DE1210102B

DE1210102B - Bottom rail welding process to achieve perfect root penetration without visible penetration notches

Info

Publication number: DE1210102B
Application number: DED41268A
Authority: DE
Inventors: Josef Leder
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1963-04-02
Filing date: 1963-04-02
Publication date: 1966-02-03

Description

Unterschienen-Schweißverfahren zum Erzielen eines einwandfreien Wurzeleinbrandes ohne sichtbare Einbrandkerben Das Unterschienen-Schweißen (US-Schweißen) ist ein halbautomatisches Schweißverfahren, das bei Stumpf- und Kehlnahtschweißungen angewendet wird und das wegen seiner Einfachheit - sowohl in der Handhabung als auch in der erforderlichen Aus-. stattung - auch von ungelernten Arbeitskräften nach sehr kurzer Anlernzeit so beherrscht wird, daß das äußere Aussehen solcher Schweißnähte dem sehr guter Handschweißnähte gleicht.Bottom rail welding process to achieve perfect root penetration without visible undercuts Lower rail welding (US welding) is a semi-automatic welding process used for butt and fillet welds because of its simplicity - both in handling and in the required training. equipment - even by unskilled workers after a very short time Learning time is so controlled that the external appearance of such welds the very good hand welds.

Trotz dieser Vorteile konnte sich bis jetzt das US-Schweißen von Kehlnähten nicht auf breiter Basis durchsetzen, weil es nach dem bisherigen Stand der Technik keine sichere Gewähr für einen über die gesamte Schweißlänge durchgehenden, einwandfreien Wurzeleinbrand leistet.In spite of these advantages, US fillet weld welding has been able to prove itself up to now did not prevail on a broad basis because it was state of the art no reliable guarantee for a continuous, flawless welding length over the entire length of the weld Root penetration.

Um einen ausreichenden Wurzeleinbrand - der insbesondere für abnahmepflichtige Schweißungen Bedingung ist - zu erhalten, muß bei Kehlnähten der Schweißlichtbogen bis in die durch den Schweißstoß der zu verschweißenden Teile gebildete Längskante wirksam werden, um das anliegende Material auch in der Wurzel sicher aufzuschmelzen.To ensure adequate root penetration - especially for those who are subject to acceptance Welding is a condition - the welding arc must be maintained for fillet welds up to the longitudinal edge formed by the weld joint of the parts to be welded become effective in order to safely melt the adjacent material also in the root.

Weil der Lichtbogen den Weg des geringsten Widerstandes - also den kürzesten Weg - geht, ist er bei Kehlnähten nicht auf die Wurzel gerichtet, sondern senkrecht auf die Oberflächen der beiden zu verschweißenden Teile.Because the arc takes the path of least resistance - that is, the shortest path - if it works, it is not aimed at the root of fillet welds, but rather perpendicular to the surfaces of the two parts to be welded.

Die Ausrichtung des Lichtbogens auf die Wurzel kann durch zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. Beeinflussung durch magnetische Felder, Anfasen der Schweißkanten usw., bewerkstelligt werden. Diese Maßnahmen verringern jedoch durch ihre Rufwendigkeit erheblich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.The alignment of the arc on the root can be done by additional Measures such as B. Influence by magnetic fields, chamfering of the welding edges etc., can be accomplished. However, these measures reduce the need for them the cost-effectiveness of the process is considerable.

Eine andere Maßnahme zum Erzielen eines ausreichenden Wurzeleinbrandes besteht in der Anwendung höherer Stromdichten. Dabei treten jedoch immer an den Flanken der Nähte unzulässige Einbrandkerben auf, so daß solche Schweißungen, insbesondere für abnahmepflichtige Arbeiten, untauglich sind.Another measure to achieve adequate root penetration consists in the use of higher current densities. However, always go to the Flanks of the seams inadmissible undercuts, so that such welds, in particular are unsuitable for work that is subject to acceptance.

Die Aufgabe des vorliegenden Verfahrens besteht darin, beim US-Schweißen einen einwandfreien Wurzeleinbrand ohne sichtbare Einbrandkerben zu erzielen.The task of the present method consists in US welding to achieve perfect root penetration without visible undercuts.

Gelöst wird diese Aufgabe so, daß die Elektrode mit der für die Erfassung der Wurzel erforderlichen Stromstärke belastet wird und während des Schweißens neben ihr befindliches Zusatzmaterial zum Abschmelzen bringt. Das in geeigneter Profil- oder Pulverform von entsprechender Querschnittsfläche ausgeführte Zusatzmaterial liegt unter der Schiene beiderseits entweder dem Elektrodenmantel an oder ist in in ihm befindliche Rillen eingebettet.This problem is solved in such a way that the electrode is used for the detection The current required by the root is loaded and during the welding process alongside brings their additional material to melt away. That in a suitable profile or powder form of appropriate cross-sectional area executed additional material lies under the rail on both sides either with the electrode jacket or is in grooves located in it embedded.

An Hand des in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels ist nachstehend an der US-Schweißung einer Kehlnaht die Durchführung und Wirkungsweise des Verfahrens näher erläutert.Using the exemplary embodiment shown in the figures below is the implementation and mode of operation of the US weld of a fillet weld of the procedure explained in more detail.

A b b. 1 zeigt die Ausführung einer Kehlnaht mit profiliertem bzw. pulverigem Zusatzmaterial; A b b. 2 zeigt den Querschnitt einer Elektrode mit eingebettetem Zusatzmaterial.A b b. 1 shows the execution of a fillet weld with a profiled or powdery additive material; A b b. 2 shows the cross section of an electrode with embedded Additional material.

Die miteinander zu verschweißenden Teile 1 und 2 werden zweckmäßigerweise so auf den Schweißtisch gelegt, daß sich die Wurzel 3 der Kehlnaht etwa senkrecht unter dem Mittelpunkt der Elektrode 4 befindet. Zum Abdecken der Elektrode 4 dient die Schiene 5.The parts 1 and 2 to be welded together are expediently so placed on the welding table that the root 3 of the fillet weld is approximately perpendicular located below the center of the electrode 4. Serves to cover the electrode 4 the rail 5.

Wird nun die Schweißung wie bisher üblich mit der für die Elektrode vorgeschriebenen Stromstärke vorgenommen, so erfolgt zwar ein gutes Verschweißen der Teile 1 und 2 an den Stellen, an denen ihnen der Elektrodenmantel6 anliegt, weil der kürzeste Weg dem Strom den geringsten Widerstand bietet, jedoch wegen ihrer relativ großen Entfernung von der Elektrode wird dabei die Wurzel 3 nicht mit erfaßt. Bei dieser Schweißung mit vorgeschriebener Stromstärke bilden sich an den Flanken der Naht keine Einbrandkerben, so daß sie äußerlich einwandfrei aussieht, obwohl sie wegen der nicht erfaßten Wurzel unbrauchbar ist.The welding is now carried out as usual with that for the electrode prescribed amperage is carried out, a good welding takes place of parts 1 and 2 at the points where the electrode jacket 6 is in contact with them, because the shortest path offers the least resistance to the current, but because of them At a relatively large distance from the electrode, the root 3 is not included. During this welding with the prescribed amperage, they form on the flanks the seam no undercuts, so that it looks flawless from the outside, although it is unusable because of the unrecognized root.

Wird mit höherer als der vorgeschriebenen Stromstärke gearbeitet, wird zwar die Wurzel 3 der Naht mit erfaßt, wegen der erhöhten Abschmelzleistung bilden sich jedoch an den Flanken Einbrandkerben, die die Zurückweisung der Naht bei der Abnahme zur Folge haben. Erfindungsgemäß wird nun bei höheren Stromdichten geschweißt, so daß auch die Wurzel 3 -sicher mit erfaßt wird. Die sich dabei bildendenEinbrandkerben werden schon während ihres Entstehens von dem der Elektrode in Profilform 7 oder Pulverform 8 mit entsprechender Querschnittsfläche beiderseits" beigelegten Zusatzmaterial, das während des Schweißens abschmilzt, ausgefüllt, so daß -die fertiger Naht keine sichtbaren Einbrandkerben aufweist. Dieses . Zusatzmaterial besteht zweckmäßigerweise aus dem gleichen Material wie die Elektrode 4, muß jedoch nicht stromführend sein. Die Stromstärke muß so weit erhöht werden, daß bei einwandfreiem Nahtaussehen die Wurzel erfaßt wird. - -Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß weder an den bestehenden Einrichtungen noch an den gebräuchlichen Elektroden etwas geändert werden muß. Außerdem erhöht die höhere Stromdichte die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, weil der Schweißvorgang schneller abläuft.If you work with a higher current than the prescribed, the root 3 of the seam is included because of the increased melting rate However, undercuts are formed on the flanks, which prevent the seam from being rejected result in the acceptance. According to the invention is now at higher Welded current densities, so that root 3 is also reliably detected. Which The undercuts that are formed in the process are changed from that of the Electrode in profile form 7 or powder form 8 with a corresponding cross-sectional area on both sides "added additional material that melts during welding, filled in so that the finished seam has no visible undercuts. This . Additional material expediently consists of the same material as the electrode 4, however, does not have to be live. The amperage must be so high be increased so that the root is detected if the seam appearance is perfect. - -This The method has the advantage that neither on the existing facilities nor on the common electrodes must be changed somewhat. It also increases the higher Current density the economics of the process because the welding process is faster expires.

Um das Beilegen des Schmelzgutes an den Elektrodenmantel zu vermeiden, kann das Schmelzgut auch in geeigneter Profil- oder Pulverform 9 von entsprechender Querschnittsfläche in entsprechend geformte Rillen 10 des Mantels 6 der Elektrode eingebettet werden. Wird bei dieser Ausführung der Elektroden pulverförmiges Zusatzmaterial verwendet, so wird das Pulver in geburiderier Form eingebracht. Das Binden des Pulvers -känn beispielsweise durch Kunststoff erfolgen.In order to avoid adding the melting material to the electrode jacket, the melt can also be in a suitable profile or powder form 9 of appropriate Cross-sectional area in correspondingly shaped grooves 10 of the jacket 6 of the electrode be embedded. In this design, the electrodes are powdered additive material is used, the powder is introduced in a curved shape. The binding of the powder -can be done for example by plastic.

Claims

.Patent claims: 1. Lower rail welding process to achieve - a "perfect root penetration without visible penetration notches, characterized in that the electrode (4) operating with a higher current density causes additional material (7, 8, 9) located next to it to melt away during welding. 2. according to claim 1, characterized in that the additional material (7, 8, 9) executed in a suitable profile (7) or powder form (8) of a corresponding cross-sectional area under the rail (5) rests on either side of the electrode jacket (6) or is embedded in grooves (10) located in it. Publications under consideration: German Patent No. 375 177; British Patent No. 486 724; USA.-Patent Nos .: 1953 942, 2148182, 2753428. -