurch für den Fall, daß die Werkstücke rauhe Oberflächen und/oder Krümmungen aufweisen, die Unterlegschiene keinen Kontakt mit allen Punkten der Unterseite der zu verschweißenden Werkstücke findet. Weist zusätzlich die Kupferlegierungsunterlegschiene eine Nut auf, dann besteht die Möglichkeit, daß eine nicht genügende Eindringtiefe erzielt wird, was auf Metallschmelze zurückzuführen ist, die in die Nut der Unterlegschiene eindringt und dort Ablagerungen, Überlappungen, Lunker und ähnliches bildet.
  • Das Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen, bei dem eine Unterlage in Gestalt eines pulverförmigen Schweißzusatzes vorgeschrieben ist, ist in einigen Punkten dem Verfahren mit der Unterlegschiene überlegen; aber selbst in diesem Fall, in dem auf der Rückseite Schweißzusätze vorgesehen sind, ist es schwer, dafür zu garantieren, daß dieser Schweißzusatz die Unterseite des Werkstückes überall berührt. Ein Beispiel für das Verfahren, bei dem ein pulverförmiger Schweißzusatz auf der Rückseite verwendet wird, ist in der japanischen Patentschrift Nr. 6219/1958 veröffentlicht. Entsprechend dem Verfahren dieser Erfindung, das in dieser Patentschrift veröffentlicht ist, werden zwei Stahlwerkteile mittels eines Lichtbogens von oben her stumpfgeschweißt, während gleichzeitig ein pulverförmiger Schweißzusatz auf der Unterseite der Werkstücke dadurch zum Haften gebracht wird, daß ihm ein Haftmittel beigefügt ist, welches bei niedrigen Temperaturen schon klebfähig ist, und zwar bevor die eigentliche Schweißung beginnt. Dieses Schweißverfahren stellt bereits einen Fortschritt gegenüber dem vorbekannten Verfahren zum Stumpfschweißen dar, bei dem ein pulverförmiger Schweißzusatz auf der Untersd te der Stahlwerkteile mittels in einem Luftschlauch enthaltener Druckluft in Kontakt gehalten wird. Entsprechend dem obengenannten Verfahren nach der japanischen Patentschrift 6219/1958 müssen die gegenüberliegenden Schweißränder der zu verschweißenden Stahlteile vor dem Einsetzen des eigentlichen Volllastschweißganges erst erhitzt werden, um anschließend den hitzebeständigen, pulverförmigen Schweißzusatz mit dem Gehalt von pulvrigem Phenolkunstharz um die erhitzten Ränder der Stahlteile anzubringen, so daß der Schweißzusatz an den erhitzten Rändern festhaftet. Da dieser vorbekannte Stumpfschweißprozeß jedoch einen hitzebeständigen; pulverförmigen Schweißzusatz benützt, besteht seitens des Zusatzes die Tendenz, auch nach beendigtem Schweißvorgang an der Oberfläche der Metallanlagerung festzuhaften, wodurch das gute Aussehen der Schweißnaht stark beeinträchtigt wird. Außerdem bedeutet das Vorwärmen der Stahlteile und das Erwärmen des Schweißzusatzes um ihn klebfähig zu machen, einen zusätzlichen, umständlichen Arbeitsschritt innerhen!lb des Schweißverfahrens.
  • Aus diesem Grunde ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Stumpfschweißen vorzuschlagen, mit dessen Hilfe die aufgezählten Mängel, die im Zusammenhang mit den vorbekannten Verfahren zum Stumpfschweißen auftreten, vermieden werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Vorwärmen der zu verbindenden Stahlteile sowie das Erwärmen des pulverförmigen Zusatzes, um ihn an der Unterseite der Werkstücke festzuheften, durch die Verwendung eines geeigneten, pulverförmigen Schweißzusatzes ersetzt, der ein Schlackebildungsmittel, Eisenpulver sowie ein wärmeschmelzendes Kunstharzpulver enthält. Dieser Schweißzusatz wird längs des Schweißspaltes auf der Unterseite der Stahlteile gegen diese gehalten, während der Lichtbogenschweißgang auf der Oberseite des Schweißspaltes begonnen wird. Dadurch wird aufgrund der Wärmeleitung der auf der Unterseite befindliche Schweißzusatz vorgewärmt, und zwar von dem Punkt des Schweißspaltes aus, wo die Schweißoperation eben vor sich geht. Der Kunstharzanteil des an der Unterseite befindlichen Schweißzusatzes schmilzt dadurch und bringt den vorher pulverförmigen Schweißzusatz in einen verfestigten Zustand, so daß dieser fest an der Unterseite der Stahlwerkteile anhaften kann. Mit dem Fortschreiten des Schweißganges entsteht nun aufgrund des Eisengehaltes des Schweißzusatzes an der Unterseite eine leicht gewölbte Schweißnaht, wobei gleichzeitig das Schlackebildungsmittel, das im Schweißzusatz enthalten ist, dieser Schweißnaht ein gutes Aussehen verleiht.
  • Das in dem neuartigen, pulverförmigen Schweißzusatz enthaltene Eisen schmilzt während des Schweißvorganges mit dem Schlackebildungsmittel zusammen und formt dadurch auf der Unterseite der Stahlteile längs der Schweißlinie eine leicht gewölbte Wurzelnaht. Eine Zuführung von Metallschmelze auf diese Art aus dem Schweißzusatz ist sehr wirkungsvoll bei dem Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen, weil sich der Gehalt an geschmolzenem Eisen mit der Schweißmetallschmelze vermischt und dadurch die Menge der Metallablagerung vergrößert.
  • Das in dem Schweißzusatz auf der Unterseite enthaltene wärmeschmelzende Kunstharzpulver schmilzt bereits im Zusatz aufgrund der Wärme, die von der Schweißstelle im Schweißspalt übertragen wird und verfestigt anschließend den ganzen Schweißzusatz. Demzufolge haftet der neuartige, pulverförmige Schweißzusatz sehr genau und gleichmäßig an der Unterseite der zu verbindenden Stahlteile Land passt sich deren Kontur an der Unterseite sehr gut an. Als Ergebnis davon wird die Gratbildg aufgrund des Austretens von geschmolzenem Metall stark verringert mad eäne gleichförmige, gewölbte Wurzelnaht an der Unterseite der a5üteile erzeugt.
  • Der Gehalt an Eisenpulver in dem neuartigen Schweißzusatz . inner;.lb des Bereiches von 10 bis 90 Gew. miiewerden; und außerdem lmaa in manchen Fällen anstelle von reinem Eisenpulver eine Eiseaalegierung mit einem oder mehreren Legierungszusätzen verwendet werden. Der Gehalt an Kunstharzpulver im Schweißzusatz kmm innerhalb des Berginches von 1 bis 10 Gew. -% liegen. Es kwan zwar jedes wärmeschmelzende Kunsthzpulver bei der Durchführung des neuartigen Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung Anwendung finden, jedoch eignen sich Phen®lklansiharze, liarnstoffkunstharze und Formalinkunstharze am besten.
  • Die kennzeichnenden Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit den dazugehörigen Zeichnungen noch besser erläutert: Es zeigen: Fig. 1 in schematischen Schnittzeichnungen verschiedene Anordnungsbis 4 möglichkeiten, mit denen das neue Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchzuführen ist; Fig. 5 in einem Längsschnitt die Verhältnisse im und in der Nähe des Sehweißspaltes zwischen den beiden Werkmücken, die nach dem neuen Verfahren miteinander verschweißt werden sollen; Fig. .6 Querschnitte längs der Linien VI-VI, VII-VII und VIII-VIII der bis $ Fig. 5# Fig. 9 in einem Länngoschnitt die Verhältnisse, wie sie bei einem vorbekannten Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen auftreten; Fig. 1VQuerschnifue längs der Linien X-X, XI-BI und XII-XII der Fig. 9. Bei Betrkehtung der Fig. 1 erkennt man, daß die gegenüberliegenden Ränder zureier Stahlteile 2 so angepasst und in einem solchen Abstand angeordnet MM) daß zwischen ihnen ein Y-förmiger Spalt entsteht. Ein goeigineter $e»breifusgz 3 an der Unterseite wird direkt unterhalb den Spaltes 0 !ro angebracht, daß er einen gewissen Bereich der Unterseite der Stahlteile 2 überdeckt. Dieser Schweißzusatz wird getragen von einer geeigneten Unterstützung 1, die wiederum auf einer geeigneten (nicht gezeigten) Unterlage ruht. Auf diese Weise wird, wie zu erkennen ist, der Schweißzusatz 3 gegen die Unterseite der Stahlteile 2 gehalten, und infolge des Gewichtes der Werkstücke 2 sowie der Auflagereaktion der Unterstützung 1 zusammengepresst. Der Schweißzusatz 3 enthält rieben dem Eisenpulver i-md denn Kunstha°zpulver das Schlacke bildende Mittel, das dazu dient, der leicht gewölbten Wurzelnaht 3' in Fig. 2 eine feine Oberschicht zu geben. Derclaeißv®m gang ist dabei unter Benützung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung durchgeführt worden. In manchen Fällen kann der Schweißzusatz auf der Unterseite außerdem noch einen oder mehrere geeignete Legierungszusätze und ein Desoxydationsmittel enthalten.
  • Um zwangsläufig einen besseren Kontakt des Schweißzusatzes mit den Terkstücken sicherzustellen, ist die in Fig. 3 gezeigte Anordnung vorzuziehea. In dieser Anordnung weist die Unterstützung 1 auf ihrer Unerseite eLne Aussparung 4 auf, in der ein Luftschlauch oder ein Luftbehälter 5 angeordnet i. Der Schweißzusatz 3 liegt dabei über dem Luftschlauch 5. Wird bei. die r Anordnung die Aussparung 4 mittels des Lufttschlanches -mnt @.cluf@,° beaufschlagt, dann wird demzufolge der 1ch%,##reißzusatz 3 in dex°@.ssa,g 4 nach oben geschoben und zwangsläufig mit den darüberliegenden Werkstücken 2 in Berührung gebracht. Die Anordnung nach Fig. 3 ist besonders dann vorzuziehen, wenn die Stahlteile relativ dünn und leicht sind.
  • Das neue Verfahren zum einseitigen Stumpf schmeißen ist ein Lichtbogenschweißverfahren, das von Hand, automatisch oder halbautomatisch ausgeführt werden kann. Außerdem braucht der verwendete Schweißstrom nicht ausschließlich Wechselstrom sein, sondern es können auch Wechsel- und Gleichstrom kombiniert angewendet werden. Wenn das Verfahren zur einseitigen Stumpf schweißung auf die Weise ausgeführt wird, daß die Werkstücke sich, entgegen der Schweißrichtung bewegen, dann ist die Anordnung nach Fig. 4 anzuweri#-.@:n. Bei dieser Art der Anordnung kommt anstelle des feststehenden Unterstützungsblockes 1 ein endloser, umlaufender Riemen 6 zur Anwendung. Eine etwas tiefer angebrachte Aufnahme 7 für den Schweißzusatz und ein darüberliegender Abstreicher $ sind in der Nähe der einen Seite des Riemens 6 vorgesehen. Gegenüber dem Riemen 6 auf der Seite der Aufnahme 7 liegt eine Schweißzusatzzuführung 9. Mit dieser Anordnung ist das Vorhandensein von Schweißzusatz zwischen den Werkstücken 2 und dem Riemen 6 von einer kontrollierten Dicke jederzeit gewährleistet;' sobald die Zuführung 9 den Schweißzusatz 3 über die Aufnahme 7 kontinuierlich auf den Riemen 6 fördert. Auf diese Weise läßt sich der Schweißprozeß-unte.r Ver- Wendung einer Schweißelektrode 10 bei den sich entgegen der Schweißrichtung bewegenden Werkstücken durchführen.
  • Im folgenden werden Beispiele gebracht, bei denen das neuartige Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen gemäß der vorliegenden Erfindung erfolg- reich durchgeführt worden ist.
  • Beispiel 1 Zwei Stahlteile mit den Abmessungen 400 x 600 mm wurden aus einer 38 mm dicken Platte aus beruhigtem Flugstahl herausgeschnitten und jeweils 1 Seite der beiden Mahlplattenteile so angefast, daß sich ein Y-förmiger Spalt mit 50o Schräge und einer Tiefe von 5 mm bildete, als die beiden Werkstöcke zum Schweißen einander gegenüberliegend angeordnet wurden. Die Werkstücke wurden auf der Unterstützung zusammen mit dem Schweißzusatz so angeordnet, wie es die Fig. 1 zeigt.
    Dieser Schweißzusatz wurde auf die Unterstützung in einer Breite von 60 mm und einer Dicke von 25 mm aufgestreut. Unter Verwendung einer Flußstahlelektrode mit einem Durchmesser von 6, 4 mm (U. S. 43) und einem Flußmittel zum verdeckten Lichtbogenschweißen (P. F. H. - 45, 10 - 48 mesh) wurde eine Tandemschweißung entsprechend dem kon- ventionellen Schweißverfahren zur verdeckten Lichtbogenschweißung durchgeführt. Die Schweißbedingungen waren: Im Vorlauf 1200 A, 30 bis 35 V, Schweißgeschwindigkeit 30 cm/Min.
  • Im Nachlauf 1300 A, 34 bis 36 V, Schweißgeschwindigkeit 30 cm/Min. Die Röntgenuntersuchung des Schweüßnahtabschnittes bzw. der Metallanlagerung ergab, daß die Naht, verglichen mit den J. I. S. -Schweißbestimmungen eine Schweißnaht erster Qualität war. Die 1d cht gewölbte Wurzel- naht war glatt und gleichförmig und besaß eine Breite von 12 mm sowie eine Höhe von 1, 5 mm. In der Wurzelnaht waren keine Schlackeneinschlüsse oder Lunker festzustellen. Beispiel 2 Hier kamen die gleichen Stahlplatten wie in Beispiel 1 zur Anwendung, jedoch wurde die in Fig. 2 gezeigte Unterstützung niit der Aussparung und dem Luftschlauch verwendet, die reit dem gleichen Schweißzusatz wie in Beispiel 1 aufgefüllt wurde. Anschließend wurden die Werkstücke auf die Unterstützung aufgelegt. In den Luftschlauch in dem. aufgefüllten Schweißzusatz wurde Druckluft mit einem Druck v:--@n 0, 4 bis 6, 0 kpli cm2 geleitet und eine verdeckte Lichtbogensch-meißung unter uzen Iolgenden Schweißbedingungen durchgeführt; Vorlauf 780 A, 26 V, 25 cm/Min. , Gleichstrom 1. Nachlauf 700 A, 34 V, 45 cm; Min. Wechselstrom 2. Nachlauf 1320 A, 3 8 V, 2'0 em,l,li.: ,iah,@zlstr @rrr 3. Nachlauf 1320 A, 38 V, 20 crxii'Min,, Wechselstrom Die leicht gewölbte Wurzelnaht der Schweißung war etwas höher als In Beispiel 1 -(2.. 0 mm), aber ihre Oberfiä,: he war ebenfalls glatt. in der Schweißung waren weder Schlackeneinsei-ilüjsc noch Lunker festzustellen. Die Röntgenuntersuchung der Stumpfnaht und der Metallablagerung ergab entsprechend den J. i, S. -Schweißvors@@@Irften, daß die Schweißnaht von erster Qualität war. Anschließend wurden Biegeversuche mit Schweißproben durchgeführt, die folgendes Ergebnis hatten:
    seitliche Biegung gut mit 180 % Dehnung
    stirnseitige Biegung gut mit 180 % Dehnung
    Wurzelnahtbiegung gut mit 180 % Dehnung
    freie Biegung gut mit 50 % Dehnung
    Ein durchgeführter Zugversuch ergab eine Bruchfestigkeit von und ein Kerbschlagversuch ergab eine Kerbschlagzähigkeit von Wie eingangs erwähnt, können mit dem neuartigen Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung Stahlteile von großen Abmessungen und großer Dicke von einer Seite her stumpfverschweißt werden, wenn unterhalb der Werkstücke ein Schweißzusatz vorgesehen ist, der zusätzlich Eisenschmelze liefert.
  • Man ist dabei der Notwendigkeit enthoben, die Werkstücke umzudrehen und erhält trotzdem Schweißungen von guter Qualität ohne derartige Mängel, wie ungenügende Metallablagerungen, Überlappungen oder Lunker. Da außerdem nach dem Schmelzen des im Schweißzusatz enthaltenen Kunstharzpulvers der Schweißzusatz sich verfestigt hat, läßt er sich durch das Gewicht der Teile wie durch die Ausdehnung eines Luftschlauches bei Versorgen mit Druckluft gut zusammenpressen. Der Schweißzusatz verfestigt sich vor dem eigentliche Zusammenschweißen der Werkstücke und bildet dadurch einen guten Kontakt mit diesen, wodurch die Gratbildung bei den so erhaltenen Schweißungen ver- hindert wird. Zusätzlich trägt die Schlackebildung zur Erzeugung einer glatten, leicht gewölbten Wurzelnaht bei.
  • Die Vorteile, die sich aus der Tatsache ableiten, daß die Form der leicht ge- wölbten Wurzelnähte bei Anwendung des neuartigen Verfahrens gleichförmig wird, sollen nachstehend im Detail erläutert werden. Das bei den konventionellen Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen angewendete Hyalinpulver als Schweißzusatz schmilzt durch die Hitze der herunterfließenden Metallschmelze und des Lichtbogens und dient ledigich dazu, Schlacke zu bilden. Eine Beeinflussung der Ausbildung der Wurzelnähte kann darüber hinaus aber lediglich durch den auf die Nähte von unten her aufgebrachten Druck erfolgen. Bei einem Aufbringen von Druck auf den Schweißzusatz von unten her; ist aber die Kraftdurchleitung durch den Schweißzusatz sehrtark veränderlich in Abhängigkeit wn der Korngröße und Dichte des Schweißzusatzes, so daß es schwierig ist, einen vorbestimxqten, gleichmäßigen Druck zu halten. Mit anderen Worten, wenn auf einen >äreichdes Schweißzusatzes ein gewisser Druck ausgeübt wird, besteht die Möglichkeit, daß der Druck, der sich in den übrigen Bereichen des Schweißzusatzes ausbildet, sich davon unterscheidet, sobald die Korngröße, die Dichte und das scheinbar spezifische Gewicht des Schweißzusatzes in den übrigen Bereichen gegenüber dem ersten unterschiedlich ist. Diese Erschei- nungen werden unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis, 12 erklärt, in denen tatsächlich vorkommende Verhältnisse bei den vorbekannten Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen dargestellt sind. Nimmt man bei Betrachtung der Fig. 9 an, daß der Anteil des Schweißzusatzes längs der Linie X-X ein höheres, scheinbares spezifisches Gewicht aufweist als der übrige Anteil von Schweißzusatz, dann ist der durch die Luft auf den erstgenannten Anteil längs der Linie X-X ausgeübte Druck höher als der auf die übrigen Bereiche aufgebrachte. Daraus ergibt sich, daß im ersten Bereich schwer eine Wurzelnaht zu erzielen ist. Diese Erscheinung ist in Fig. 10 dargestellt. Man erkennt daraus, daß die Metallschmelze 13 auf den Widerstand des hohen Druckes stößt und beim Herabfließen behindert wird. Dadurch bildet sich an dieser Stelle eine etwas eingedrückte Wurzelnaht aus. Andererseits liegt aufgrund der Tatsache, daß die Schweißzusatzzusammensetzung längs der Linie XI-XI in Fig. 9 ein niedrigeres, scheinbares, spezifisches Gewicht aufweist, der übertragene Druck unterhalb des benötigten Wertes, so daß dadurch das Sinken der Metallschmelze beschleunigt wird. Als Ergebnis davon wird sich eine Wurzelnaht 14 von außerordentlich großer Höhe ausbilden, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Man ersieht daraus, daß der Schweißzusatz für den Fall, daß er während der ganzen Schweißoperation in einem pulverförmigen Zustand bleibt, in diesem Zustand effektiv nicht in der Lage ist, geeignete und gleichförmige Wurzelnähte zu liefern (siehe Fig. 12). Wenn dagegen der Schweißzusatz auf der Unterseite ein wärmeschmelzendes Kunstharzpulver enthält, und dieser Schweißzusatz aufgrund des schmelzenden Kunstharzpulvers zuerst verfestigt wird, so daß er engen Kontakt mit den Werkstücken bildet, dann stellt der Schweißzusatz 3, wie in Fig. 5 Bezeig, eine verfestigte Schicht 15 -vor dein Lichtbogen her, und diese verfestigte Schicht 15 fängt die Metallschmelze auf (siehe Fig. 8). Auf diese Weise hält der neuartige Schweißzusatz mit dem Gehalt von Kunstharz im Unterschied zu dem Verfahren, bei dem der Schweißzusatz während der Schweißoperation in pulverförmigem Zustand bleibt, die Metallschmelze nach oben und sorgt für die Ausbildung einer gleichförmigen Wurzelnaht.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind spezielle Beispiele gezeigt und im Detail beschrieben worden; es ist jedoch selbstverständlich, daß dies lediglich zum Zweck der Erläuterung geschah, und daß diese Beispiele den Rahmen der Erfindung nicht beschränken können. Der Rahmen der Erfindung wird nur durch die nachfolgenden Patentansprüche gesteckt.

Claims (2)

  1. Patentansprüd@ e 1. Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen von Stahlteilen, bei dem unterhalb des Schweißspaltes zweier gegenüberliegender Werkstücke auf einer Unters tützung ein pulverförmiger Schweißzusatz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißzusatz auf der Unterseite pulverförmiges Eisen oder Eisenlegierung, ein wärmeschmelzendes Kunstharzpulver sowie ein Schlackebildungsmittel enthält, daß das Kunstharzpulver vor dem Schweißvorgang durch die Wärmeleitung im Schweißspalt geschmolzen wird, daß durch das Schmelzen des Kunstharzpulvers der Schweißzusatz verfestigt wird und dadurch eng an der Unterseite der Werkstücke anhaftet.
  2. 2. Verfahren zum einseitigen Stumpfschweißen von Stahlteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Schweißzusatz auf der Unterseite vorzugsweise aus 43 Gew. -% Flußmittel für verdeckte Lichtbogenschweißung, 35 Gew. -% Eisenpulver von weniger als 10 mesh, 17, 5 % Ferro-Silizium und 4, 5 % Phenolkunstharzpulver besteht.
DE19661565630 1966-06-03 1966-06-03 Schweisspulver fuer das einseitige lichtbogen-stumpfschweissen von stahlteilen Granted DE1565630B2 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4432668A1 (de) * 1994-09-14 1996-03-21 Heidelberger Druckmasch Ag Verfahren zur Erzielung einer einwandfreien Oberfläche

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DE4432668A1 (de) * 1994-09-14 1996-03-21 Heidelberger Druckmasch Ag Verfahren zur Erzielung einer einwandfreien Oberfläche
DE4432668C2 (de) * 1994-09-14 1998-10-22 Heidelberger Druckmasch Ag Verfahren zur Erzielung einer einwandfreien Oberfläche

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Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee