DE2609201C3

DE2609201C3 - Verfahren zum Verhüten von Endkraterrissen beim Lichtbogenschweißen von Stumpfnähten durch Vorschweißbleche

Info

Publication number: DE2609201C3
Application number: DE19762609201
Authority: DE
Inventors: Naoki Fujisawa Okuda; Kazuo Yokosuka Tanaka
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2609201B2; DE2609201A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhüten von Endkraterrissen beim Lichtbogenschweißen von Stumpfnähten durch Vorschweißbleche.

Besonders bei Lichtbogen-Schweißverfahren, die eine verhältnismäßig große Wärmemenge der Schweißzone zuführen — z. B. das Unterpulver-Verbindungsschweißen dicker Bleche im Stumpfstoß mit einer einzigen Lage von einer Seite her —, besteht die Gefahr von Rissen an Anfang und Ende der Naht. Dieser Gefahr begegnet man bisher gewöhnlich dadurch, daß man die Schweißnaht auf einem Abfallstück an- bzw. auslaufen läßt, das dem Werkstück lose anliegt oder vorgeschweißt ist. Das Abfallstück legt — wenn es vorgeschweißt ist — zugleich die Werkstückteile gegeneinander fest und ersetzt eine Heftschweißung der Schweißnaht, behindert andererseits aber die Wärmedehnung und -schrumpfung an den Nahtenden und stellt damit eine neue Quelle für unerwünschte mechanische Spannungen im Grundwerkstoff und in der Schweißnaht dar, die zu Verwerfungen oder Rissen führen können.

Aus der JP-AS 48-15 146 (1974) ist bereits die Verwendung eines den Werkstücken lose anliegenden Auslaufbleches bekannt, das frei beweglich in einem Ausschnitt eines ebenfalls in der Schweißebene angeordneten U-förmigen Spannbleches liegt, dessen beide Schenkel oder Flügel außerhalb der Wärmeeinflußzone des Lichtbogens mit den Stirnseiten der Werkstücke durch Heftnähte verbunden sind.

F i g. 1 der Zeichnung zeigt diesen Stand der Technik. Dabei ist das Naht-Auslaufblech 4 zweckmäßigerweise durch Brennschnitt aus dem Spannblech 3 herausgearbeitet. Durch die dabei entstehenden Fugen ergibt sich ein ausreichender Spielraum für die Wärmedehnung des Auslaufbleches. Wenn z. B. das Nahtende der Werkstükke sich beim Durchgang des Lichtbogens entsprechend der gestrichelten Linie 5 ausdehnt, kann das Auslaufblech entsprechend der gestrichelten Linie 6 ausweichen, während andererseits das Spannblech durch diesen örtlichen Wärmeeinfluß kaum beansprucht wird. Nachteilig ist jedoch die Herstellung und Handhabung zweier einzelner Teile.

Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, durch das sowohl Schweißnaht-Endrisse wie Verwerfungen der Werkstücke bei Verwendung eines einteiligen Vorschweißbleches vermieden werden.

Die Erfindung besteht darin, daß jedes VorschweiU-blech beiderseits des Nahtauslaufes Einschnitte etwa in Nahtrichtung und von größerer Länge als dem Nahtauslauf aufweist und daß nur die äußeren Zungen

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<r> des Vorschweißbleches durch Lichtbogen-Stumpfschweißnähte mit den Werlcstückteilen verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 ebene Draufsichten auf den Aufbau eines Endstückes gemäß dem Stand der Technik und einer Art seiner Verwendung,

Fig.2 ebene Draufsichten auf den Aufbau eines Endstückes gemäß der vorliegenden Erfindung und einer Art seiner Verwendung und

F i g. 3 ebene Draufsichten auf abgewandelte Formen eines Endstückes, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann.

Die F i g. 2 zeigt ein Verfahren zur Verhinderung der Rißbildung in dem Ende eines Grundmetalls und ein dafür geeignetes Vorschwoißblech. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das Vorschweißblech 9 bei 7 und 8 an das Grundmetall angeschweißt, wobei der Nahtauslauf-Abschnitt 15 des Vorschweißbleches nahe an der Kante des Grundmetalls festgehalten wird. Die Spannung in Querrichtung, die in den Bereichen 12 und 13 hervorgerufen wird, wenn die Schweißelektrode das Abschlußende des Grundmetalls passiert, wird durch das Vorschweißblech 9 über die Heftnähte 7 und 8 aufgenommen.

Die Breite der Schlitze 14 kann nicht genau angegeben werden, weil das Maß der seitlichen Ausdehnung des Nahtauslauf-Abschnittes 15 des Vorschweißbleches 9 in Abhängigkeit von der zugeführten Schweißwärme, der Plattendicke und anderen Faktoren variiert; im allgemeinen sollte diese Breite jedoch nicht weniger als 1 mm betragen, weil dann, wenn sie weniger als 1 mm beträgt, der Nahtauslauf-Abschnitt 15 des Endstückes 9 sich bei Ankunft der Schweißelektrode ausdehnt, die Abschnitte 10 und 11 des Vorschweißbleches 9 berühren und diese unter Druck setzen kann.

Bezüglich der Länge jedes dieser Schlitze 14 sei darauf hingewiesen, daß sie sich über den Punkt B, an dem die Schweißelektrode auf dem Vorschweißblech 9 entlangläuft, hinaus erstrecken sollte. Wenn die Schlitzlänge geringer ist als der Abstand von der Werkstückkante bis zu dem Punkt B. kann die Wärmespannung in Querrichtung sich stärker über die Schweißnähte 7 und 8 auf das Vorschweißblech 9 auswirken. Wenn sich jedoch jeder Schlitz 14 über den Punkt B hinaus erstreckt, wird die Wärmespannung in Querrichtung durch den Schlitzzwischenraum abgefangen.

Da der Nahtauslauf-Abschnitt des Vorschweißbleches 9 in der Nähe der Abschlußkante des Grundmetalls festgehalten wird, wird eine Ausdehnung der Abschnitte 12 und 13 in Nahtrichtung durch den Nahtauslauf-Abschnitt 15 gehemmt, so daß die sich aufbauende Druckkraft zur Verhinderung der Rißbildung in dem Endabschnitt stark beiträgt.

Obgleich die Schlitze 14 in dem in Fig. 2 dargestellten Vorschweißblech parallel zueinander angeordnet sind, können sie auch in anderen geeigneten Richtungen angeordnet sein, wie in den 1" i g. 3a und b dargestellt, wobei die gleichen Wirkungen wie oben erzielt werden.

Versuche zeigten, daß mit dem Endstück gemäß Stand der Technik nur dann die Rißbildung in dem Nahtende verhindert werden kann, wenn die Plattendikke und die Wärmezufuhr gering sind, daß Endrisse mit diesem Endstück jedoch unvermeidbar sind, wenn die Plattendicke groß und die Wärmezufuhr hoch ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wies eine ausge-

zeichnete Wirkung in bezug auf die Verhinderung von Endrissen sowohl an Platten mit geringer Dicke als auch üii Platten mit großer Dicke auf. Ein Beispiel zeigte die besonders gute Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine 6 m lange Stahlplatte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Verhüten von Endkraterrissen beim Lichtbogenschweißen von Stumpfnähten durch Vorschweißbleche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Vorschweißblech (9) beiderseits des Nahtauslaufes Einschnitte (14) etwa in Nahtrichtung und von größerer Länge als dem Nahtauslauf aufweist und daß nur die äußeren Zungen (10, 11) des Vorschweißblechss durch Lichtbogen-Stumpfschweißnähte (7, 8) mit den Werkstückteilen (12,13) verbunden werden.