DE2135378A1

DE2135378A1 - Werkstueck aus dickwandigen, durch elektronenstrahlschweissung miteinander verbundenen bauteilen

Info

Publication number: DE2135378A1
Application number: DE19712135378
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing Schreck
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-07-15
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1973-01-25

Description

Werkstück aus dickwandigen, durch Elektronenstrahlschweißung miteinander verbundenen Bauteilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkstück aus dickwandigen, durch Elektronenstrahlschweißung miteinander verbundenen Bauteilen, bei denen die Schweißnaht im Werkstück ausläuft, insbesondere Kurbeiwellen von Iiubkolben-Brennkraftmaschinen.
Es ist bekannt, Kurbelwellen für Hubkolben-Brennkraftmaschinen aus einzelnen Teilen mittels Elektronenstrahlschweißung herzustellen (D-OS 1 565 614). Das Elektronenstrahlschweißverfahren ist für die Herstellung von Werkstücken besonders geeignet, die wegen ihrer verwickelten Form zweckmäßigerweise aus einzelnen Bauteilen zusammengesetzt werden und aufgrund ihrer Belastung hohe Anforderungen an die Güte der Schweißnaht stellen. In solchen Fällen erlaubt das Elektronenstrahlschweißverfahren, daß die Bauteile fertig bearbeitet und wärmebehandelt werden können, bevor sie zusammengefUgt werden.
Beim Elektronenstrahlschweißen dickwandiger Bauteile entstehen Jedoch Schwierigkeiten, wenn die Schweißnaht in sich geschlossen ist oder sonstwie im Werkstück ausläuft. Es entstehen dann beim Abschalten des Elektronenstrahls Kratzer bzw. beim zeitgesteuerten Abschaltvorgang eine Vielzahl kleiner Poren in der geschweißten Zone. Die Abschaltkrater bzw. die Porenkette können bei schwingungsbeansprtichten Bauteilen die Ursachen von Dauerbrüchen sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Werkstücken der eingangs beechriebenen Art Bauerbrüche zu vermeiden. Sie wird erfindungsgmäß dadurch gelöst, daß am Ende der Schweißnaht eine bis zur Schweißnahtwurzel reichende Bohrung vorgesehen ist oder nachträglich dort angebracht wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Bohrung ist es möglich, daß die bei dem Schweißvorgang entstehenden Gase nach außen entweichen können, ohne im Material Poren zu bilden, die die Festigkeit der Schweißnaht in unberechenbarer Weise beeinträchtigen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, diese Bohrung mit einem vorzusehenden Zuführungakanal eines Betriebsmittels, z.B. von Schmieröl zusammenzulegen. Dadurch wird das Bauteil durch keine zusätzliche Bohrung geschwächt.
Außerdem fällt kein zusätzlicher Fertigungsaufwand an.
In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine eusammengeschweißte Kurbelwelle.
Die Abb. 2 zeigt eine Kurbelwange mit zwei halben Zapfen im La#ngsschnitt.
Die Abb. 3 zeigt eine Ansicht entsprechend dem Pfeil III in Abb. 2.
Die Kurbelwelle 1 ist aus mehreren Teilen 2 zusammengesetzt, die aus einer Wange 3 und aus auf gegenüberliegenden Seiten der Wange um den Kurbelhub versetzt angeordneten halben Kurbelzapfen 4 und 5 bestehen. Die Endteile der Kurbelwelle 1 können eine von den übrigen Teilen unterschiedliche Form haben.
So ist das Endteil 6 als Schwungsoheibe ausgebildet, während das Endteil 7 einen ganzen lagerzapfen 8 aufweist.
In der Abb. 2 ist eine Kurbel wange 3 mit zwei halben Zapfen 4 und 5 in einem größeren Maßstab-dargeatellt. Die halben Kurbelzapfen 4 und 5 sind in den Bereichen 9 und 10 oberflächengehärtet. Die Oberflächenhärtung wird erst nach dem Schweißen durchgeführt. In der Kurbelwange 3 und den Kurbelzapfen 4 und 5 sind winklig zueinander angeordnete Schmierölbohrungen 11, 12 und 13 miteinander verbunden. Die Schmierölbohrungen sind als Saokbohrungen ausgeführt. Das offene Ende der Bohrung 12 in der turbelwange 3 ist mit einem Stift 14 verschlossen. Die Schmierölbohrung des Zapfens 4 mündet in der Nähe der Stirnfläche 15 in eine zentrale Zentrierbohrung 16. Die Stirnseite 17 des Zapfens 5 hat in der Mitte einen die Schierölbohrung 13 umgebenden Zentrierbund 18, der in Verbindung mit einer Zentrierbohrung des benachbarten Kurbelwellenteiles eine genaue Zentrierung beider Teile ermöglicht und gleichzeitig als Kuppelglied für die#Schuierölbohrung zweier benachbarter Teile dient.
Die Teile 2, 6 und 7 sind durch Elektronenstrahlschweißen miteinander verbunden. Dabei verläuft die Schweißnaht 20 in Umfangerichtung und reicht nur bis zur Zapfenmitte. Am Beginn der Schweißnaht 20 ist eine Bohrung 19 vorgesehen, die gleichzeitig am Ende der Schweißnaht 20 als Auslauf für den Elektronenstrahl dient, Die Bohrung 19 ist zweckmäßigerweise als Zuführungskanal eines Betriebsmittela, in diesem Fall als Schmierölkanal zu den Vgeratellen, ausgebildet.

Claims

Patentansprüche:

1. Werkstück aus dickwandigen, durch Elektronenstrahlschweißung miteinander verbundenen Bauteilen, bei denen die Schweißnaht im Werkstück ausläuft, insbesondere Kurbelwellen von Hubkolben-Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Schweißnaht (20) eine bis zur Schweißnahtwursel reichende Bohrung (19) vorgesehen ist.

2. Werkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Bohrung (19) als Zuführungskanal eines Betriebittele,- z.B. von Schmieröl, ausgebildet ist. Leerseite