DE2241579A1

DE2241579A1 - Verfahren zum einseitigen, selbsttaetigen verschweissen aneinanderstossender, plattenartiger schweissteile

Info

Publication number: DE2241579A1
Application number: DE19722241579
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Fujita; Kiyoshi Terai
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1971-09-10
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1973-03-29
Also published as: JPS4836042A; IT965272B; PL83505B1; BR7206206D0; NL7212281A; RO60665A; ES406803A1; DK143321C; SE379299B; NO138195C; SU655291A3; NO138195B; DK143321B; FR2152812B1; DD97372A5; GB1404200A; AU4584272A; FR2152812A1; AU476212B2; JPS531215B2

Description

21.8.1972 IG/Bü

KAWASAKI JUKOGTO KABUSHIKI KAISHA No. Ik, Higashi-Kawasaki-Cho 2-Chome, Ikuta-Ku, Kobe-Shi, Hyogo, Japan.

Verfahren zum einseitigen, selbsttätigen Verschweißen aneinanderstoßender, 'plattenartiger Schweißteile·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum einseitigen, selbsttätigen Verschweißen aneinanderstoßender, plattenartiger Schweißteile entlang einer,' durch die ans tossenden Plattenränder gegebenen Schweißlinie·

Die Erfindung bezweckt, die Rissbildung in Endbereichen einer Schweißlinie, bzw. Schweißnaht zu vermeiden, wennplattenartige Bauteile automatisch und von einer Seite verschweißt werden.

Das einseitige, automatische Verschweißen wird in bekannter Weise zum Verbinden von plattenartigen Bauteilen vorzugsweise bei Schiffsrürapfen odgl. verwendet und hat zur Automatisierung des Schweißens wesentlich beigetragen· Dies· Verfahren sind jedoch insofern nachteilig, als in den Endbereichen, bzw· -Zonen der Schweißnaht Riss· auftreten, während andererseits die Beseitigung solcher Risse nicht nur überaässig kostspielig ist, sondern auch viel Schwierigkeiten bereitet« Die Aufgabe, die Bildung von derartigen Rissen su vermeiden, stellt ein dringend zu lösendes Problem in der Technik dar.

Zwar sind bereits 2 Verfahren bekannt, um in Endbereichen auftretende Risse zu verhindern· Bei de» «inen Verfahren wird •in· vorlaufige Sefcvtfinaht in der LMng· ν·η etwa 5o· - 1eeo m

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±m Endbereich der Schweißlinie aufgetragen· Dieses bekannte, auch als abdichtende Schweißnaht (sealing bead method) genannte Verfahren ist in Figur k dargestellt· Sin zweites V«fahren, endseitige Risse zu vermeiden, besteht darin, daß man das Verschweißen in einer Mittelzone der Schweißnaht unterbricht, dann den Endteil der Schweißnaht ausrichtet, um eine neue Furche zu bilden, wonach das Verschweißen in umgekehrter Richtung von den entgegengesetzten Enden der Platte erfolgt, zu der neuen Furche hin, nach einzeln an sich bekanntem Verfahren, das auch das Kraterverfahren genannt wird und in Figur 5 angedeutet ist.

•Beide Verfahren sind jedoch insofern verbesserungsbedürftig, als bei ihnen ein Aufrichten der zu verschweißenden Platten und eine Nacharbeit erforderlich ist, um einen örtlichen Fehler zu beseitigen, dort, wo eine durchdringende Schweißnaht nicht an der Rückseite gebildet werden kann, oder man muß das Verschweißen in einer Richtung unterbrechen und das nochmalige Verschweißen von der entgegengesetzten Richtung aus vornehmen. Andererseits wird jedoch das automatische Verschweißen wesentlich gefördert, wenn es nicht mehr erforderlich wird, die Stahlplatten aufzurichten oder zu versetzen, sondern das Verschweißen kontinuierlich erfolgen kann, sodaß es vereinfacht würde. Bisher war dies nicht erreichbar, da das zusätzliche Verschweißen in Form der Nacharbeit an der Schweißnaht oder das Anhalten der Arbeit während des Verschweißens die Vorteile des einseitigen, automatischen Verschweißen« wesentlich herabsetzen.

Im übrigen zeigt eine Untersuchung der, bei den bekannten Fehlstellen auftretender Endrisse, daß letztere sogenannte Hitzerisse sind, die auf einen übermäasig hehen Temperaturbereich zurückgeführt werden müssen, unter Berücksichtigung der Zeit, in der sich Risse ausbilden, sowie das zugehörige Bruchbild· Ausgehend von der Berücksichtigung dieser Bruchflachen bezweckt die verliegende Erfindung, das einseitige, selbsttätig· Verschweißen *u vervollständigen, wobei die Bildung von Blase« vermieden und Erzeugnisse höherer Qualität

geschaffen werden sollen, bei welchen die Finish-Arbeit an der Schweißnaht oder Reparaturen vermieden werden können· Der. vorliegenden Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, das Endrisse deshalb entstehen, weildie Schweißzone selbst nicht die Fähigkeit auch einer geringsten Deformation besitzt, gerade dann, wenn unmittelbar vor dem Erstarren die Deformationsfähigkeit ausserordentlich herabgesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß während des Schweißens eine äußere Last, bzw. Kraft in Endbereichen dvrr aneinanderstoßenden Platten odgl. aufgebracht wird, die die Platten mit Vorspannung in Schweißstellung halten. Die Schweißteile können im Endbereich auch befestigt, oder hinsichtlich ihrer Bewegung beschränkt werden. Hierdurch wird eine Deformation, die auf den Schweißvorgang zurückgeht, vermieden, ebenfalls die Bildung von Endrissen.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ist eine Draufsicht als schematische Ansicht

einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf eine Anordnung für das einseitige, automatische Schweißen, in abgewandelter Ausführungsform.

Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Anordnung für das einseitige, automatische Schweißen, um das erfindungsgemäße Verfahren in abweichender Form auszuführen.

Fig. 4a ist eine Draufsicht, auf eine Ausführungsform des einseitigen Verschweißens, um Endrisse in an sich bekannter Weise zu vermeiden.

Fig. kh ist eine Seitenansicht auf die Anordnung gemäß Fig. k*.

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Fig. 5 ist eine schematische Draufsicht auf eine Anordnung zur Durchführung eines anderen Verfahrens, um das Bilden von Riesen in Endbereichen während des einseitigen, automatischen Schweißverfahrene zu verhindern·

Gemäß Fig. 1 ist ein U-ffirmiges Bauteil 2 derart angeordnet, daß seine Schenkel an benachbarten Seitenrändern einer Platte aus Stahl auslaufen, wobei die Stegplatte an den, aneinanderstoßenden Rändern zu verschweißen ist. Ein Baar von Fixier teilen 3 ist an jeder Seite der Schweißlinie an den Seitenrändern der Platte befestigt. Ein Paar von mechanischen oder ölhydraulisehen Pressteilen, z.B. hydraulische Zylinder h ist" innerhalb der Schenkel des U-förmigen Bauteiles angeordnet und wird vorzugsweise von den Fixierteilen 3 getragen. Venn diese Teile betätigt, oder durch Öl odgl. beaufschlagt werden, erzeugen diese einen Druck, bzw. Längsdruck, der die Endbereiche der Platte zusammenpresst, sodaß eine Deformation .und Bildung von Rissen «Is Folge des entlang der Anstoßlinie zwischen den Platten 1 erfolgenden Schweißvorganges vermieden wird, insbesondere in den Endbereichen der Schweißlinie.

Xus Fig. 2 ist ersichtlich, daß ein Paar von Spannteilen 5 zur Erzeugung von Druck, bzw. Längsdruck entlang der äußeren Ränder älriicher Platten 1 angeordnet ist, während Innenränder wiederum neben dem Platten-Endbereich aneinanderstoßen. Hier sind wiederum Pressteile auf mechanischer oder ö!hydraulischer Basis, wie z.B. hydraulische Zylinder k* vorgesehen, und an dem Maschinenrahmen 6 befestigt. Durch diese Pressteile wird ein Längsdruck auf die Endbereiche der Platten 1 und 1 ausgeübt, sodaß diese zueinander gepresst werden. Hierdurch wird eine schädliche Deformation und Rissbildung in den Endbereichen der Schweißlinie vermieden.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß ein Paar von symmetrischen, L-formig auegebildeten zweiten Spannteilen 7 vorhanden sind, deren Enden Oberhalb der Obaflächen eines Paares von Platten

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liegen» wobei diese Platten gleich oder ähnlich den Platten in Fig. 1 und Fig. 2 sind. Es ist ein Paar von Pressteilen, die mechanisch oder auf ölhydraulischer Basis arbeiten, vorhanden, wobei solche Bauteile 4¹· an die zweiten Spannteile 7 befestigt sind. Durch diese Bauteile wird auf die Endbereiche der Platten eine Kraft ausgeübt₉ welche eine Deformation und Rissbildung verhindert, die auf eine unerwünschte Deformation der Platten während des Schweißens zurückzuführen ist.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß eine kraftSchlussige Halterung an den Endzonen der Stahlplatten während des Schweißens aufgebracht wird, derart, daß diese ±n der Schweißstellung gehalten werden, wobei diese Kraft eine äußere Last oder ein äußerer Druck ist. Hierdurch wird auch die geringste unerwünschte Deformation während des Verschweißens und folglich die.Bildung von Rissen vermiedene Es ist weiter von Vorteil, daß die bei Verwendung von bekannten Verfahren zum einseitigen, automatischen Verschweißen entstehenden Fehlstellen ,aber auch die zugehörige, aufwendige Schweißapparatur vermieden wird, dagegen wird durch das erfindungsgemäßa Verfahren die Ergiebigkeit dieses Schweißverfahrens erhöht und vor allem die Qualität der Schweißnaht wesentlich verbessert.

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Claims

21.8.1972 IG/BÜ

KAVASAKI JXJKOGYO KABUSHIKI KAISHA

Patentansprüche ι

1. Verfahren zum einseitigen, selbsttätigen Verschweißen aneinanderstoßender, plattenartiger Sohweißteile entlang einer, durch die anstossenden Plattenränder gegebenen Schweißlinie, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schweißens eine äußere Last, bzw. Kraft in Endbereichen der aneinanderstoßenden Platten odgl. aufgebracht wird, die die Platten mit Vorspannung in Schweißstellung hält, bzw. halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche de.r Platten odgl, auf entgegengesetzten Seiten der Schweißlinie mit vorspringenden Bauteilen versehen und die Last auf diese vorspringenden Bauteile aufgebracht wird, derart, daß im Endbereich des Schweißens die Platten gegeneinander gepresst werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kraft auf die entgegengesetzten, zu verschweißenden Plattenränder aufgebracht wird, insbesondere in den Endbereichen.

k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenartigen Schweißteile auf ein StUtzteil und die äußere Kraft auf die Oberfläche des StUtzteiles aufgebracht wird, sodaß beide Schweißteile gegen das StUtzteil gepresst werden.

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5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein U-förmiges Bauteil (2) aufweist, dessen Schenkel gegen die Seitenränder der zu verschweißenden Platten (i) an jeweils einer Seite der Schweißlinie anstossen, daß vorspringende Bauteile wie Lappen, Stifte odgl. an die Seitenränder der zu verschweißenden Platten zwischen der Schweißlinie und den Schenkeln des U-förmigen Bauteils befestigt sind »und daß die, die Kraft ausübenden Bauteile zwischen diesen Lappen odgl.

und den jeweiligen Schenkeln vorhanden sind, sodaß die Lappen und der Endbereich der Platten gegeneinander gepresst werden.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Last ausübendes Bauteil ein an jeder Seite der äußeren Ränder dieser Platten befestigter Rahmen angewendet wird, und daß Spannungsbauteile zwischen diesem Rahmen und den äußeren Rändern dieser Platten angebracht sind, sodaß auf die Platten eine Druckkraft ausgeübt wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere, die Last aufbringende Bauteil horizontal angeordnete Stützflächen aufweist, die für jede Platte an jeweils einer Seite der Schweißlinie vorgesehen sind und daß ein Kraftbauteil an jeder Seite der Schweißlinie auf die Oberflächen der Platte und gegen die Stützflächen drückt.

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