DE2132143A1

DE2132143A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von schweissnaehten in querposition

Info

Publication number: DE2132143A1
Application number: DE19712132143
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Fischer; Herbert Hellendrung
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1971-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1973-01-11
Also published as: NL7208484A; FR2143755B1; BE784903A; SE375930B; CH536160A; US3777105A; IT959896B; DE2132143B2; AT321067B; FR2143755A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schweißnähten in Querposition

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schweißnähten in Querposition an dicken Bleehquersehiiitten nach dem Unterpulverschweißverfahren.

Schwere Apparate und Druckbehälter, beispielsweise im Uuklearbereich, erreichen oft Größen, die aus Gründen der Stückgewichte und der Abmessungen nur noch als Einzelteile zur Baustelle transportiert werden können. Das Montieren und Zusammenschweißen der Einzelteile zu Pertigapparaten oder Behältern kann auf Baustellen aus Platzgründen fast ausschließlich nur in senkrechter Lage erfolgen und macht somit das Schweißen der Verbindungsnähte in Querposition unumgänglich. .

Bisher sind solche Schweißungen an dicken legierten Blechen nur mit Handelektroden ausgeführt worden, was sich jedoch im Hinblick auf moderne Schweißverfahren wie das TJnterpulverschweißverfahren oder Schutzgasschweißen als unwirtschaftlich und nachteilig erweist.

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Nachteile des Handschweißens sind im wesenl-lr'chen geringe Leistung und schlechtere Qualität des Schweißgutes, wie "beispielsweise Schlackeneinschlüsse, Porenbildung, Endkraterrisse und Bindefehler an den Nahtflanken.

■Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Torrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung der oben angeführten Nachteile ein mecha-. nisches Unterpulverschweißen in Querposition auch bei dicken legierten Blechen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Nahtform an den Blechkanten hergestellt wird, deren untere Kante auf beiden Seiten Anschrägungen im negativen Sinne aufweist und daß das Schweißpulver vor und hinter dem Schweißbad gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Gases zugeführt wird.

" Dabei erscheint es als vorteilhaft, für die Anschrägungen einen Winkel von 12 - 30° zu wählen.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine mit der Schweißdrahtzuführung starr verbundene Pulverzuführung in P₀rm eines Hosen-

rohres auf, dessen Austrittsöffnungen vor und hinter der Schweißdrähtzuführung angeordnet sind.

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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß vor der Verzweigung der Hauptleitung des Hosenrohres eine Druckgaszuführung angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher "beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 die erfindungsgemäße Nahtform im Querschnitt und

Pig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Nahtform dargestellt, die es zuläßt, Bleche bis zu einer Dicke von 200 mm mit 'dem Unterpunkt schweißverfahren in Querposition zu verschweißen. Um eine günstige Zugänglich-¹ keit für den Schweißapparat bzw. für den Schweißdraht und die Pulverzuführung zu erhalten, weist die Nahtoberkante 1 einen Öffnungswinkel &C mit einer Größe von 45° auf. Die Wurzelfreiheit a auf der Seite der größeren NahtÖffnung beträgt rd. 20 mm. Die Nahtunterkante 2 weist Anschrägungen im negativen Sinne zwischen 25 und 12° auf, wodurch das-Schütten und Halten des Schweißpulvers erleichtert wird. Die Größe des Öffnungswinkels stC , die Höhe der Würzelfrei-

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heit a und der Winkel ß der Anschrägungen ergeben ein sehr günstiges Verhältnis zwischen einem möglichst kleinen. Schweißvolumen und einem geringstmöglichen Zerspanungsvolumen, was für die Wirtschaftlichkeitsberechnung, insbesondere beim Schweißen von Quernähten, von entscheidender Bedeutung ist.

Der Wurzelfreiheit a auf der Seite mit der größeren Nahtöffnung entspricht die Wurzelfreiheit b auf der Seite der kleineren Nahtöffnung. Im Gegensatz zu a " ist die-Höhe von b 10 mm größer gewählt, um nach dem Schweißen auf der Seite der größeren Nahtöffnung eine gute Zugänglichkeit zum Entfernen beispielsweise durch Hobeln oder Schleifen der unverschweißten Nahtwurzel c zu erhalten. · .
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In Pig. 2 ist die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche erfindungsgemäße Schweißvorrichtung dargestellt. Die mit der Drahtzuführung 3 starr verbundene Schweißpulverzuführung 4 ist derart angeordnet, . daß auch bei normalen Schütthöhen vor und hinter dem Schweißbad eine ausreichende Pulverabdeckung sichergestellt ist. Dies gilt ganz besonders für das Schweißen an der oberen Nahtkante, wo das von der Stromdüse 5 weggeschobene,, im Nachlaufbereich fehlende Schweißpulver durch die zweite Austrittsöffnung 6 • des Hosenrohres 7 ergänzt wird. Die hosenrohrartig

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geteilte Pulverschütteinrichtung .4 ist im Bereich der Austrittsöffnungen 6, 6a in Schweißrichtung ellipsenförmig ausgebildet, wobei der kleinere Ellipsendurchmesser dem Durchmesser der Stromdüse 5 entspricht. Auf diese Weise läßt sich eine Einengung des Aktionsradius in der Nahtfuge umgehen und eine optimale Pulverschütthöhe einhalten, die für ein poren- und schlackenfreies Schweißgut unbedingt erforderlich ist. TJm auch bei flacheren Schüttwinkeln in den oberen und tieferen Nahtbereichen eire gleichmäßige Pulverabdeckung sicherzustellen, wird mit Kohlensäuregas für einen guten Pulvertransport gesorgt. Die Gaszuführung ist mit 8 bezeichnet und mündet oberhalb der Teilung der Pulverzuführung 4 in diese. Alle metallischen Bestandteile der Pulverschütteinrichtung sind aus nichtmagnetischem Werkstoff hergestellt, damit das beim Schweißen in tiefen Nahtfugen bestehende elektrische Magnetfeld keine negativen Einflüsse auf das Schüttverhalten des Schweißpulvers ausüben kann. Die Pulverzuführung 4 ist mittels einer Halterung 9 verschiebbar an der isolierten Schweißdrahtzuführung 3 befestigt» Die Kontakt- oder Stromdüse 5 ist in der gleichen Ebene wie die Austrittsöffnungen 6, 6a zwischen diesen angeordnet. Die zur Gesamtvorrichtung führende Schweißstromleitung ist mit 10 bezeichnet. *

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Claims

·* "eS£i!l£i^ S£i<!li*£cir^;:e "Schweißen in Querposition" STERKRADE AKTIEIiGESEIISCHAPT PA. HZ Ha/Br,- Oberhausen/Rhld., den 28. Juni 1971 2238 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Schweißnähten in Quer-' position an dicken Blechquerschnitten nach dem Unterpulverschweißverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß eine ITahtform an den Blechkanten hergestellt wird, deren untere Kante (2) auf beiden Seiten Anschrägungen im negativen Sinne aufweist und daß das Schweißpulver vor und hinter dem Schweißbad, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Gases, zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die Anschrägungen. ein Neigungswinkel ( $ ) -von 12 bis 25° gewählt wird. ·■

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine mit der Schweißdrahtzuführung (10) starr verbundene Pulver zuführung (4) in Form eines Hosenrohres, dessen Austrittsöffnungen (6, 6a) vor und hinter der Stromdüse (5) angeordnet sind.

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4. Vorrichtung nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Verzweigung der Hauptleitung des Hosenrohres (4) eine Druckgaszufünrung (8) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , ^daß die Austrittsöffnungen (6, 6a) der Pulverzuftinrung (4) länglich sind, wobei die Längenöffnungen in Schweißrichtung angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 "bis 5> d a d u r ch gekennzeichnet , daß die Pulverzuführung (4) aus einem unmagnetisierbaren Werkstoff hergestellt ist (Inconel).

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