DE1068088B - Fugenverband zum Ausbessern von Rissen in gußeisernen Werkstücken - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, Risse in gußeisernen Werkstücken durch Schweißen auzubessern. Die mechaniche Festigkeit durch Risse getrennter und nur durch Schweißen wieder verbundener GußeisenteÜe ist jedoch begrenzt. Man hat daher schon versucht, diese mechanische Festigkeit dadurch zu erhöhen, daß man die den Riß begrenzenden Werkstückränder zu einer V-förmigen Nut aufstemmte, in die Flanken dieser Nut vorstehende Bolzen einsetzte und dann die Nut mit Schweißwerkstoff ausfüllte, um auf diese Weise die getrennten Werkstückteile über die Bolzen und den Schweißwerkstoff auch mechanisch zu verklammern. Ein solches Verfahren ist jedoch nicht immer durchführbar, im übrigen umständlich, und die mechanische Verklammerung zwischen den vorstehenden Bolzenenden und dem Schweißwerkstoff hält auch nur begrenzten Beanspruchungen stand. Dies trifft insbesondere bei thermisch beanspruchten Arbeitsgeräten, z. B. Kokillen, zu. Man hat deshalb Risse in Kokillen auch schon dadurch ausgebessert, daß eine über den Riß gelegte Platte beiderseits des Risses durch Schraubbolzen am Werkstück befestigt und. zusätzlich mit dem Werkstück, gegebenenfalls auch mit den über ihre Außenseite vorstehenden Bolzenenden, verschweißt wurde. Diese aufgesetzten Platten wirken in vielen Fällen störend, und zwar bei Kokillen sowohl in ihrem Innern als auch an der Außenseite, wenn mehrere Kokilllen im Gespann abgegossen werden sollen. Verzichtet man anderseits auf eine über den Riß gelegte Platte im Kokilleninnern, dann fließt Gießmetall in den nach innen offenen Riß, wodurch das Ziehen des abgegossenen Blockes erschwert wird. Außerdem läßt sich ein Weiterreißen der Kokillenwand auf diese Weise nicht mit Sicherheit verhindern, Es ist sogar bereits beobachtet worden, daß unter der Einwirkung der hohen Wärmespannungen nicht nur der Riß sich verlängert, sondern sogar die außen aufgelegte Verstärkungsplatte zusammen mit den Befestigungsbolzen abgesprengt wird.

Es ist weiter bekannt, Risse in Gießformen dadurch auszubessern, daß man entweder in eine quer zum Riß in die Formwandung eingebrachte Ausnehmung einzelne Rundstäbe einlegt und diese mit dem Boden und der Seitenwandung der Ausnehmung sowie untereinander verschweißt oder daß man die Kokillenwand mit einem durchgehenden, den Riß kreuzenden Schlitz versieht und in diesen stählerne Streifen oder Profilstäbe einlegt, deren seitliche Längsflächen mit den Schlitzwandungen verschweißt werden. Es wurde auch schon vorgeschlagen, gerissene Metallwerkstücke dadurch wieder instand zu setzen, daß man in einseitig ■ in die Wand eingearbeitete, den Riß kreuzende flache Ausnehmungen je eine Lasche von sich vom Riß aus nach beiden Enden hin vergrößernder Breite einlegt Fugenverband zum Ausbessern von Rissen in gußeisernen Werkstücken

Anmelder: Egon Evert& Solingen, Beethovenstr. 194

Walter Grabe, Wattenscheid, ist als Erfinder genannt worden

und den ringsum gleich breiten Spalt zwischen ihren Randflächen und den Seitenflächen der Ausnehmung mit Schweißwerkstoff ausfüllt.

Die Erfindung geht von dem zuletzt genannten Fugenverband zum Ausbessern von metallischen Werkstücken aus, der aus den Riß überbrückenden, in Ausnehmungen des Werkstücks mit einem Spalt zur Aufnahme von Schweißwerkstoff eingelegten, vorzugsweise vom Riß nach beiden Seiten schwalbenschwanzförmig verbreiterten Laschen besteht, und ist gekennzeichnet durch auf beiden Seiten der vom Riß durchsetzten Wand des Werkstücks einander gegenüberliegend vorgesehene Laschen, die miteinander durch Bolzen verbunden sind, die in den Laschen in einem mit Schweißwerkstoff ausgefüllten Hohlraum enden. Die an beiden Enden festgelegten Bolzen nehmen die im Betriebe insbesondere bei Wärmeschwankungen auftretenden Querkräfte auf und. verhindern ein Abheben der Laschen vom Boden der Ausnehmung und damit auch ein Atifbrechen der Schweißverbindung.

Die Bolzen sollen in der Werkstückwand dicht geführt sein, um die Laschen bei der Aufnahme von Zugspannungen zu unterstützen, in den Laschen jedoch mit ihren Enden in größeren Durchbrechungen liegen, mit deren Umfangsflächen die Umfangsflächen der Bolzenenden gleichfalls unter Ausfüllung des Zwischenraumes mit Schweißwerkstoff verschweißt werden.

909 640/258

Claims (3)

Eine besonders gute Ausbesserung von Rissen in .Werkstücken, die hoher Wärmebeanspruchung ausgesetzt sind, ergibt sich, wenn wenigstens in der dem Wärmeerzeuger zugekehrten Wandfläche die Laschen bis unter diese Fläche versenkt und der Raum über den Laschen und den Bolzenenden mit Schweißwerkstoff ausgefüllt ist. In diesem Falle ist. es nämlich möglich,.den auf der Lasche, z.B. einer solchenβaus Stahl, unmittelbar aufliegenden Schweißwerkst^f/aus Stahl, dagegen den äußeren, mit der Werkstückwand fluchtenden Schweißwerkstoff aus Gußeisen, d. h. aus einem dem Werkstückwerkstoff verwandten Schweißwerkstoff bestehen zu lassen, der die gleichen thermischen und sonstigen Festigkeitseigenschaften besitzt wie das Werkstück selbst. 1S Zur Verbesserung der Haftung zwischen mehreren übereinanderliegenden Auftragsschichten aus verschiedenem Werkstoff können eine oder mehrere Zwischenschichten vorgesehen sein. So kann z. B. zwischen einer Auftragsschicht aus Stahl und einer solchen aus Gußeisen eine Schicht eingefügt werden, die von einer mit kalkbasischer Umhüllung versehenen Stahlelektrode niedergeschmolzen wurde. Zwischen einer solchen Schicht und der äußeren Gußeisenschicht kann zur weiteren Verbesserung der Verbindung dieser Schichten eine Auftragsschicht aus einem Gemisch ν-ρη Gußeisen und Stahl aufgeschweißt werden. Ein Gemisch aus Gußeisen und Stahl findet auch Verwendung, um den Zwischenraum zwischen der. Lasche sowie den Bolzen und den Wandungen der sie aufnehmenden Ausnehmungen aufzufüllen. Vorteilhaft dient ein Gemisch aus Gußeisen und Stahl auch zur Verbindung der auf die Lasche aufgebrachten Auftragsschichten und den Wandflächen der Ausnehmung. Um ein Weiterreißen einer eingerissenen Werkstückwand zu verhindern, wird in bekannter Weise das Rißende ausgebohrt. Eine größere Sicherheit gegen Weiterreißen ergibt sich jedoch, wenn man in die mit Gewinde versehene Bohrung einen Schraubenbolzen einsetzt, dessen Länge geringer ist als die Wandstärke des Werkstücks, und wenn man die versenkt in, der Werkstückwand liegenden Bolzenenden mit der Bohrungswand unter Auffüllung der Bohrung verschweißt. Zur Abdichtung der zwischen den Laschen bzw. einer Lasche und dem Schraubenbolzen liegenden Rißteile empfiehlt es sich, das Werkstück beiderseits des Risses zu einer sich nach innen erweiternden Nut auszustemmen oder auszufräsen und die Nut mit einem mit den Nutenwandungen verschweißten Schweißwerkstoffgemisch aus Gußeisen und Stahl auszufüllen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Ausbesserung eines Längsrisses in einer Kokillenwand dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teil einer Kokille mit quer über einen Riß gelegten Laschen, von außen gesehen, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Kokillenwand mit zwei sich gegenüberliegenden, in beide Wandflächen eingelegten Laschen, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Kokillenwand nach Fig. 1, zwischen zwei Laschen geschnitten, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Kokillenwand im Verlauf des ausgebohrten Rißendes nach Ausfüllen der Bohrung. In die äußere Fläche der Kokillenwand 1 sind quer über eine diese Wand durchsetzenden Riß 6 mit Abstand voneinander drei Laschen 2 derart versenkt eingelegt, daß die Umfangsflächen der Laschen 2 mit den Umfangsflächen der sie aufnehmenden Ausnehmungen in der Kokillenwand einen Zwischenraum bilden, der ' 1 durch Schweißwerkstoff 3 ausgefüllt ist. Die Laschen 2 sind von je einem nahe ihrer Enden liegenden Bolzen 5 durchsetzt, der durch die Kokillenwand selbst bis in eine in die Innenwand eingelassene Lasche ragt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 liegt an der unteren äußeren Seite der Kokille quer zum Riß 6 ebenfalls eine Lasche 2 derart versenkt in der Kokillenwand, daß sie außen bündig mit dieser abschließt. Der Zwischenraum zwischen den Umfangsflächen der Lasche 2 und den inneren Umfangsflächen der diese Lasche aufnehmenden Ausnehmung ist mit Schweißwerkstoff 3 ausgefüllt. Ebenso liegt zwischen den innerhalb der Laschen liegenden Enden der Bolzen 4 und den Umfangsflächen der Ausnehmungen in den Laschen, in die die Bolzen hineinragen, der die Bolzen mit der Lasche verbindende und den Zwischenraum ausfüllende sowie die Stirnseiten der Bolzen überdeckende Schweißwerkstoff 5. Auf der oberen, inneren Seite der Kokillenwand ist die Lasche 2 tiefer in die Kokillenwand 1 eingelassen, als ihre Dicke ausmacht. Auch hier enden die Bolzen 4 in Ausnehmungen der Lasche 2, mit der sie durch den Zwischenraum ausfüllenden Schweißwerkstoff verschweißt sind. Auf der Außenseite der oberen Lasche 2 ist zunächst eine Schicht 11 aus Stahl aufgeschweißt. Auf diese Stahlschicht 11 folgt eine Schicht 10, die von einer Stahlelektrode mit kalkbasischer Umhüllung niedergeschmolzen worden ist. Die über diese Schicht 10 gelegte Schicht 9 besteht aus einem Gemisch von Gußeisen und Stahl, während die außen und mit der Kokilleninnenwand bündig liegende Schicht 8 aus Gußeisen besteht. Die Umfangsflächen. der oberen Lasche 2 sowie die Schichten 8 bis 11 sind mit der Umfangswand der die Lasche aufnehmenden Ausnehmung durch Schweißen verbunden, wobei der Schweißwerkstoff zugleich den Abstand um die Lasche und die Auftragsschicht bis auf die Höhe der inneren Kokillenwand ausfüllt. Dieser Schweißwerkstoff 3 besteht vorteilhaft aus einem Gemisch von Gußeisen und Stahl. Zur Abdichtung der nicht von der Lasche überdeckten Rißteile ist gemäß Fig. 3 die Kokillenwand innen und außen beiderseits des Risses zu einer sich nach innen erweiternden Nut 12 ausgestemmt, worauf die Nutenwandung unter Ausfüllung der Nut mit Schweißwerkstoff 13 miteinander verschweißt sind. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist in die Bohrung 7 (Fig. 1) am Ende des Risses ein Gewindebolzen 15 eingesetzt, der kürzer ist, als die Dicke der Wand 1 ausmacht, und dessen beide Stirnflächen mit den frei liegenden Wandflächen der Bohrung 7 durch Schweißwerkstoff 14 verbunden sind. Pat enta.n'si' r cc. 11 κ -

1. Fugenverband zum Ausbessern von Rissen in gußeisernen Werkstücken, der aus den Riß überbrückenden, in Ausnehmungen des Werkstücks mit einem Spalt zur Aufnahme von Schweißwerkstoff eingelegten, vorzugsweise von dem Riß nach beiden Enden schwalbenschwanzförmig verbreiterten Laschen besteht, gekennzeichnet durch auf beiden Seiten der vom Riß durchsetzten Wand des Werkstücks einander gegenüberliegend vorgesehene Laschen, die miteinander durch Bolzen verbunden sind, die in den Laschen in einem mit Schweißwerkstoff ausgefüllten Raum enden.

2. Fugenverband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei wärmebeanspruchten Werkstücken in der dem Wärmeerzeuger zugekehrten

Wandfläche die Laschen versenkt sind und der Raum über den Laschen und den Bolzenenden mit Schweißwerkstoff ausgefüllt ist.

3. Fugenverband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Lasche unmittelbar aufliegende Schweißwerkstoff aus Stahl und der mit der Werkstückwand fluchtende Schweißwerkstoff aus Gußeisen besteht,

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 001 566; britische Patentschrift Nr. 159 914.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©, 909 640/258 10.59