DE1440380A1

DE1440380A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Schweissen

Info

Publication number: DE1440380A1
Application number: DE19601440380
Authority: DE
Inventors: Cook Harry C; Faulkner Glenn E; Rieppel Perry J; Nelson Jerome W
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1959-07-06
Filing date: 1960-06-15
Publication date: 1972-03-02
Also published as: US3084246A; DE1440380C3; DE1440380B2; GB945497A; NL6910799A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Schweißen Für diese Anmeldung wird die Priorität vom 6. Juli 1959 aus der US-Patentanmeldung Ser.No. 825, 159 in Anspruch genommen. Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Schweißen. Ihre, besondere Anwendung liegt in einer automatischen Herstellung von Umfangschweißnähten, insbesondere an Rohrleitungen und ähnlichen Bauteilen. Bisher sind verschiedene Vorschläge zur automatischen Schweißung von Stoßverbindungen an Rohren oder anderen Bauteilen gemacht worden. Allgemein gesagt, arbeiten jedoch die bisherigen Vorschläge in der Ausführung zu langsam und ergaben keine zufriedenstellenden Resultate, oder sie erforderten große, viel Platz beanspruchende Hilfsausrüstungen. Üblicherweise werden Rohrleitungen verschweißt, indem die Rohrenden aneinanderstoßend angeordnet werden, die vorher zu einer Abschrägung bearbeitet worden sind, die eine Nut bildet, welche mit dem Schweißmaterial gefüllt werden muß; hierzu wird die Verbindung innen und aussen eingespannt, um die Rohrabschnitte für den Schweißvorgang in der richtigen aneinanderstoßenden Lage zu halten, und das Schweißmaterial mittels eines von Hand gesteuerten elektrischen Lichtbogens aufgebracht. Das Schweißmetall wird in kleinen Anteilen aufgebracht, um die Nut zu füllen. Bei dieser Art der Schweißung wird. oft im voraus eine Heftung mit kleinen Schmelzen oder Kügelchen geschmolzenen Schweißmetalls durchgeführt, um die Werkstücke zusammenzuhalten. Sie erfordert beträchtliches manuelles Fachkönnen sowie viel. Zeit und Material, um eine annehmbare Arbeit auszuführen, und manche der hergestellten Schweißnähte besitzen ein rauhes und ungleichmäßiges Aussehet und enthalten Aushöhlungen, Risse und andere Fehlstellen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur automatischen Herstellung von Schweißnähten, insbesondere Schweißnähten an großen Rohren, die nicht gedreht werden könneng in einem einzigen Arbeitsgang, um eine ganz besonders gleichmässige Schweißqualität und Festigkeit zu erreichen. Besonders wird es durch Anwendung der Erfindung möglich, Einschritt-Verschweißungen, insbesondere an einer Platte und einem Rohr von 6,3 bis 9,5 mm Stärke in allen Stellungen, d.h. bei der Rohrverschweißung eine gleichförmige Schweißung in einem einzigen Schritt oben, an den Seiten und unten an einem nicht verdrehten Rohr zufriedenstellend auszuführen, sowie eine unüblich schmale Verbindung zu schweißen, wobei das Verhältnis der tatsächlichen Verbindungs- oder Spalttiefe zur Breite im Bereich etwa 3 bis zu 1 (vorzugsweise 4,5 bis 6,5 zu 1) liegt, und wo das Verhältnis der Schmelzzonentiefe zur Breite im allgemeinen Bereich von 2 : 1 oder höher liegt. Die nach der Erfindung hergestellten Schweißungen sind solche von unüblicher, aber in hohem Maße erwünschter Schmelzlini®ngeometrie, insbesondere für Einschritt-Schweissungen. Gemäß der Erfindung verengt sich die Schmelzzone unter Anwendung eines fortlaufend zugeführten Schweißdrahtes oder -staben unter der Abbrennstellung des Drahtes, weitet sich aber infolge des überhitzten Metalles unter dem Bogen an der Wurzel aus, so daß die bVurzelränder zurückgeschmolzen werden. Dies stellt eine gute Wurzelfusion sicher. Die Erfindung gestattet es ferner, Schweißungen, die ein unübliches Gefüge und hohe Festigkeit haben, durch im wesentlichen einen Einschritt-Vorgang in einem tiefen, schmalen, vertikalen und mit Wänden versehenen Spalt herzustellen. Das Verfahren und die Vorrichtung können für gerade oder flache Schweißungen von aneinanderstoßenden Teilen, beispielsweise Verbindungen oder Nähten an flachen und gekrümmten Platten, sowie zur Zusammenschweißung der Enden von aneinandergrenzenden Rohrabschnitten verwendet werden. Flache oder gekrümmte Platten und Bleche können in verschiedenen Stellungen und aus verschiedenen Richtungen, vertikal, horizontal, oben oder in anderer Meise verschweißt werden. Bei Umfangsschweißnähten um in einer festen oder verhältnismäßig festen Stellung 'befindliche horizontale Rohre, wie sie üblicherweise an Rohrleitungen angebracht werden, wo das Rohr nicht gedreht werden kann, aber die Schweißung um es herum ausgeführt werden muss, treten besondere Probleme bei der Steuerung des Flusses des geschmolzenen Metallee auf. Insbesondere an der Oberseite ist das Metall bei üblichen Schweissungen bestrebt, zur Wurzel der Schweißnaht an der Innenseite des Rohres zu fließen, und es belässt Schweißraupen; Durchbrennungen und andere Eindringungen nach innen, auch neigt das geschmolzene Schweißmetall dazu, um das Rohr anstelle in die Verbindung $u fließen. An der Unterseite eines derartigen Rohres neigt das geschmolzene Metall nach unten und aus der Verbindung heraus, anstatt in sie hineinzufließen. Übliche Umfangsschweißungen an einem Stahlrohr werden von Hand in verschiedenen Schritten durchgeführt, wobei ein, zwei oder drei Schweißvorrichtungen einen "ersten Schritt durchführen, bei dem die Rohre in aneinanderstoßender Lage punktgeschweißt werden, indem eine dünne Verbindung um die Verbindungsstelle gelegt wird, und anschließend andere Schweißvorrichtungen einen zweiten Schritt durchführen, bei welchem die Verbindung im wesentlichen gefüllt wird. Schließlich stellen weitere "FertigLSchweißvorrichtungen die Schweißung fertig, indem genug Füllmetall zur Füllung der Verbindung zugeführt wirdb Dieses Verfahren wird üblicherweise angewendet, damit der Aufbau der Rohrleitung in Übereinstimmung mit den Möglichkeiten der Rohrverleger, der Grabenausheber und Biegevorrichtungen schnell über Land fortschreiten kann, um das Rohr auszulegen. Die Forderung nach Streckenkosten-Produktion bei Rohrleitungen hat den Erfolg der bisherigen automatischen Schweißverfahren infolge ihre* Mangelt an Beweglichkeit und des Mangels ihrer Anwendbarkeit für eine schnelle Auütellung und Verschiebung beeinträchtigt. Das erfindungsgemäße automatische Schweißen hat den wesentlichen Vorteil einer weiten Anpassungsfähigkeit, um mit Geschwindigkeiten zu schweißen, welche es mit den hohen Geschwindigkeiten der Rohrauslegungsverfahren im Gelände bei im wesentlichen verminderten Kosten aufnehmen können, wobei veränderliche menschliche Einflüsse ausgeschieden werden, Was zu einer höheren Schweißnahtqualität und Gleichförmigkeit führt. Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht zur Darstellung des Verfahrens, wie es bei einer Rohrleituns-Verschweißung angewendet wird; Fig. 2 eine ins einzelne gehende Ansicht des Schweißkopfes, der für eine genaue Steuerung der Stellung ausgerüstet ist; Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig.2, wobei bestimmte Teile im Schnitt gezeigt und andere Teile zwecks größerer Klarheit ausgelassen sind; Fig. 4 eine vertikale Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung quer zur Rohrleitung; Fig.5 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 4; Fig. 6 einen Teilschnitt im wesentlichen längs der Linie 6-6 in Fig. 4 zur Darstellung bestimmter Steuerelemente Fig. ? eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform, auch quer zur Rohrleitung; Fig. 8 einen Querschnitt, stellenweise im Schnitt, im wesentlichen längs der Linie 8-8 in Fig. 7; Fig. 9, 10 und 11, kleine, im Schnitt dargestellte, ins einzelne gehende Skizzen zur Erläuterung wichtiger Einzelheiten oder kritischer abmessungsmäßiger Verhältnisse bei Schweißungen der betrachteten Art; Fig. 12 eine fortlaufende Schweißnaht-Auslegung, bei der eine Stoßverbindung zwischen aneinanderstoßenden rechteckigen Elementen zu einem gleichförmigen Abstand genutet und-unmittelbar darauf verschweißt-wird, wobei eine Verformung durch eine Abstandsvorrichtung zwischen der nutenden Einheit und der Schweißvorrichtung verhindert wird Fig. 139 14, 15 und 16 schaubildlich besondere Gesichtspunkte und Abwandlungen des zugrundeliegenden Schweißverfahrens, das für Umfangs- oder Gurtschweißungen angewendet wird; Fig. 17 eine ins einzelne gehende, im Schnitt dargestellte Teil-Ansicht einer fertiggestell-@ ten Schweißung, die für die Erfindung typisdh Gemäß Fig. 1 ist die Rohrleitung P von einer automatischen Vorrichtung umgeben, zu welcher ein Schweißkopf H, ein Generator E für den elektrischen Lichtbogen und ein bewegliches Gestell F, das eine .Vorrichtung C zur Erzeugung eines Spaltes trägt, gehören. Der Schweißstab oder -draht W Wird mittels Rollen D von einem Motor MR aus, zugeführt. Wichtige Steuer- oder Kontrollfaktoren sind die Quer-. geschwindigkeit R des Schweißkopfes H, bezogen auf das Rohr P, die Zuführungsgeschwindigkeit WR des-Schweißdrahtes W und das Verhältnis von R zu WR. Der- Abstand des Kontaktrohres CT zum Werkstück, der im folgenden mit OTW bezeichnet wird, ist gleichfalls eine wichtige Größe.-.. Die Breite des Spaltes G ist kritisch, und dieser sollte schmal und mit einer definierten Kontur ausgebildet sein. Das Verfahren ist an einer Stahlplatten- (oder Rohrwand-) Stärke von 3,17 bis 12,7 mm anwendbar, wird aber am besten an einem Material angewandt, das eine Stärke zwischen 6,34 und 9,52 mm hat. Die Rohrverbindung ist vorzugsweise eine senkrechte Stoßverbindung mit einem verhältnismäßig tiefen und schmalen Spalt g. Die Breite des Spaltes g liegt zwischen etwa 0,5 und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 1,77 mm; und das Verhältnis Tiefe zur Breite ist immer größer als 2. Daher liegt das zweckmäßige Verhältnis Tiefe zu Breite für Material mit einer Stärke von 7,11 mm zwischen etwa 4 und 7, vorzugsweise zwischen 4,5 und 6,5. Eine Spaltbreite von etwa 1,52 mm ist für dieses Material sehr befriedigend. Sie sollte für beste Ergebnisse gleichmäßig in engen Grenzen gehalten werden, d.h. innerhalb plus oder minus 0,07 mm und vorzugsweise zwischen (*) 0,035 mm.
Die letzteren Toleranzgrenzen sind sehr oft genau anwendbar. Der CT'ND kann äusserste Grenzen zwischen 2,5 und 38 mm haben, wird aber üblichweise zwischen 7l6 und 12,7 mm gehalten. Für übliches Stahlrohr von etwa 6,34 mm Stärke beträgt ein wünschenswerter CTWD 12,06 mm t 0,25 mm. Die von. einer Quelle, wie einem Generator E, Fig. 1, angelegte Spannung kann unter günstigsten Bedingungen zwischen 20 und'35 Volt liegen. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen etwa 25 und 30 Volt, vorteilhaft mit einer engen Regelung, d.h, innerhalb etwa 1 1 Volt. Der Schweißdraht W ist schmaler als der Spalt und wird mit solcher Genauigkeit zugeführt, daB er keine Seite des Spalts berührt, wenigstens bevor er gut in den Spalt eingedrungen ist.
Für eine Verbindungs-Spaltbreite von etwa 1,52 mm ist ein Draht von etwa 1,01 mm Durchmesser sehr vorteilhaft. Dar Draht kann hinsichtlich des Arbeitsstückes senkrecht zugeführt werden (d.h. im Falle einer Rohrschweißung radial), wird aber vorzugsweise etwas aus diesem Winkel durch Schrägstellen des Kontaktrohres CT um eine Achse in einen Winkel gegenüber dem Radius oder der Vertikalen verstellt. Dieser Winkel ist durch einen Zeiger und eine Skala S, Fig.-1, angegeben. Dieser Winkel kann soviel wie + 30o(der Draht ist von der Schweißung nach vorn geneigt) und wie -45°(Draht eilt hinter der Schweißung, wie in Fig. 1 gezeigt, nach) betragen. Jedoch der gegenwärtig bevorzugte Winkel für die meisten Arten von Rohren liegt zwischen + 15o und -300. Insbesondere sind gute Ergebnisse mit Rohren von 7,11 mm Wandstärke bei einem Winkel von etwa -12o erreicht worden, aber der optimale Winkel ändert sich, wenn die Hohrstärke oder andere Veränderliche abweichen. Das Ausmaß, zu welchem der Bogen in einen schmalen Spalt eindringt, hat sich als sehr veränderlich erwiesen. Es hängt teilweise von der Art der Umgebung oder dem Gas ab, das den Bogen umgibt. Für eine gute Eindringung wird eine Atmosphäre aus Kohlenstoff-Dipxrä,bevorzugt, und dieses wird von einer geiegneten Quelle durch ein Rohr G zu dem Schild T zugeführt, das das elektrische Kontaktrohr CT umgihto Die Gasströmungs-Geschwindigkeit ist nicht kritisch. Für eine Schweißkopf-Quergeschwindigkeit von 88,8 bis 139 cm je Minute ist bei der Verschweißung eines 1,52 mm Spaltes in einem üblichen Rohr von 7,36 mm Wandstärke eine Gasströmung von etwa 849 dm3 je Stunde angemessen. Andere Gase, wie Helium oder Argon, oder Mischungen aus einem dieser Gase mit Kohlenstoffdioxyd, können verwendet werden. Der elektrische Strom ändert sich mit der angegebenen angelegten Spannung, dem Drahtdurchmesser, dem CTWD und dem abschirmenden Gas, aber üblicherweise wird. er zwischen 200 und 400 Ampere liegen. weitere Grenzen von 100 bis 600 Ampere können zugelassen werden. Bei eng gesteuerten besonderen Arbeiten der oben erwähnten Art, läuft der Strom Üblicherweise während des gleichbleibenden Schweißungsvorlaufes zwischen 300 und 310 Ampere. Die Steuerung der Spaltbreite zwischen den Rohrenden, die sorgfältig bearbeitet worden sind, kann durch sehr genaue Ausrichtung und Abstandshaltung der Rohrabschnitte bewirkt werden, vorausgesetzt, daß diese sehr fest an ihrer Stelle

stellen und dann den Spalt auf die genaue gewünschte Breite zu schneiden. Eine Schneidscheibe C wird für diesen Zweck an dem wandernden Gestell angeordnet, in Form einer Schleifscheibe von der Stärke der gewünschten Spaltbreite, oder es können andere Schneidvorrichtungen eingesetzt werden. Sie ist mit einem eignen Motor M ausgestattet und kann mehr oder weniger radial in die und aus der Schneidstellung bewegt werden, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 angezeigt ist. Wenn die Rohrabschnitte in geeigneter Weise in aneinanderstoßender Zage festgeklammert sind, wird das bewegliche Gestell F im Uhrzeigersinne in Querrichtung bewegt und die den Spalt bildende Vorrichtung C schneidet einen Spalt von genauer Breite, wie gewünscht ist. Der Schweißkopf H folgt und der Schweißbogen wird gezündet. Der Draht W wird durch Antriebsrollen D zugeführt, welche mit einer Geschwindigkeit angetrieben sind, die von dem Motor MR auf die Drahtzuführungs-Geschwindigkeit WR geregelt wird. Für eine Schweißkopf-Quergeschwindigkeit von 88,8 bis 139,6 cm je Minute soll bei einem 7,11 mm Rohr mit einem Spalt von 1,52 mm Breite und unter Verwendung eines 1,01 mmdrahtes die Drahtzuführungs-Geschwindigkeit zwischen 10,15 und 17,7 m je Minute liegen. Allgemein liegt die Drahtzuführung-Geschwindigkeit für Verschweißungen an dieser Rohrart bei etwa dem fünf- bis zwanzigfachen der Schweißungs-Querbewegungs-Geschwindigkeit, aber diese ändert sich mit, dem Drahtdurchmesser und ähnlichen Faktoren. Wenn der Schweißvorgang unverzüglich hinter der Schneidscheibe C folgt, bewirkt die Schrumpfung des Metalls, wenn dieses abkühlt, ein Aneinanderziehen der Rohrabschnitte, was die Spaltbreite vermindert, und das den Spalt auseinanderhaltende Rad GS ist mit einem Randteil der richtigen Stärke ver-,sehen, um den Spalt in der vorbestimmten Breite offenzuhalten und somit die Schneidvorrichtung C zu schützen. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist der Schweißkopf vorzugsweise an einem Schslkzapfen '! an einer Supportplatte 2 angeordnet, welche bei 2S geschlitzt und auf Zapfen 3, die in dem beweglichen Hauptgestell F befestigt sind, für eine radiale Bewegung gegenüber der Arbeitsstelle an dem Rohr P gelagert ist. Eine Feder S2 ist bestrebt, den Kopf H an das Werkstück P zu ziehen, aber eine Rolle 4 an der Platte 2 läuft auf der Arbeitsfläche und hält den Kopf (und infolgedessen den CTWD) auf den gewünschten Abstand. Die Rolle 4 kann eingestellt werden, um den Abstand nach Wunsch zu verändern. Um den Draht genau zu der Mitte des Spaltes g (Figo 3) zuzuführen, sind ein Führungsblatt 5 an der linken Seite und eingleiches Blatt 5a an der rechten Seite mittels Schwenkzapfen 6 bzw. 6a angelenkt, die in der Platte 2 gelagert sind.
Die Blätter sind jeweils mit einer Feder 7 oder 7a ausgerüstet, welche bestrebt ist, das Blatt indem Spalt G zu halten, es sei denn, daß das Blatt in seiner unwirksamen Stellung (s. 5a) durch eine Klinke 8 oder 8a verriegelt ist. Die Platte 2 kann sich seitwärts bewegen (s. Pfeil b, Fig. 3), weil auf dem Zapfen 3 Raum für eine derartige Be-

Blatt 5 vor dem Draht IV in Abhängigkeit von der Richtung der Kopf-'#uerbewegung, daß der Draht genau zentriert in den Spalt zugeführt wird. In den Figuren 4, 5 und 6 ist die besondere Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, die ein Hauptgestell 12 besitzt, das konzentrisch auf dem Rohr 11 durch mehrere Fluchtungsschienen 13 gelagert ist. Diese sind als gegeneinander verschiebbare Keilpaare bekannter Type ausgeführt. Eine Relativbewegung zwischen den Teilen bei gleichzeitiger Betätigung aller Keilpaare um das gleiche Maß zentriert wirksam die Vorrichtung um das Rohr und verspannt es an seiner Stelle. Die Betätigung ist nicht gezeigt, da sie üblich ist. Das Gestell 12 ist mit einem nach oben gerichteten Arm 12 a versehen, der eine Hebelasche 12 b zwecks Eingriff durch einen geeigneten Kran besitzt. Das Gestell 12 ist an der Rohrleitung in einer festen Stellung verriegelt. Es ist auch mit geeigneten ringförmigen Lagern und Getriebemitteln versehen, um einen drehbaren ringförmigen Rahmen 14 abzustützen und anzutreiben. Der Rahmen 14 ist mit einem reversierbaren Motor 15 versehen, der in geeigneter 'eise an einer Konsole 16 angeordnet ist. Durch geeignete Zahnräder treibt der 1totor 15 eine Schneckenwelle 1?, die eine Schnecke 18 trägt. Diese steht mit dem Zahnkranz 19 in Eingriff, der an dem stationären Gestell 12 (Fig. 6) befestigt ist. Eine Betätigung des Motors 15 treibt den Rahmen 14 und die gesamte auf ihm angeordnete Vorrichtung einschließlich des Motors 15 selbst um das Gestell 12 nach Wunsch in jeder Richtung. Lager 19 a stützen den Rahmen 14 an dem Gestell 12 frei verdrehbar ab. Die Leistung wird dem Motor 15 üblicherweise von einer Quelle eines elektrischen Energieanschlusses zugeführt. Auf einer an dem Rahmen 14 befestigten Konsole 20 ist ein Drahtantriebsmotor 21 angeordnet, dessen Drehzahl im Hinblick auf den den Querantrieb bewirkenden Motor 15 regelbar ist. Dieser Motor ist mit einer elektrisch gesteuerten Kupplung 22 üblicher Type ausgerüstet, durch welche, wenn die Kupplung 22 in Eingriff steht, die Drahtzuführungsmittel 23 betätigt werden können. Eine Magnetspule 24 betätigt die Kupplung 22, wenn sie erregt ist. Eine Schweißdraht;=Vorratsspule oder -Holle 25 ist auf dem Rahmen 14 gelagert und hat eine Auslaß-Führung 26 (Fig. 5), durch welche der Schweißdraht den Drahtzuführungsmitteln 23 zugeführt wird. Ein weiteres Führungsrohr 27 leitet den Draht zu einem Lichtbogen-Schweißkopf 28, der im wesentlichen der gleiche wie der Kopf H in den Figuren 2 und 3 ist. Der Schweißkopf 28 besitzt einen Kühlkreis und eine Gaszuführung zur Unterstützung bei der Steuerung des Bogens und übliche elektrische Anschlüsse. Er ist auf einem schwimmenden

auch in Längsrichtung des Rohres bewegen kann. Mittels einer einstellbaren Rolle 30 bleibt der schwimmende Kopf 28 auf einem gesteuerten Abstand an der Außenfläche des Rohres 11 trotz Unregelmäßigkeiten auf einer solchen Oberfläche. Mittels beliebig auswählbarer Fühler-Führungen 32, welche in den verhältnismäßig'schmalen Spalt oder die Nut zwischen den Rohrenden fallen, wird der Schweißkopf auch gleichbleibend so geführt, daß der Draht W, der aus dem Kontaktrohr 29 herauskommt, in die Mitte des Spaltes einläuft, wenn die Schweißung stattfindet. Eine Feder 33 gibt der Führung 32 eine Vorspannung in den Spalti wenn sie in der Führungsstellung entriegelt ist. Zu anderen Zeiten werden die Führungen 32 in ausgerückter Stellung verriegelt, z.B., wenn der Rahmen längs der Rohrleitung zu der nächsten zu verschweißenden Verbindung verschoben wird. Zusätzlich zu dem Schweißkopf und den Drahtzuführungsmitteln ist auf dem drehbaren Rahmen 14 eine Spalt-Schneideinheit 40 gelagert. Letztere ist radial zu dem Rohr 11 hin und von diesem fort bewegbar angeordnet. Wenn sie nicht verwendet wird, wird sie in einer äußeren Stellung, wie in Fig. 1, gehalten. Die Schneideinheit hat ein Schneidrad 41, wie eine dünne Schleifscheibe. Es wird durch einen Motor 42 angetrieben, der infolge des für eine hohe Schnittgeschwindigkeit erforderlichen hohen Energieeinganges insbesondere ein Luftmotor ist. Die genaue zeitliche Abstimmung der verschiedenen Arbeitsphasen des Schweißvorganges wird bei der Erfindung angewandt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine Reihe von Nocken 50 bis 59 an dem Gestell 12 angeordnet, die die verschiedenen Funktionen steuern. Im Bereich 60 sind an dem Rahmen 14 Schalter so angeordnet, daß sie in einer vorgewählten Reihenfolge von den Nocken 50 bis 59 betätigt werden. Die durch Nocken gesteuerten Schalter und ihre Arbeitsweise sind an sich bekannt. Wenn die Ausrüstung durch Anlassen des Motores 15 in Betrieb gesetzt wird, treibt dieser die Schnecke 18, so daß sich der Rahmen 14 gegenüber dem Gestell 12 bewegt. Ein erster Schalter kommt mit dem Nocken 50 in Eingriff, um den Drahtzuführungsmotor 21 anzulassen, der nicht sofort die volle Drehzahl-Geschwindigkeit erreicht, weil die Kupplung 22 nicht betätigt wird, bevor der Kopf die Anfangsstellung für die Schweißung erreicht hat. Dadurch wird die Drahtzuführung mit einer größtmöglichen Beschleunigung beginnen, die im wesentlichen die gewünschte Arbeitsgeschwindigkeit ist. Inzwischen ist der Lichtbogenstrom zu dem Schweißkopf eingeschaltet worden, die Gas- und Wasserzuflüsse sind eingeleitet worden und die Drahtzuführungskupplung wird erregt. Alles geschieht in der gewünschten Reihenfolge durch Verwendung der Schalter, die durch die Nocken 51 - 59 betätigt werden. Bei Umsteuerung zur Schweißung in der Gegenrichtung werden andere Schalter durch Nocken in gleicher Weise betätigt, um die richtige Reihenfolge herbeizuführen. Nun wird auf Figo 4 Bezug genommen. Das Schneidrad 41 kann in die Stellung bewegt werden, in welcher es seinen Schnitt vor der tatsächlichen Schweißung durchführt. Beides geschieht zur gleichen Zeit. Es wird bevorzugt' eine Hälfte des Umfanges zu schneiden und unverzüglich danach zuschweißen, und dann die Vorrichtung umzukehren, die andere Hälfte des Umfanges zu schneiden und zu schweißen, um die Arbeit fertigzustellen. In Fig. 7 ist eine Abwandlung dargestellt. Ein Stück Stahlrohr@11 ist gegen ein anderes Stück 201 (Fig. 8) passend gesetzt. Die Stücke sind mit einer sich innen ausdehnenden Dornklemmen-Spannvorrichtung 113 ausgerüstet, die die beiden aneinanderstoßenden Rohrenden in richtiger Ausrichtung zur Schweißung hält. Die Vorrichtung besitzt eine Auflagerschlitten-Einheit 115, die als Hauptsupport infolge Abstützung auf dem Rohr als Träger dient. Die Auflagerschlitten-Einheit 115 ist mit einem Paar sich gegenüberliegender Klsmmarme 117 und 119 versehen, die bei 121 bzw. 123 verschwenkbar gelagert sind. Bei 125 sind Mittel zur Betätigung der Klemmarme zwecks Festlegung des Auflagerschlittens 115 an dem Rohr 201 gezeigt, aber diese Mittel können nach Wunsch durch andere bekannte Spannvorrichtungen ersetzt werden. Die Einheit wird so fest auf dem Rohr abgestützt, daß sie sich gegenüber dem Rohr nicht drehen oder verschieben kann. Diese Teile müssen sorgfältig ausgeführt und zusammengebaut sein, so daß die Schweißvorrichtung richtig unter rechtem Winkel zu der Rohrachse aufgesetzt ist. Eine geeignete schwere Vertikalspindel 127 ragt von dem Auflagerschlitten 115 nach oben und trägt fest, jedoch in vertikaler Richtung einstellbar, einen gekrümmten Rahmenteil 131. Dieser Teil 131 hat kreisförmige Gestalt, mit Ausnahme eines ausgeschnittenen Abschnittes genügender Weite, um von dem Rohr freizukommen. Er stützt eine Führungs-

die Reibung herabsetzenden Lagern 135 abgestützt ist, wie in Fig. 8 gezeigt. Der Teil 131 ist, obgleich er die Form eines offenen Ringes hat, mit einem Zahnrad oder einem Zahnkranz 136 versehen, in welchen ein Paar Ritzel 137, 137 a eingreifen, die wiederum durch Motore mit guten Regeleigenscl.dften angetrieben werden, wie bei 138, 138 a gezeigt ist. Die Motore sind an dem drehbaren Teil 133 an mehr oder weniger aneinander diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet, so da13 der Ring 133 an irgeneiner Stellung konzentrisch um das Rohr 111 quer bewegt werden kann, um die verschiedenen Arbeitswerkzeuge um das Rohr an irgeneine gewünschte Stelle zu führen. Der Teil 133 kann als Werkzeuge tragender Drehkopf angesehen werden und trägt folgende Werkzeuge: eine mit hoher Geschwindigkeit durch Hilfskraft angetriebene Schleifscheibe 141, die mit einem geeigneten Schutzschild 143 versehen ist. Diese ist mit einem geeigneten Antriebsmotor 145 ausgerüstet. Die gesamte Baugruppe ist mittels eines Schwenkarmes 147 verschwenkbar an einem Lagerzapfen 149 an dem Drehkopf 133 gelagert. Sie kann nach Wunsch in eine Schneidstellung, die in gestrichelten Linien gezeigt ist, nach innen oder in die in vollen Linien ausgezogene unwirksame Stellung nach außen verschwenkt werden. Der Drehkopf trägt mehr oder weniger diametral gegenüber der Schneidscheibe einen Schweißkopf 151, der bei 153 verschwenkbar an einer verschiebbaren Platte 155 angeordnet ist, welche für an dem Drehkopf 133 radial und längs der Rohrachse bewegbar in gleicher Weise, wie gemäß den Fig. 2 und 3, gelagert ist. Diese Anordnung für eine schwenkbare Lagerung ist derart, daß der Winkel des Schweißkopfes gegenüber der Arbeitsfläche für bereits beschriebene Zwecke geändert werden kann, wie durch einen Zeiger und eine Skala 157 angegeben ist. Die verschiebbare Platte kann gegen die Kraft der Feder 219 in eine verriegelte unwirksame Stellung von der dem Werkstück zurückgezogen werden, wenn erwünscht ist, einen Schneidvorgang ohne Schweißung durchzuführen. Der Drehkopf 133 trägt auch eine Schweißdrahtrolle 161, die an einem fest angeordneten Arm 163 gelagert ist. Draht 209 von der Rolle 161 wird über eine rohrförmige Führung 167 dem Drahtzuführungsmechanismus 171 zugeführtl, der aus einem Paar, mittels eines Motors 172 mit in engen Grenzen steuerbarer Drehzahl angetriebener Rollen besteht. Der Draht geht hinter den tollen durch ein weiteres Führungsrohr 175 zu dem Schweißkopf 151, wo er zu der Stelle geführt wird, in welcher er bei der Schweißung verbraucht wird. Die gesAmte Baugruppe ist mit einem Hebering oder Haken 181 versehen, der an dem stationären-Rahmen 131 befestigt ist, so daß die Vorrichtung durch geeignete mechanische Mittel auf die Rohrleitung gehoben oder von dieser abgehoben werden kann. Nun wird auf Fig. 8 Bezug genommen. Der neue Abschnitt des Rohres 11 ist in einer Stellung gezeigt, in Welcher er eng an dem früheren Ro4rabschnitt 201 anliegt. Diese-beiden Abschnitte sind durch die sich ausdehnende Dornklammer 113' die vorher beschrieben worden ist, innen und in richtiger Ausrichtung miteinander verspannt. Für den vorliegenden Zweck wird bevorzugt, daß die Enden des Rohres rechtwinklig verlaufen, obwohl eine sehr leichte Abschrägung um die Außenseite zulässig ist und bei der Ausrichtung nützlich sein kann. Übliche Kegel-Verbindungen, gewöhnlich mit Winkeln von 30.o bis 37,5 0 9 sind weniger befriedigend. Der erforderliche Spalt oder die Nut wird zwischen den Rohrenden durch die mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Schleifscheibe 141 geschnitten. Der Schweißkopf 151 ist mit dem Gasrohr 205 und dem inneren Kontaktrohr 207 gezeigt, die im wesentlichen denen der Vorrichtung gemäß den Fig. 2 und 3 entsprechen. Ein Rohr 212 bringt eine Gaseinspeisung in den Kopf. Das-elektrische Kabel 213 führt Energie zu dem Schweißbogen. Der Schweißkopf ist vorzugsweise mit Wasser gekühlt und daher mit einem Einlaß 2'14 und einem Auslaß 215 für Kühlwasser versehen, das um das Kontaktrohr und die Gasdüse läuft und deren Temperatur unter Steuerung hält. Der Auslaß 215 umschließt das elektrische Kabel 213. Der Wassermantel um den Schweißkopf oder das Rohr 151 ist auch in Fig. 12 bei 217 gezeigt. Der CM Abstand ist bei d-1 in Fig. 7 gezeigt, eine leicht bewegliche (schwebende) schwimmende Lagerung ist für den Schweißkopf vorgesehen. Der Schweißkopf 151 und die Platte 155, welche ihn trägt, sind frei auf Führungszapfen 218 in einer im wesentlichen radialen Richtung zu dem Rohr hin und von diesem weg verschiebbar gelagert. Die Platte 155 wird normalerweise durch eine geeignete Feder 219 zu dem Rohrhin gezogen. Die Feder ist durch einen Zapfen 220 an dem beweglichen Ring oder Drehkopf 133 befestigt. Der Schweißkopf wird mittels einer Meßrolle 221 in der richtigen Abstandslage gegenüber der Arbeitsfläche gehalten. Diese Rolle ist auf einem Arm 222 gelagert, der in geeigneter Weise bei 223 an der Platte oder dem Arm 155 angelenkt ist, der den Schweißkopf trägt. Diese Platte oder der Arm 155 ist mit einem bogenförmigen Schlitz 227 versehen, in dem ein Gleitstück mittels eines geeigneten Bolzens und einer Flügelmutter 229 festgeklemmt werden kann. Die mit der vorliegenden Erfindung erhaltenen Schweißungen sind in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellt. In Fig. 9 ist der Raum zwischen den Rohrenden sauber durchgeschnitten, und die Schweißung muß einen von der Sohle bis zur Oberseite gleichförmigen Spalt füllen. Wenn dieser Spalt sorgfältig in der Breite und Gleichförmigkeit kontrolliert ist, können im wesentlichen glatte Unterseiten- und Oberseitenflächen erzeugt werden. Wenn der Spalt gefüllt wird, verschmelzen sich der geschmolzene Schweißdraht und das Metall,. das durch Wärme des Lichtbogens von den Rohrenden abgeschmolzen wird, fortschreitend mit dem Rohr, wie bei W1 gezeigt. Die Hitze des Bogens hat die größte Stärke im Bereich des Drahtendes etwa in der Mitte der Rohrwandstärke. Benachbartes Rohrwandmetall wird hier geschmolzen und fließt nach innen und außen, um die Wurzelränder des Rohres zu schmelzen. Dies ergibt den charakteristischen Schweißquerschnitt dieses Verfahrens, der ein beachtlicher Fortschritt auf dem Gebiet des Schweißens ist. In Figur 10 sind die aneinah3erstoßenden Rohrenden beinahe, aber nicht völlig durchgenutet. Es muß Sorgfalt darauf verwendet werden, nahezu die gesamte Strecke durch das Rohr zu schneiden, um die erwünschte Schweißqualität zu erreichen. Die Anordnung gemäß Fig. 10 unterstützt die Steuerung des Flusses des geschweißten Metalles in einigen Fällen. Nunmehr wird auf Fig. 11 Bezug genommen. Der Fluß des Metalles ist in einer dem Uhrzeigersinne entgegengerichteten Schweiß-Querbewegung gezbigt. Der Draht W wird innerhalb seiner Gasabschirmung geschmolzen und bildet äusammen mit dem von dem Rohr geschmolzenen Metall die Schmelze P1, die bestrebt ist, in einer sichelförmigen Gestalt durchzusacken, die bei S3 gezeigt ist. Das Metall neben der Schweißstelle entzieht jedoch der Schmelze sehr schnell Wärme, wenn sich der Lichtbogen weiterbewegt, was zu einer Schrumpfung führt. Der mittlere Teil der Rohrwand führt mehr Hitze als die Teile an den Innen- und Außenflächen ab, aber die gesamte geschmolzene Masse schrumpft, wenn sie abkühlt und sich verfestigt. Diese Schrumpfung und zuzüglich die Oberflächenspannung des durchhängenden flüssigen Metall Halbmondes S3 sind bestrebt, die innere Fläche gerade zu richten, wie bei S4 gezeigt ist. Somit wird an der Innenseite des Rohres eine im wesentlichen fluchtende Oberfläche geschaffen. Der durchgehende Lauf des Schweißkopfes ergibt zusammen mit der synchronisierten Drahtzuführung zur Erhaltung eines durchgehenden Lichtbogens und der kleinen Spaltbreite eine ungewöhnlich gut verschmolzene Schweißungsstruktur über die Rohrwandstärke. Die Ecken-Verschmelzung an der Wurzel oder der Innenfläche der Schweißung ist ein besonders wichtiges Merkmal, wie in Fig. 17 dargestellt. In der praktischen Anwendung kann der Schweißvorgang in mehreren verschiedenen Weisen ausgeführt werden. Unter gewissen Bedingungen wird bevorzugt, zuerst die aneinanderstoßenden Rohrenden zusammenzuheften, wie in Fig. 13 bei 320 gezeigt ist, indem eine Schweißung zwischen aneinanderstoßenden Enden durchgeführt wird, oder überbrückende Laschen 322 befestigt werden, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Diese halten die Spaltbreite trotz der durch die Schrumpfung entstehenden Kräfte konstant. Die durch die Kontraktion der Schweißung entstehende Schwierigkeit ist auch in Fig. 12 dargestellt, die nun im einzelnen beschrieben wird. Die Anordnung nach Fig. 12 ist in der Anwendung an flachen Platten gezeigt, aber auch an Rohren oder anderen gekrümmten Flächen anwendbar. Hier sind drei einheitliche Teile der Vorrichtung, nämlich die Schneideinrichtung 141 a, das Abstandsrad 330 und der Schweißkopf 205A auf einem geeigneten Traggestell angeordnet, das allgemein mit 329 bezeichnet ist, so daß sich diese drei Teile gegenüber dem Werkstück längs einer Verbindung zwischen benachbarten Kanten der Platten, die mit 331 bezeichnet sind, gleichzeitig bewegen, Wenn sich die Werkzeuge nach rechts bewegen, oder umgekehrt, das liierkstück sich nach links bewegt, erzeugt das Schneidrad 141 a den richtigen Abstandsschnitt zwischen den aneinanderstoßenden Rändern. Diesem SchneidraXd folgt das Abstandsrad 330, das eine scharf geriffelte oder Zieh-Fläche 335 hat, die an einem konzentrischen Zylinder ausgebildet ist. Sowohl der Abstand shalter 330 als auch die die Zugkraft aufbringende Fläche der Zylinderelemente sind starr auf einer Antriebsachse 337 befestigt. Letztere wird durch ein geeignetes Antriebsmittel verdreht, um die Baugruppe gegenüber dem Werkstück nach rechts zu führen, wie in Fig® 12 gezeigt ist. Der Schweißkopf 205A führt den Draht 209 zu und legt den elektrischen Lichtbogen an, so daß die nachfolgende Schweißung bewirkt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Drahtzuführung, die elektrische Einspeisung, die Gaszuführung und alle anderen notwendigen Einrichtungen wie in den vorher beschriebenen abgewandelten Ausführungen vorgesehen sind. Das Werkstück wird natürlich in hohem Maße durch den Schweißvorgang erhitzt, und die Kühlung, welche schnell stattfindet, verursacht eine Schrumpfung, welche, mit Ausnahme des Abstandsrades 330, starke Beanspruchungen an dem Schneidrad hervorrufen würde. Das Abstandsrad 330 läuft in der frischgeschnittenen Verbindung, die durch das Rad 141 a geschaffen worden ist, und hält die Platten um eine Strecke voneinander entfernt, welche durch seine Stärke, vorzugsweise die volle Breite der Schneidvorrichtung 141 a, bestimmt ist. Infolge der Tatsache, daß die Schrumpfung nahe an dem Schweißkopf beispielsweise an der Stelle x größer als weiter entfernt an einer Stelle y ist, ist die Reibungskraft an der linken oder ansteigenden Seite des Rades 330 größer als an der vorderen Seite. Die relative Größe dieser Kräfte ist wenigstens qualitativ durch die Pfeile f1 bzw. f2 angegeben. Das Endergebnis liegt schließlich darin, daß das angetriebene Abstandsrad die geriffelten Zylinderelemente 335 in sicherer und antreibender Berührung an die Werkstückoberfläche zieht so daß eine sichere Zugkraft zur Bewegung der Schweißbaugruppe nach rechts (oder des Werkstückes nach linksgeschaffen wird, wenn die Schneid-und Schweißvorgänge fortschreiten. In den Figuren 13 - 16 ist eine typische Arbeitsweise veranschaulicht. Das Schneidrad 141 wird in Berührung mit der Verbindung an der Oberseite des Rohres geschwenkt und an einer Seite um annähernd 1800 um das Rohr nach unten gedreht. Beispielsweise wird angenommen, daß die Verbindung um die linke Hälfte der Fig. 15 geschnitten worden ist und danach verschweißt worden ist. Dies ist durchgeführt worden, indem erstens die Schneidvor richtung 141 in die Arbeitsstellung und darin entgegen dem Uhrzeigersinne von oben nach unten verschwenkt wird, und zweitens die Schweißeinrichtung in die Arbeitsstellung gebracht und von der Oberseite entgegen dem Uhrzeigersinne nach unten gedreht worden ist, um den schraffierten halben Weg der Schweißverbindung um däs Rohr herzustellen, wie links in Fig. 15 gezeigt ist. Nun wird. auf Fig: 16 Bezug genommen. Die Schweißung ist fertiggestellt worden, indem zuerst die Schneidvorrichtung nach unten in die angenäherte Stellung der Fig. 15 gebracht wird und danach im Uhrzeigersinne aus der Stelle m zu der Stelle n verschwenkt wird. Dieser Vorgang rundet, wie ersichtlich ist, einen gekrümmten Schnitt oder eine Auflauffläche aus, die mit p bezeichnet ist und durch Belassung einer glatten bogenförmigen Auflauffläche q unten endet. Diese Auflaufflächen p und q würden ideal für die zweite Hälfte der Schweißung geeignet sein, da das Schweißmetall an der Oberseite glatt hineinfließt, und wenn die Schweißeinrichtung nach rechts oder im Uhrzeigersinne verschwenkt wird, wird die Verbindung in einer derartigen Weise gefüllt, daß die Schwerkraft zur Erhaltung eines gatten gleichipässigen Flusses beiträgt. An dem Boden bewirkt die Schwerkraft, wenn die Schweißung fertiggestellt ist , daß das geschmolzene Metall längs der Fläche q fließt, so dass eine rißfreie, fehlerfreie Schweißung in zwei Arbeitsvorgängen hergestellt wird. Ein bevorzugtes Beispiel eines zufriedenstellenden Schweißvorganges ist an einem Rohr von 7,11 mm Stärke erhalten worden. Es wurde eine Tdutbreite von 1,26 mm bis 1,77 mm angewendet, und Mischungen aus 002 und Argon waren das bevorzugte Gas. Für diese Art der Schweißung betrug der Gasdurchsatz zwischen 566 und 1415 dm3 je Stunde. Ein Drahtdurchmesser von 0,76 nßm bis 1,58 mm hat sich als zweckmäßig erwiesen. Der bevorzugte Bereich liegt innerhalb 1,01 bis 1,26 mm. Der OTWD hat sich mit 8,8 bis 12,6 mm ergeben. Für den verwendeten 1,01 mm-Draht waren Draht-Zuführungsgeschwindigkeiten von 12,7 bis 16,5 m je Minute angemessen. Fig. 17 zeigt ein Beispiel des gewünschten Querschnittes einer sehr guten, gemäß dem vorstehenden Beispiel hergestellten, Schweißnaht. Auch bei der Verschmelzung des benachbarten Hohrmetalles hat die gesamte Schweißnaht noch ein Verhältnis Tiefe zu: Breite von etwa 2 : 1. Eine derartige Gestalt vermindert nicht nur den Verbrauch von Schweißdraht, sondern gibt auch feste und glatte Verbindungen ausgezeichneter qualität.

Claims

Neue Patentansprüche 1. Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen von Stoßverbindungen zwischen benachbarten '.feilen von rletallformstücken, dadurch gekennzeichnet, daß in aufeinanderfolgenden Schritten die Teile in eine aneinanderstoßende Zage gebracht werden, die feile in dieser Lage festgespannt werden, ein schmaler und vollständiger Spalt mit einem Tiefen- zu Breitenverhältnis zwischen 3 zu 1 und 7 zu 1 zwischen den `.feilen hergestellt wird, und daß ein Schweißkopf mit einer Stabelektrode automatisch bei im wesentlichen gleichfÖrmiger Geschwindigkeit relativ über den Spalt bewegt wird, und daß gleichzeitig die Elektrode mit einer sorgfältig gesteuerten und einheitlichen Geschwindigkeit, die ungefähr das 5- bis 2o-fache der Geschwindigkeit des über den Spalt bewegten Schweißkopfes beträgt, in den Spalt zugeführt wird, wobei im Spalt ein Lichtbogen aufrechterhalten wird, um die äut gleich-mäßig mit einer ununterbrochenen Schweißnaht von gleichmäßiger Qualität in einem einzigen Arbeitsgang zu füllen 2. Verfahren nach Anspruch 1 für eine Maschine zur ,ichweißung von Eisenmetall, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt mit einer Breite zwischen o,25 und 2,5 mm hergestellt wird, um parallele, mit Abstand angeordnete Flächen an den Endteilen senkrecht zur ttohrachse und bei annähernd vollkommener Spaltgleichförmigkeit zu bilden, daß ein Schweißkopf längs dieses Spaltes bei einer Laufgeschwindigkeit von etwa 760 mm je hinute längs des Spaltes bewegt wird, die stabförmige Lichtbogenschweißelektrode in Form eines ,Drahtes bei einer Geschwindigkeit vom 5- bis 2ofachen der Wuergeschwindigkeit zugeführt wird und ein im wesentlichen stetiger Schw.ßlichtbogen innerhalb des tipaltes aufrechterhalten wird. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 'I zum automatischen und aufeinanderfolgenden Schneiden und Schweißen der aneinanderstoßenden Randteile von MetallformstÜcken, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale einen beweglichen Rahmen (14), der die aneinanderstoßenden Formstücke mindestens teilweise umgibt, einen auf dem erwähnten ortsfesten Rahmen befindlichen Motor (15) zur Drehung des beweglichen Rahmens um seine Achse, einen relativ zu den Formstücken längs der Schweißlinie bewegbaren Schlitten (12), der mit einer auf der Oberfläche bewegten Rolle (3o) versehen ist, die dazu dient' den Schweißkopf während der Bewegungen ohne Rücksicht auf Ungleichmäßigkeiten der Dicke oder des Oberflächenzustandes der Metallformstücke in einem vorbestimmten Abstand von der Schweißlinie zu halten, Abstandhalteeinrichtungen(GS), die zur genauen und gleichmäßigen Abstandhaltung der Randteile von den genannten Trägermitteln getragen werden, so daß zwischen diesen ein relativ schmaler und tiefer Spalt gebildet wird, eine Breitenkontrolleinrichtung (32,33), die durch den genannten Schlitten zwischen dem Schweißkopf und den Abstandhalteeinrichtungen getragen wird, um den Spalt während des Schweißvorganges trotz der starken Kontraktionskräfte, die den Spalt zu schließen suchen, offen und gleichmäßig breit zu halten, einen Schweißkopf (28) und eine Spaltschneideinrichtung (41), die beide durch den genannten Schlitten zur Bewegung längs der Schweißnaht getragen werden, 1'ührungseinrichtungen (329,337) zur genauen Einstellung und Steuerung der Schneidvorrichtung und der Schweißeinrichtung längs der vorbestimmten Schweißnaht, und .Oinrichtungen (22,23,24) für die Zuführungsgeschwindigkeit zum Schweißkopf und für die Aufrechterhaltung des .Lichtbogens innerhalb des Spaltes, um in einem Arbeitsgang eine fortlaufende #ichweißung zu bilden. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Holle (3o) koaxial mit dem Rad auf der Achse angeordnet ist, so daß eine Drehung des Abstandrades eine Drehung der Bolle herbeiführt, um eine Zugkraft auf den Rahmen auszuüben und die gesamte Vorrichtung längs der Verbindung zu bewegen. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstab (W) genau zentriert und durch Führungsbehälter (5,5a) in den Spalt (G) geführt ist, die auf Zapfen (6,6a) gelagert sind, die sich unter der Einwirkung von .federn (7,7a) bewegen, um den Draht (W) in einer genauen Zage zu halten, wobei die Blätter (5,5a) durch Klinker (8,8a) außerhalb ihrer wirksamen Stellung verklinkt sind, und daß Fühler-Führungen (32) in den Spalt (G) zwischen den Rohren (11) und dem FührungsschweiBkopf (28) und dem Draht (W) hineinragen, wenn dieser aus dem Lontaktrohr (29) heraustritt, wobei eine Feder (33) die Führungen (32) in den Spalt (G) drückt, und daß eine Reihe von Nocken (5o bis 59) auf dem Schlitten (12) vorgesehen sind, welche zur Steuerung der Funktionen von Spaltschneid-und Durchschweißschaltern (6o) dienen, die so angeordnet und ausgebildet sind, daß das Schneidrad (41) jeweils der Schweißung mit dem Schweißkopf (28) vorauseilend schneidet und eine Hälfte des Umfanges geschnitten und geschweißt wird, worauf der Rahmen (14) durch den Motor (15) zurückbewegt wird, um die andere Hälfte zu schneiden und zu schweißen. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (12) kozentrisch auf dem Rohr (11) durch mehrere Teilstücke (13) befestigt ist und einen Traghaken (12a) zum Aufhängen des Schlittens an einen Kran aufweist, und daß der Schlitten (12) einen drehbaren ringförmigen Rahmen (14) trägt, der ein Schweißmagazin (25) und eine Ausleitung (26) sowie eine Fördereinrichtung (23) aufweist, die den Draht durch eine Führung (27) zum Schweißkopf (28) leitet, wobei sich am Rahmen ferner ein Antriebsmotor (15) befindet, der dazu dient, den Rahmen um das Rohr (11) herumzudrehen, wobei der Rahmen (14) noch den Scheißkopf (28) und den Schweißdraht (W) sowie die 2chweißdrahtzuführung (22,23, 24) trägt. 7.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (12) als Satteleinheit (115) mit schwenkbaren Älammern (11e,119) für die Befestigung am Rohr (11) ausgebildet ist, daß eine senkrechte Schraube (127) von dem Sattel (115) aus vorsteht und einen c-förmigen gekrümmten Rahmen (131) trägt, der eine Führungsschiene ('I33) besitzt, die als Drehkopf wirkt, auf dem eine Schneidscheibe (141) nebst Motor (145) auf einem Schwenkarm (147) angebracht ist, der eine Bewegung der Scheibe (141) in und außer Baührung mit dem Rohr (11) gestattet, daß ein Schweißkopf (151) an einer Platte (155) schwenkbar gelagert ist und durch eine Feder (219) gegen das Hohr (11) gedrückt wird, und daß eine Schweißdrahtrolle (161) mit Draht (2o9) vorgesehen ist, der in eine mit Motorantrieb (172) versehene Zuführungseinrichtung (171) eingeführt ist, so daß die aneinanderstoßenden `feile (11,2o1) automatisch in beliebiger Folge durch Schlitten mit einem Spalt versehen und geschweißt werden können, wobei am Hahmen (131) eine durch Motoren (138, 138a) und Ritzel (137, 137a) angetriebene Verzahnung (136) angebracht ist, um den gekrümmten Rahmen (131) relativ zu dem Rohr (11) in beiden ttichtungen zu drehen. B. . Gegenstand, gekennzeichnet durch ein Paar Metallrohrabschnitte von im wesentlichen gleichen Durchmessern und Wandstärken, die durch eine Schmelzschweißung miteinander verbunden sind, die einen relativ breiten Schweißquerschnitt im mittleren Teil der Wandstäken, einen ausgeweiteten Querschnitt an der Innenwand und einen schmaleren Querschnitt als entweder der mittlere oder der aufgeweitete Querschnitt an einer Stelle zwischen dem mittleren Teil und der Innenwand aufweist, wobei die fertige Verbindung im wesentlichen in gleicher Höhe mit der inneren Rohrwand ist. g. Gegenstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbereich durch eine wärmebehandelte Zone verbunden ist, welche quer zur Schweißlinie einen im allgemeinen rechtwinkligen querschnitt und eine breite aufweist, die kleiner als die Rohrwandstärke ist. 1o. Ein Paar Metallteile, die Endflächen von im wesentlichen gleicher Dicke aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Oberflächen flach und eben und in entgegengesetztem Verhältnis in parallelen, dicht benachbarten Ebenen angeordnet sind, um einen Aufnahmespalt für die Schweißung und eine Schweißverbindung der genannten Metallteile zusammen und eine Schweißfüllung in dem genannten Spalt zu bilden, wobei der mittlere Teil der Schweißung tiefer in jeden der genannten Metallteile verschmolzen ist als an anderen Stellen in der Schweiße, und daß die genannte Schweißung auch einen aufgeweiteten äußeren Teil mit wenigstens einer Oberfläche aufweist, welche breiter ist als der ursprüngliche Spalt zur Aufnahme der Schweißung und einen Teil auf jeder Seite des Mittelteiles aufweist, welcher einen schmaleren Querschnitt besitzt als entweder der mittlere oder der genannte äußere Teil, und daß die Schweißeng in gleicher Höhe mit den ursprünglichen Oberflächen der Metallteile mit dem genannten aufgeweiteten äußeren Teil ist. '1`l. lin Paar Metallteile gemäß Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufgeweiteter äußerer Teil an beiden Oberflächen vorhanden ist.