DE1937970B2 - Flussmittel-unterlegstreifen fuer einseitiges schweissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flußmittel-Unterlegstreifen für einseitiges Schweißen mit einem dünnwandigen Schlauch, der mit Flußmittel gefüllt ist.

Ein derartiger Flußmittel-LJnterlegstreifen ist bekannt(FR-PS 11 16 390).

Beim bekannten FlußmiUel-Unterlegstreifen besteht der dünnwandige Schlauch aus Papierkarton oder einem Gewebe. Eine derartige Umhül'ung muß eine relativ hohe Wanddicke aufweisen. Hieraus können Fehlstellen, beispielsweise Einschlüsse, gratartige Oberflächenfehler, Narben u. dgl., im Schweißmetall entstehen. Ferner weist eine derartige Umhüllung auch eine gewisse Feui-htedurchlässigkeit auf, so daß beim Schweißen die Gefahr einer nachteilig sich auswirkenden Wasserstoffentwicklung besteht. Darüber hinaus ist es mit einer derartigen Umhüllung schwierig, eine dichte Packung der Bestandteile des Flußmittel-Unterlegstreifens zu erzielen.

Diese Nachteile ergeben sich auch bei der aus der US-PS 29 52 231 bekannten Umhüllung für einen Flußmittel-Untcrlegstrciren. Dieser Unterlcgstrcil'en besitzt rwar ein Glasfaservlies mit der speziellen Wirkung, daß durch sein Schmelzen Raum für eine konvexe Unternaht geschaffen wird, wobei außerdem eine hitzebeständige Schicht in Form eines Glasplättchcns vorhanden ist, auf welcher das Glasfaservlies ruht. Jedoch bereitet es bei dem bekannten FlußmiUel-Unterlegstreifen Schwierigkeiten, mit Hilfe der Umhüllung, welche aus einem Gewebe bestehen soll, eine feste Packung des Glasplättchens und des Glasfaservlieses zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen FIuIJ-mitlel-Unterlegstreifen für einseitiges Schweißen zu zeigen, dessen Bestandteile zur Erzielung einer ausreichenden methanischen Festigkeit dicht gepackt werden können, wobei die Wanddicke des umhüllenden Schlauches gering bemessen werden kann und ferner eine feuchiigkeitsdichte Verpackung des Flußmittels erzielt wird.

Diese Aufgabi: wird bei dem FlußmiUel-Unterlegstreifen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Unterseite des Flußmittels

30

40

4s eine hitzebeständige Schicht und an der Oberseite des Flußmittels ein Kernnaterial aus Glasfaserstreifen vorgesehen sind und daß der dünnwandige Schlauch aus wärmeschrumpfendem Kunststoffmaterial bestehi und auf die hitzebeständige Schicht das Flußmittel und das Kernmaterial aufgeschrumpft ist.

Als wärmeschrumpfendes Kunststoffmatenal kommen z. B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen oder Polystyrol in Betracht. Die Schlauchfolie aus den eiwähnten Kunststoffen ist sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gereckt. Die Wanddicke liegt im allgemeinen zwischen 0,001 und 0,03 mm und erhöht sich beim Schrumpfen auf 0,02 bis 0,04 mm. Die Abmessungen des Folienschlauches, nämlich Durchmesser und Länge, werden dabei so festgelegt, daß bei einem bestimmten Wärmeschrumpfverhältnis die Querschnittsfläche des Schlauches den erforderlichen Abmessungen des Unterlegstreifens entspricht.

Das Flußmittel kann sii.ii aus einem oder aus einer Kombination von Metalloxiden, z. B. Kieselsäure, Rutil, Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid, zusammensetzen. Auch Mctallkarbonate, wie z. B. Kalkstein oder Dolomit, sowie Fluoride, beispielsweise Flußspat und in einigen Fällen auch pulverförmiges Eisen oder Eisenlegierung, können Verwendung finden.

Das Flußmittel kann entweder als Pulver oder in Form von Körnern in den Schlauch aus wärmeschrunipfendem Material eingefüllt werden. Anschließend wird der Unterlegstreifen in die durch die Schweißbedingungen festgelegten Abmessungen gebracht und durch Wärmeeinwirkung bei gegebener Temperatur geschrumpft. Selbst bei einem Flußmittel hoher Fließfähigkeit ist gewährleistet, daß es innerhalb des Querschnittes des j'cfiillten Schlauches in der vorgeschriebenen Form verfestigt wird und Abweichungen vom Schlauchquerschnitt nicht auftreten. Andererseits besteht trotz der genauen Umgrenzung der Querschnitlsform eine gewisse Dehn- und Biegbarkeit des Unterlegstreifens in Längs- oder Querrichtung, die ein genaues Anpassen und Ausrichten an die Krümmung oder an auftretende Sprünge oder Stößt im Schweißbereich erlaubt.

Auch ist es möglich, daß das 1 lußmittel bereits vor dem Einfüllen in den Schlauch vorgeformt und verfestigt ist. Dies kann dadurch geschehen, daß den Flußmittelkomponcnten ein geeigneter Zusatz an Bindemitteln, beispielsweise Wasserglas, wärmehärtenden Kunststoffen oder Phenolen, zugegeben wird, um die erforderliche Querschnittsform zu erhalten. Anschließend wird der so erhaltene Streifen hilzegetrocknet.

Als hitzebeständige Schicht eignen sich neben einer Kupferschiene beispielsweise pulver- oder körnerförmigc Mischungen aus Magnesiumoxid, Kieselsäure, /irkonoxid oder Asbest.

Die Breite des Unterlegstreifcns ist der Breite der vorgesehenen Schweißnaht angepaßt. Es empfiehlt sich im allgemeinen eine Breite von 40 bis 100 mm. Die Dicke sollte so bemessen sein, daß die Schweißnaht an der Unterseite gestützt werden kann und eine Höhe der Schwcißnahtwurzel und der Schlacke von etwa 2,5 bis 4,5 mm sich e/gibl.

Der Fhißmiltcl-Unterlegstreifen kann beispielsweise mit Hilfe einer Kupferschiene gehalten werden oder kann direkt auf die Unterseiten des zu verschweißenden Werkstückes mit Hilfe von Klebebändern geheftet werden.

Ein Auslaufen des Flußmittels während des Transportes oder während des Aufbringens des Streifens

ist nicht zu befürchten, da das Flußmittel vollständig durch den Schlauch umschlossen ist Der lliiterlegstreifen und das Flußmittel brauchen im Zeitpunkt dcr Anwendung nicht getrocknet zu werden. Ein Aufnehmen von Feuchtigkeit und eine dadurch bedingte Beeinträchtigung der Wirksamkeit des Flußmittels bei L..genng des Streifens an der Lu."t ist nicht zu befürchten. Der Unterlegstreifen ist bei Verwendung von pulverförmiger! oder kömerförmigem Flußmittel ausreichend biegsam und läßt sich deshalb an gekrümmte oder nur unzureichend ausgerichtete Schweißstöße leicht anpassen. Dadurch ergibt sich insbesondere bei Montageschweißungen eine vorteilhafte Anwendung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein anderes Ausrührungsbeispiel.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Fiußmitiel-UnterJegstreifen. bei dem ein Flußmittel 1 von einem Schlauch 2 aus wärmeschrumpfendem Kunstsloffmatcrial umgeben ist.

Das Flußmittel 1 liegt auf einer wärmebeständigen Schicht, welche als "latte 5 ausgebildet ist.

Ein wärmebeständiges Kernmaterial 6 aus Glasfaserstreifen ist auf der Oberseite des Flußmillus vorgesehen.

In Fig. 2 i<t unter der wärmebeständigen Platte 5 Wellpappe 7 befestigt, die als Schutzkissen und Puller dient. Das Flußmittel 1, die wärmebeständige Platte 5 sowie das wärmebeständige Kernmaterial 6 und die Wellpappe 7 sind innerhalb des Schlauchs 2 angeordnet.

Der Flußmittel-Unterlegstreifen kann an der Unterseite der zu verschweißenden Platten mittels Klebebändern befestigt werden. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 kann 'Jie Oberseite des Unterlegstreifens der Winkclausbildung der Schweißnut angepaßt sein.

Nachfolgend werden einige Beispiele von in der Praxis verwendeten Zusammensetzungen erläutert.

Beispiel 1

Zusammensetzung:

Eisenpulver 30 %

Rutil 25%

Fluorit K) %

Zirkonoxidsand 10 %

Magnesiumoxidklinker K) %

Kieselsäure 5 %

Ferrosilicium 10 %

Diese Komponenten wurden in einen Polypropylcnschlauch von 20 ·ι Dicke eingefüllt, anschließend dieser auf eine Breite von 70 mm und eine Höhe von 4 mm geformt und in einem Ofen bei einer Temperatur von 50 bis 60 (.' erwärmt. Dadurch wurde ein Schrumpfen des Polypropylenschlauches verursacht, so daß das darin enthaltene Flußmittel eng umschlossen war. Der so entstandene Unterlegstreifen wurde anschließend an die U/iterseite einer Schweißnaht mittels Klebebandes angeheftet und eine Handschweißung von einer Seite her durchgeführt. Das Ergebnis war eine ausgezeichnete Nahtwurzel. Der Schweißstrom betrug /wischen 130 und 140 Ampere; die Schweißlage war eben.

Beispiel 2

Eisenpulver 70 %

Fluorit 15%

Magnesiumoxidklinker 10 %

Aluminiumpulver 4 %

Kunststoff (Phenol) 1 %

Diese Komponenten wurden auf eine Asbestplatte von 5 mm Höhe und 60 mm Breite verteilt und anschließend wurde bei e^;ner Temperatur zwischen KX) und 150 C der Kunststoff geschmolzen und dann erhärtet. Das Flußmittel wurde daraufhin zusammen mit Ger Asbestplatte in einen Polypropyienschlauch eingefüllt, auf eine Temperatur zwischen 50 und 60 C erhitzt und

ι-- die dadurch hervorgerufene Schrumpfung des Polypropylenschlauches das erstarrte Flußmittel und die Asbestplatte innerhalb des Schlauches fest eingeschlossen. In einem bereits i'iiter Beispie! 1 beschriebenen Schweißvorgang wurde eine ausgezeichnete

zo WurzeJschweißnahl erhalten. Die Schweißbedingungen für eine erste Schweißlag. waren dabei folgende:

Schweißstrom 450 Ampere

Schweißspannung 31 Volt

Sehweißgeschwindigkeit 30 cm/Minute

Für eine zweite Lage galten folgende Schweißbedingungen:

Schweißstrom 450 Ampere

Schweißspannung 33 Voll

-^⁰ Schweißgeschwindigkeit 25 cm/Minute

Beispiel 3

Eisenpulver

Rutil

Fluorit

Zirkcnoxydsind

Magnesiumoxydklinker

Ferrosilicium 5 ',Ii

Ferromangan 5 %

Diese Komponenten wurden in Körnerlbrm von folgender unterschiedlicher Korngröße (gemessen in mesh, USA-Siebma'.l) und folgenden Prozentsätzen verwendet:

24 bis 32 mesh 1,7 %, 32 bis 48 mesh 8,8 %, 48 bis 65 mesh 13,0 %, 65 bis 100 mesh 17,3 %, 100 bis 145 mesh 33,1 %, 145 bis 200 mesh 12,5 %, 200 mesh und feiner 13,4%. Die Komponenten wurden mit Wasserglas in einer Menge von 3 % vermischt und anschließend zusammen mit 10 Blättern von 0,25 mm dickem Glasfaserband auf eine Asbestplatte mit den Abmessungen 4 x 70 mm gelegt. Dort verblieben sie eine Weile und wurden anschließend in einen Polypropylenschlauch eingefüllt, auf eine Temperatur /wischen 50 und 60 C erwärmt und durch die darauffolgende Schrumpfung des Polypropylenschlauchcs wurde ein erfindungsgemäßer Unterlegstreifen erzielt. In einer darauf durchgeführten Schweißung mit verdecktem Lichtbogen, während der der Streifen an der Unterseite der Schweißho naht mit Hilfe von Klebemitteln befestigt war, die auf der Oberfläche des Polypropylenschlauches aufgetrat'.en waren, wurde eine ausgezeichnete Wurzelschweißnaht erzielt. Die Schweißbedingungen waren folgende:

Korngröße des Flußmittels 12x48 mesh Drahtdicke 4,8 mm

Schweißstrom 1100 Ampere
Schweißspannung 36 Volt
Schweißgeschwindigkeit 28 cm/Minute.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flußmittel-Unterlegstreifen für einseitiges Schweißen mit einem dünnwandigen Schlauch, der mit Flußmittel gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Flußmittels (1) eine hitzebeständige Schicht (5) und an der Oberseite des Flußmittels ein Kernmaterial (6) aus Glasfaserstreifen vorgesehen sind und daß der dünnwandige Schlauch (2) aus wärmeschrumpfendem Material besteht und auf die hitzebesländige Schicht, das Flußmittel und das Kemmaterial aufgeschrumpft ist.

2. Flußmittel-Unterlegstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel als Pulver oder in Form von Körnern ausgebildet ist.

3. Flußmittel-Unterlegstrcifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel vorgeformt und fest ist.