DD262747A3

DD262747A3 - PROCESS FOR WELDING CIRCLES

Info

Publication number: DD262747A3
Application number: DD24580582A
Authority: DD
Inventors: Guenther Flach; Udo Franz; Klaus Retzlaff; Wolfgang Kupetz
Original assignee: Thale Eisen Huettenwerk
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1982-12-10
Publication date: 1988-12-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum UP-Schweissen von Rundnaehten, wobei als Zusatzwerkstoff eine bandfoermige Elektrode verwendet wird. Die Nahtfugenform ist eine X-Naht mit einer fuer alle Blechdicken gleichen Nahtflaeche auf der Innenseite der zylindrischen Hohlkoerper. Geschweisst wird erfindungsgemaess bei einer Stromstaerke 800 A, einer Schweissgeschwindigkeit 0,4 m/min und einem freien Bandende der Elektrode von 25-50 mm. Die Bandelektrode wird fuer eine erste Fuellage in Drehrichtung und fuer weitere Lagen gegen die Drehrichtung aus dem Zenit in Abhaengigkeit vom Behaelterdurchmesser bis max. 180 mm verschoben.The invention relates to a method for UP welding of Rundnaehten, wherein a bandfoermige electrode is used as a filler material. The seam joint shape is an X-seam with a seam area which is the same for all sheet thicknesses on the inside of the cylindrical hollow body. According to the invention, welding is carried out at a current intensity of 800 A, a welding speed of 0.4 m / min and a free end of the electrode of 25-50 mm. The band electrode is used for a first filling in the direction of rotation and for further layers against the direction of rotation from the zenith as a function of the container diameter up to max. 180 mm shifted.

Description

Characteristic of the known technical solutions

Es ist allgemein bekannt, daß Rundnähte mittels UP-Drahtschweißung mit befriedigender Abschmelzleistung bei hohem Energieaufwand geschweißt werden. Dieser hohe Wärmeeintrag wirkt nachteilig. Die Schmelzbäder werden überhitzt, die Zähigkeitseigenschaften der Schweißverbindung sinken. Die Schweißnaht schrumpft stärker, wodurch die Schlacke beim Schweißen der Wurzellage bzw. der 1. Füllage derart fest sitzt, daß sie mechanisch, z.B. mittels Druckluftwerkzeuge, unter erheblicher Lärmbildung herausgeschlagen werden muß.It is well known that round seams are welded by means of UP-wire welding with satisfactory Abschmelzleistung at high energy consumption. This high heat input has a disadvantageous effect. The molten baths are overheated, the toughness properties of the welded joint sink. The weld shrinks more, making the slag so tight during welding of the root pass and the first fill that it is mechanically, e.g. must be knocked out by means of compressed air tools, under considerable noise.

Für Rundn.ähte werden überwiegend die Nahtfugenformen V, Y, X, 2/3X angewendet. Bei V- und Y-Nähten liegt dabei die Fugenöffnung innen, so daß von innen mechanisiert oderteilautomatisch geschweißt wird. Dies muß jedoch bei der Anwendung der UP-Schweißung auf einer Pulverbadsicherung erfolgen. Die UP-Schweißung kann nur dann für die Schweißnaht angewendet werden, wenn ein zerlegbarer Schweißtraktor verwendet wird, der durch die Montageöffnung in den Behälter hinein- und wieder herausgebracht wird. Schließnähte mit inneniiegender Nahtöffnung sind deshalb sehr aufwendig und kostenungünstig. Beim Schweißen der Außenrundnähte an prüfpflichtigen Behältern sind die Nahtwurzeln vor dem Schweißen durch einen zusätzlichen Arbeitsgang thermisch oder mechanisch auszukreuzen.For round seams, mainly the seam joint shapes V, Y, X, 2 / 3X are used. In the case of V and Y seams, the joint opening lies inside, so that mechanically or automatically welded from the inside is welded. However, this must be done when using the UP weld on a powder bath fuse. The UP weld can only be used for the weld if a dismountable welding tractor is used, which is brought in and out through the mounting hole. Lock seams with inneniiegender seam opening are therefore very expensive and cost. When welding the external circumferential welds on containers subject to mandatory inspection, the seam roots must be thermally or mechanically crossed out before welding by means of an additional operation.

Werden die X- oder 2/3X-Naht angewendet, so besteht ebenso wie bei der V- und Y-Naht der Nachteil des großen Öffnungswinkels, der bei größeren Blechdicken ein sehr großes Nahtvolumen erfordert und damit hohe Fertigungskosten verursacht.If the X or 2 / 3X seam is used, as with the V and Y seams, there is the disadvantage of the large opening angle, which requires a very large seam volume for larger sheet thicknesses and thus causes high production costs.

Für alle genannten Nahtformen können die Rundnähte eines geschlossenen Behälters nicht nach einer einheitlichen Technologie geschweißt werden, sofern wirtschaftliche Hochleistungsverfahren eingesetzt werden sollen. Des weiteren trifft für alle Nahtformen zu, daß der überwiegende oder ein großer Teil des Schweißgutes von der Behälterinnenseite eingebracht werden muß. Das Schweißen im Behälter ist aufwendig und teuer und stellt für den Schweißer eine wesentlich höhere Belästigung als das Außenschweißen dar.For all seam shapes mentioned above, the round seams of a closed container can not be welded using a uniform technology, if economic high-performance processes are to be used. Furthermore applies to all seam shapes that the majority or a large part of the weld metal must be introduced from the container inside. Welding in the container is complicated and expensive and represents a much greater annoyance for the welder than external welding.

Es ist bekannt, daß das UP-Bandverbindungsschweißen für ebene Bleche angewendet wird, daß mit sehr hohen Stromstärken und demzufolge mit großen Schmelzbädern gearbeitet wird, die durch spezielle Kupfer-Pulver-Schmelzbadsicherungen an ebenen Blechen zu beherrschen sind.It is known that the UP-band connection welding is used for flat sheets, working with very high currents and consequently with large molten baths, which are to be controlled by special copper powder Schmelzbadsicherungen on flat sheets.

Für das Schweißen von Rundnähten wird das UP-Bandschweißen wegen der ungelösten Schmelzbadsicherung und der damit verbundenen Gefahr des Durchbrechens sowie der großen Schmelzbäder nicht angewendet.For the welding of round seams, the UP-band welding is not used because of the undissolved melt pool protection and the associated danger of breakage and the large molten baths.

Die an ebenen Blechen erzielten Nahtoberflächen und die äußere Nahtform genügen nicht den Anforderungen, wenn z. B. im Druckgefäßebau derartige Behälter einer weiteren Veredlung unterworfen sind. Auch treten hier sowohl bei ebenen als auch bei Rundnähten häufig Schweißfehler (UP-Linsen) auf, wenn ein Pulverkissen als Schmelzbadsicherung verwendet wird. Derartige Fehler erfordern eine Ausarbeitung der Naht, ein Nachschweißen und damit einen zusätzlichen Aufwand.The achieved on flat sheets seam surfaces and the outer seam shape do not meet the requirements when z. B. in pressure vessel construction such containers are subjected to further refinement. Welding defects (UP lenses) frequently occur both in flat and in round seams when a powder pad is used as a molten bath protection. Such errors require a preparation of the seam, rewelding and thus an additional expense.

Des weiteren ist das UP-Bandauftragsschweißen zylindrischer Körper mit quer gestellter Elektrode, hoher Abschmelzleistung, geringer Einbrandtiefe und großer Nahtbreite bekannt.Furthermore, the UP band welding of cylindrical body with transverse electrode, high Abschmelzleistung, low Einbrandtiefe and large seam width is known.

Object of the invention

Durch die Erfindung sind für das Schweißen von Rundnähten bei verringertem Energieeintrag und verbesserter Qualität die Arbeitsproduktivität wesentlich zu steigern und die Arbeitsbedingungen durch Lärmverminderung beim Entfernen der Schlacke sowie durch Verringerung des von innen einzubringenden Schweißnahtvolumens zu verbessern.With the invention, for the welding of round seams with reduced energy input and improved quality, labor productivity is to be substantially increased and the working conditions improved by reducing the noise when removing the slag and by reducing the weld volume to be introduced from the inside.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schweißen von Rundnähten, insbesondere von Behälterrundnähten, zur Erhebung der Schweißleistung bei gleichzeitiger Energieeinsparung, Verbesserung der mechanischen und technologischen Gütewerte sowie der Schlackenentfernbarkeit zu entwickeln.The invention has for its object to develop a method for welding round seams, in particular of container round seams, to collect the welding power while saving energy, improving the mechanical and technological quality values and the slag removability.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Außenrundnaht ein- oder mehrlagig UP mit längsgestellter Bandelektrode auf einer als Badsicherung dienenden Wurzellage geschweißt wird. Die Fugenvorbereitung ist eine unsymmetrische X- oder U-Naht, deren innenliegende Fugentiefe für alle Blechdicken konstant ist und vorzugsweise 5 mmAccording to the invention, the object is achieved in that the outer circumferential seam is welded one or more layers UP with longitudinal band electrode on a root position serving as a bath fuse. Joint preparation is an asymmetric X or U seam whose internal joint depth is constant for all sheet thicknesses and preferably 5 mm

beträgt. Die mit Schweißgut gefüllte innenseitige Fugenöffnung dient als Schmelzbadsicherung der außenseitig anzuwendenden UP-Bandschweißung. Zusätzliche Vorrichtungen zur Schmelzbadsicherung sind nicht erforderlich. Alle Rundnähte, auch Behälterschließnähte, können, abgesehen von der Lagenzahl und der zu schweißenden Lage, nach gleicher Technologie gefertigt werden. Ein Ausfugen der Nahtwurzel vor dem Gegenschweißen der Außennaht ist nicht erforderlich. Die UP-Bandschweißung der Rundnähte erfolgt bei einer Stromstärke größer als 800 A und einer Schweißgeschwindigkeit größer als 0,4m/min und einem freien Bandende von 25 bis 50 mm. Die Bandelektrode wird dabei für die erste Füllage in Dreh richtung aus dem Behälterzenit und für die weiteren Lagen gegen die Drehrichtung aus dem Behälterzenit in Abhängigkeit vom Behälterdurchmesser bis 180 mm verschoben.is. The inside joint opening filled with weld metal serves as a molten pool protection for the UP-band weld to be used on the outside. Additional devices for Schmelzbadsicherung are not required. All round seams, including container seams, can be manufactured using the same technology, apart from the number of layers and the position to be welded. Grooving the seam root before counter welding the outer seam is not required. The UP-band welding of the round seams is carried out at a current greater than 800 A and a welding speed greater than 0.4 m / min and a free end of tape from 25 to 50 mm. The band electrode is thereby moved for the first filling in the direction of rotation from the Behälterzenit and for the other layers against the direction of rotation of the Behälterzenit depending on the container diameter to 180 mm.

Die Bandgeometrie wird so gewählt, daß bei geringerem Energieaufwand und damit auch geringerem Wärmeeintrag als bei der UP-Drahtschweißung das erforderliche Schweißgut in der entsprechenden Zeiteinheit abgeschmolzen wird. Dies begünstigt neben der Energieeinsparung das Schrumpfverhalten und damit auch die Schlackenentfernung von bandgeschweißten Rundnähten.The band geometry is chosen so that with less energy and thus less heat input than in the UP-wire welding the required weld metal is melted in the appropriate unit of time. In addition to energy savings, this favors the shrinkage behavior and thus the slag removal of band welded round seams.

embodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Für die Rundnähte eines Stahlbehälters mit einer Blechdicke s = 20 mm und einem Durchmesser von 2800 mm wird die Nahtform als unsymmetrische X-Naht vorbereitet. Der Öffnungswinkel der innenliegenden Fuge beträgt 70°, die Fugentiefe ist für alle Blechdicken 5 mm. Der äußere Fugenwinkel beträgt 40°, der Luftspalt 2 mm.For the round seams of a steel container with a sheet thickness of s = 20 mm and a diameter of 2800 mm, the seam shape is prepared as an asymmetric X-seam. The opening angle of the internal joint is 70 °, the joint depth is 5 mm for all sheet thicknesses. The outer joint angle is 40 °, the air gap 2 mm.

Die Wurzellage wird für alle Rundnähte, auch für die Schließnaht von innen ohne Schmelzbadsicherung MAG-geschweißt. Die erforderliche Decklage der innenliegenden Fuge wird UP-geschweißt.The root pass is MAG-welded for all round seams, also for the closing seam from the inside without weld pool protection. The required cover layer of the internal joint is UP-welded.

Die Nahtwurzel bleibt auf der Außenseite unbearbeitet, sie wird nicht ausgefugt. Die Außenrundnaht wird UP mit einer Bandelektrode der Abmessung 15x1 mm² in 2 Lagen geschweißt. Die Bandelektrode wird in Längsstellung der Schweißzone zugeführt und abgeschmolzen.The seam root remains unprocessed on the outside, it is not ausgefugt. The outer circumferential seam is welded UP with a band electrode measuring 15x1 mm ² in 2 layers. The band electrode is fed in the longitudinal position of the welding zone and melted.

Als Schweißpulver wird ein Schmelzschweißpulver vom Typ Pie 12 UPS verwendet.The welding powder used is a Pie 12 UPS fusion welding powder.

Documents considered:

DD-PS 102322 (B 2 3 K, 9/02)DD-PS 102322 (B 2 3 K, 9/02)

H. J. Kleemann: Das UP-Verbindungsschweißen mit Bandelektrode, Der Praktiker (1967) 4H. J. Kleemann: The UP joint welding with tape electrode, The Practitioner (1967) 4

Claims

A method of welding round seams, in particular of container seams, with an elongated band electrode, using an X or U seam and a root layer serving as a bath fuse, characterized in that an asymmetrical seam joint is used whose internal joint depth is constant for all sheet thicknesses , preferably 5 mm, and that at a current strength> 800 A and a welding speed> 0.4 m / min and a free end of tape 25-50 mm welded, wherein the band electrode for a first filling in the direction of rotation and for further layers against the Direction of rotation from the zenith depending on the container diameter up to max. 180 mm is shifted.

Field of application of the invention

The invention relates to a method for welding round seams, in particular of container round seams, with an elongated band electrode, using an X or U-seam and a root position serving as a bath fuse.