DE1095089B - Stumpfschweissverbindung - Google Patents

Description

• Stumpfschweißverbindung Die Erfindung betrifft eine Stumpfschweißverbindung, bei der der Rand des einen Teiles in eine Ausnehmung im Rande des anderen Teiles ragt und die Teile auf der der Schweißraupe abgekehrten Seite miteinander fluchten.
• Bei bekannten Schweißverbindungen dieser Art für Rohre sind der Querschnitt der Ausnehmung und der Querschnitt des in diese Ausnehmung ragenden Randes gleich groß und gleichgestaltet, so daß die Ausnehmung durch den Rand vollkommen ausgefüllt ist. Eine solche Gestaltung hat den Zweck, die zu verbindenden Stücke gegenseitig zu zentrieren und dabei auf der der Schweißraupe abgewendeten Seite eine fluchtende Fläche zu erhalten.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stumpfschweißverbindung mit den oben beschriebenen ineinanderragenden Rändern zu schaffen, bei der die Schweißverbindungsstellen möglichst frei von Schrumpfspannungen sind und die möglichst einfach herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in die Ausnehmung ragende Rand in einem abgesetzten Abschnitt endet. Die Gestaltung des abgesetzten, in die Ausnehmung ragenden Abschnittes ist dabei derart, daß beim Schrumpfen der Schweißverbindung in diesem Abschnitt eine Deformation stattfinden kann, ohne daß dadurch die Schweißverbindung gefährliche Vorspannungen erhält. Solche Vorspannungen sind oft Ursache für Schweißrisse, insbesondere wenn durch die normale Beanspruchung der Verbindung zusätzliche Spannungen im Bereich der Schweißnaht auftreten, wie dies z. B. der Fall ist, wenn sich die Schweißverbindung an einem Druckbehälter befindet.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine Schweißverbindung eines Rohrstutzens mit einer Wand; Fig. 2 und 3 zeigen Schweißverbindungen zwischen zwei Blechkanten.
• Gemäß Fig. 1 ist an eine mit einer Bohrung 5 versehene Wand 1, die z. B. die eines Behälters ist, ein Rohrstutzen 2 angeschweißt; die Schweißnaht ist mit 7 bezeichnet. An dem Rohrstutzen ist ein Führungsrand 3 angedreht, der einen stufenförmig abgesetzten Abschnitt 4 aufweist. Zur Aufnahme des Führungsrandes 3 und des Abschnittes 4 ist durch Ansenken der Bohrung 5 in der Wand 1 eine zylindrische Ausnehmung 6 vorgesehen. Die Stirnfläche des Abschnittes 4 stützt sich auf dem Grund der Ausnehmung 6 ab, während der Führungsrand 3 mit der Ausnehmung 6 zusammen den Stutzen 2 zentriert. Führungsrand 3 und Abschnitt 4 wirken hier als Abstandhalter. Die Wanddicke des Abschnittes 4 ist wesentlich kleiner als die Wanddicke des Führungsrandes 3. Zwischen der zylindrischen Wand der Ausnehmung 6 und der dieser Wand zugewendeten Umfangsfläche des Abschnittes 4 ist ein freier Raum, so daß beim Schrumpfen der Schweißverbindung der Abschnitt 4 sich deformieren kann und die Schweißnaht 7 von Vorspannungen frei bleibt.
• Gemäß Fig. 2 sind zwei Bleche 8 und 9 durch eine V-Schweißnaht 14 miteinander verbunden. Das Blech 8 weist einen Führungsrand 10 auf, der in einem abgesetzten Abschnitt 11 endet. Das Blech 9 weist eine Ausnehmung 12 auf, deren Höhe der Dicke des Führungsrandes 10 entspricht. Der Führungsrand 10 mit dem abgesetzten Abschnitt 11 ragt in die Ausnehmung 12, wobei die Stirnfläche des Abschnittes 11 an der Grundfläche 13 der Ausnehmung 12 anliegt. Die Schweißverbindung nach Fig. 2 wird mit Vorteil verwendet, wenn sie auf beiden Seiten zugänglich sein soll und auf der der Schweißnaht 14 abgewendeten Seite ohne Nachbearbeitung keine Schweißraupe sichtbar sein darf.
• Bei den bisher gezeigten Beispielen sind die Querschnitte der Führungsränder sowie ihrer abgesetzten Abschnitte rechteckig, und eine Begrenzungslinie der Abschnitte liegt in der geraden Verlängerung einer Begrenzungslinie der zu verbindenden Teile. Die abgesetzten Abschnitte können auch einen anderen Querschnitt aufweisen oder in bezug auf die erwähnten Begrenzungslinien anders angebracht sein, wenn nur die Dicke des abgesetzten Abschnittes gegenüber der des Führungsrandes so vermindert ist, da.ß die gewünschte Verformbarkeit des abgesetzten Abschnittes beim Schrumpfen der Verbindung erreicht wird. So ist in Fig. 3 eine gegenüber dem Beispiel nach Fig. 2 abgewandelte V-Schweißnahtverbindung gezeigt, bei der der abgesetzte Abschnitt 15 des Führungsrandes 10 kreisbogenförmig gewölbt ist. Hierdurch ergibt sich eines besonders weiche Abstützung des Abschnittes 15 in der Ausnehmung.
• Wie in den Figuren gezeigt, ist der Führungsrand, der gleichzeitig als Abstandhalter zwischen den zu verschweißenden Teilen dient, im Bereich der Schweißnaht so dick, daß er einer Verformung beim Schweißvorgang genügend Widerstand leisten kann. Außerhalb der Schweißzone ist der Führungsrand in seiner Wanddicke beträchtlich verringert, so daß der entstandene abgesetzte Abschnitt sich elastisch und/ oder plastisch verformen kann, ohne da.B die Schweißnaht unzulässig belastet wird. Die Wanddicke des Führungsrandes kann außerhalb der Schweißzone auch in anderer Weise, als es in den Figuren dargestellt ist, vermindert sein. So kann der Führungsrand nach seinem freien Ende hin in seinem Querschnitt verjüngt sein, oder er kann, ähnlich wie es in Fig. 3 gezeigt ist, gewölbt sein. Ein anderes Anwendungsgebiet für die vorstehend beschriebene Schweißverbindung, die gleich gut anwendbar ist für gerade oder gekrümmte Schweißnähte, ist z. B. der Turbomaschinenbau, und zwar beim Anschweißen von Schaufeln an Schaufelträgern oder beim Zusammenschweißen von Turbinenläuferscheiben oder sonstigen Rotationskörpern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Stumpfschweißverbindung, bei der der Rand des einen Teiles in eine Ausnehmung im Rand des anderen Teiles ragt und die Teile auf der der Schweißraupe abgekehrten Seite miteinander fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Ausnehmung ragende Rand in einem abgesetzten Abschnitt endet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 734 196, 802 676; französische Patentschrift Nr. 679 867; deutsche Patentanmeldung D 81751 b/49 h (bekanntgemacht am 4. 2. 1954).