DE3143812A1

DE3143812A1 - Verfahren und vorrichtung zum drei-uhr-schweissen in enger nut

Info

Publication number: DE3143812A1
Application number: DE19813143812
Authority: DE
Inventors: Isao Kure Asano
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1982-06-16
Also published as: GB2088766A; DE3143812C2; GB2142859B; GB8421176D0; GB2142859A; US4639575A; US4504729A

Description

BABCOCK-HITACHI KABUSHIKI KAISHA Tokyo, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Drei-Uhr-Schweißen in enger Nut

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drei-Uhr-Schweißverfahren in einer engen Nut und eine Vorrichtung dafür, bei dem in Wellenform geformtes Schweißdrahtmaterial einem Kontaktrohr zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißens zugeführt wird.

Die in der US-PS 4 188 526 offenbarte Vorrichtung zur Durchführung eines Örei-Uhr-Schweißens in einer engen Nut wurde weithin zur Durchführung einer Schweißung von oben, wie z. B. einer Zweigrohrschweißung, in· dicken Platten und einem Sammelrohr verwendet. Das unter Verwendung dieser Vorrichtung durchgeführte Schweißen eignet sich am besten zur Verbindung durch

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Schweißen dicker Platten mit enger Nut und kann die Vorteile bieten, daß das aufgetragene Metall von geringer Menge ist und eine gesunde Schweißung durch Stapeln von Schichten aus einzelnen Schweißraupen erhalten werden kann. So führt die Vorrichtung zu einer verbesserten Qualität der Schweißung, zur Einsparung des erforderlichen Aufwandes und zu einer verkürzten Zeitdauer zum Durchführen der Arbeit, und es ergab sich ein Bedarf zur Erweiterung des Anwendungsfeldes dieser Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schweißverfahren zu entwickeln,das sich zur Durchführung des Orei-Uhr-Schweißens unter Verwendung der erwähnten Vorrichtung eignet/ wobei ein Drei-Uhr-Schweißen mit einer aufwärts vorrückenden und/oder abwärts vorrückenden engen Nut mit Verwendung der genannten Vorrichtung und eine Verschiebung der Mittellinie der Nut in der Horizontalrichtung und/oder der. Vertikalrichtung, wie etwa im Fall des Verschweißens eines Zweigrohres mit einem Hauptrohr, ermöglicht werden sollen.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst ein Drei-Uhr-Schweißverfahren in einer engen Nut zur Bildungjeiner seitlichen Stoßverbindung durch Ausführen der Schweißung in der engen Nut, mit dem Kennzeichen, daß man eine Nut bildet, die derart geneigt ist, daß die Mittelfläche der zueinander im wesentlichen parallelen oberen und unteren Nutflächen zur Horizontalen an der Anfangsschichtseite abgesenkt ist.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses
Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6
und 14 bis 19 gekennzeichnet.

Insbesondere kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Schweißen einer a ufwärts
vorrückenden und/oder abwärts vorrückenden engen
Nut durch Drei-Uhr-Schweißen in einer engen Nut
dadurch, daß die Menge des durch Düsen,
die hinter und vor der Richtung, in der das Schweißen mit einem Schweißbrenner fortschreitet, angeordnet sind, ausgeblasenen. Schutzgases je nach der
Schweißlage gesteuert werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine
Vorrichtung zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißverfahrens in einer engen Nut, insbesondere für eine aufwärts vorrückende und/oder abwärts vorrückende
enge Nut, die gekennzeichnet ist durch:

einen Schweißbrenner mit einer Gruppe von Kühlwasserrohren und einer Gruppe von Schutzgaszuführrohren, die symmetrisch zu einem Kontaktrohr angeordnet sind, und einen Steuerkasten zur Vornahme
einer Steuerung eines Schutzgasströmungsdurchsatz-Steuerventils entsprechend der Lage der Schweißung·

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen bis 13 gekennzeichnet.

Insbesondere kennzeichnet sich die Vorrichtung zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißens in einer engen

Nut, wenn die Mittellinie der Nut eine in der Horizon ta Ir ichtung und/oder der Vertikalrichtung verlagerte Kurve ist, dadurch, daß ein Schweißbrenner mit einem Schweißkopf zur Drehung verbunden ist und daß eine Profilierplatte und/oder Führungsplatten für den Schweißbrenner ausgebildet sind.

Ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schweißverbindung eines Zweigrohres mit einem Hauptrohr durch Drei-Uhr-Schweißen besteht darin, daß eine enge I-Nut vorgesehen wird, wobei die Erzeugungslinien einer umgekehrten trapezförmigen Kegeloberfläche, die durch die Mittellinie der Nut gebildet ist, die Mittelachse stets unter einem konstanten Winkel kreuzen,und daß das Schweißen mit einer Gas-Metall-Lichtbogenschweißeinrichtung durchgeführt wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung der in der US-PS 4 188 526 gezeigten Engnut-Schweißvorrichtung mit einem Kontaktrohr;

Fiy. 2 eine Perspektivdarstellung der Engnut-Schweißvorrichtung;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Schweißbrenners;

Fig..4 eine Vertikalschnittansicht des Schweißbrenners;

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-11 -

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Schnittdarstellung der Bildung von Schweißraupen, wenn die Mittelfläche zwischen den Nutenflächen horizontal ist;

Fig. 7 eine entsprechende Darstellung der Nutenform gemäß der Erfindung und der Art, in der die Schweißraupenbildung stattfindet;

Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Spalt G und dem Neigungswinkel θ der Mittelfläche und eines zur Durchführung der Erfindung geeigneten Bereichs;

Fig. 9 einen Schnitt eines zum Einstellen des Neigungswinkels verwendeten Probestücks;

Fig. 10 eine Perspektivdarstellung eines Modells -eines aufwärts vorrückenden Schweißens;

Fig. 11 eine Perspektivdarstellung eines Modells eines abwärts vorrückendes Schweißens;

Fig. 12 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 13 eine Teilschnittansicht des Bereichs der Düsen 125 und 126;

Fig. 14 eine teilweise geschnittene Darstellung des Schweißbrenners, in dem das Wasserkühlrohr die Form eines Doppelrohres hat;

Fig. 15 eine Seitenschnittansicht des in Fig. 14 gezeigten Schweißbrenners;

Fig. 16A eine Schnittdarstellung eines Hauptrohres und eines Zweigrohres zur Veranschaulichung eines bekannten Schweißverfahrens;

Fig. 16B eine entsprechende Schnittdarstellung eines Hauptrohres und eines Zweigrohres zur Veranschaulichung des Schweißverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 17 eine Perspektivdarstellung der Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Schweißens;

Fig. 18 ein Modell zur Darstellung der Bewegung eines bekannten Schweißbrenners;

Fig. 19 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung der Schweißvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 20 einen Schnitt nach der Linie XX-XX in Fig. 19;

Fig. 21 eine Perspektivansicht zur Darstellung eines mit einem Hauptrohr verbundenen Zweigrohres;

Fig. 22 ein Modell der in Fig. 21 gezeigten Nut;

Fig. 23 eine Perspektivdarstellung eines mit einem Hauptrohr verbundenen Zweigrohres;

Fig. 24 eine Schnittdarsteilung einer Zweigrohrverbindung unter Verwendung der bekannten Schweißvorrichtung, wobei die rechte Hälfte der X-Y-Schni nach Fig. 23 und die linke Hälfte der Y-Z-Schnitt nach Fig. 23 sind;

Fig. 25 einen Vertikalschnitt einer Vers chweißung eines Zweigrohres und eines Hauptrohres großer Dicke;

Fig. 26 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. mit einer engen I-Nut gemäß der Ausführung nach der Erfindung;

Fig. 27 eine Perspektivdarstellung einer sattelartigen Kurve der Endfläche eines Zweigrohres; und

Fig. 28 eine Perspektivdarstellung der zur Durchführung der Erfindung verwendeten automatischen Gas-Metall-Lichtbogen-(GIlA) Zweigrohr-Schweißvorrichtung .

Zunächst wird der Aufbau einer früher vorgeschlagenen Engnut-Schweißvorrichtung, beschrieben. Gemäß Fig. 1 wird ein Schweißdraht (fester Draht) 1 geringen Durchmessers in eine Wellenform geformt und einer Schweißzone durch ein Kontaktrohr 5 zugeführt. Der vom Vorderende der Vorrichtung vorragende. Draht wird nach der Darstellung in Fig. 1 nach rechts und nach links geschwenkt, wenn die Schweißung fortschreitet, um automatisch den Lichtbogen in einer Schwenkbewegung zu bewegen und so ein vollständiges Vordringen bis zur Sextenwandoberflache der durch einen Gegenhaltstreifen 3 verschlossenen engen Nut zu erreichen, um die Erzielung einer fehlerfreien gesunden Schweißung der Werkstücke6,6 zu ermöglichen.

Der Schweißdraht 1 ist auf eine nicht dargestellte Drahthaspel aufgewickelt, wird Drahtzufuhrrollen 4 über eine Schwenkplatte 2 zugeführt und erreicht die Schweißzone durch das Kontaktrohr 5, während ihm ein Strom zugeführt wird.

Bei diesem Verfahren wird der Schweißdraht 1 einer plastischen Verformung durch die Wirkung der Schwenkplatte 2 zwecks Formung in eine Wellenform unter Ausnutzung des Außenumfanges jeder der Zuführrollen als Biegeführung unterworfen. Wenn er den Schweißbereich erreicht, nimmt der Schweißdraht 1 seine ursprüngliche Form wieder an und bewegt dabei den Lichtbogen in Schwenk- oder Schwingbewegung.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Vorrichtung zur Erzeugung des Lichtbogens. Der Mechanismus zum Biegen des Schweißdrahtes 1 ist von dem in Fig. 1 gezeigten Mechanismus verschieden, und das Biegen wird durch eine Schwingungsbewegung der Biegerollen 14 bewirkt. Jedoch haben die beiden Mechanismen den gleichen Zweck der Formung des Schweißdrahts in eine Wellengestalt.

Wie in den Fig.3, 4 und 5 gezeigt ist, besteht ein Schweißbrenner 12 aus dem Kontaktrohr 5, Gasrohren 16, einem Kühlwasserzuführrohr 17, einem Kühlwasserrücklaufrohr 18, einem oberen Block 15 und einer Kontaktspitze 19.

Wenn der Schweißbrenner 12 dieses Aufbaus zur Durchführung des Schweißens in nur einer Richtung verwendet wird, setzt man den Schweißbrenner üblicherweise unter Konstanthaltung des Gasströmungsdurchsatzes in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ein.

Wenn die Seitenoberfläche der Nutenfläche horizontal ist, wird, während das Drei-Uhr-Schweißen unter Verwendung der Engnut-Schweißvorrichtung des erwähnten Aufbaus durchgeführt wird, die Schweißraupenbildung mit dem Kontaktrohr 5' zwischen Werkstücken 6¹ sein, wie in Fig. 6 gezeigt ist, wobei, wenn das Schweißen von der Anfangsschichtschweißraupe im Kontakt mit einem Gegenhaltstreifen 21' fortschreitet, die Oberflächen der Schweißraupen 20' beim Anwachsen der Schichtenzahl allmählich eine Neigung aufgrund des Ausgleichs zwischen der Schwerkraft, der das geschmolzene Metall unterworfen ist, und der Oberflächenspannung, der Geschwindigkeit des von der Düse abgegebenen Inertgases und der Abkühlungsgeschwindigkeit zeigen, bis schließlich ein Engnutschweißen durch die überlagerten Schichten eines einzelnen Durchganges entsprechend der Darstellung unmöglich weiter durchführbar wird.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Sachlage wurde eine imaginäre Mittelfläche im wesentlichen in der Mitte zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Nut festgesetzt, und es wurden Versuche und Messungen hinsichtlich der Neigung der Mittelfläche und der Bildung der Oberflächen der Schweißraupen durchgeführt. 6 mm wurde als Minimalabmessung eines Nutspalts unter Berücksichtigung der minimalen wesentlichen Weite (die einen Eintritt des Kontaktrohres in den Spalt der Nut ermöglicht) des Kontaktrohres der Vorrichtung in Beziehung zur Schwingung des Endteils des Schweißdrahtes oder des Lichtbogenerzeugungspunktes gewählt,

Im übrigen wurde 12 nun als eine Maximalabmessung des Spaltes im Hinblick auf die Notwendigkeit der Geringsthaltung des benötigten Auftragmetalls und einer Steigerung der Wirkungen gewählt, die sich durch Einsparungen an Zeit und Material bei Durchführung eines Engnutschweißens in einem einzigen Durchgang erzielen lassen. Bezüglich des Neigungswinkels der Schweißraupenoberfläche wurde festgestellt,daß, wie in Fig. 7 gezeigt ist, eine optimale Zone bezüglich des Spaltes (G) für den Neigungswinkel Θ, der durch eine Mittelflache 22 und die Horizontale gebildet wird, zur Durchführung einer Engnutschweißung in einem einzigen Schritt unter Berücksichtigung der Inertgas-Ausblasgeschwindigkeit von der Düse, der Beziehung zwischen der Temperatur zur Erzeugung geschmolzenen Metalls und der Oberflächentemperatur und der Abkühlungsgeschwindigkeit (durch das Basismetall) existiert. Es wurde durch die Ergebnisse von Versuchen ermittelt, daß diese Zone eine in Fig. 8 gezeigte schraffierte Zone ist, die von Kurven A und B begrenzt wird (wobei die Kurve A eine Obergrenze und die Kurve B eine üntergrenze andeuten).

Je geringer die Oberflächenspannung des geschmolzenen Metalls (Fließneigung) ist, umso größer sollte der Neigungswinkel sein. Die Einrichtung einer Neigung von über 45 ist unerwünscht, da die Auftragmetallmenge injder gleichen Weise wächst, wie wenn die Dicke der zu verschweißenden Werkstücke 6 gesteigert wird. Auch wenn die Nut so ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist es, wenn die zu verschweißenden Werkstücke 6 derart sind, daß das Basismaterial gekippt

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werden kann, möglich, das Schweißen durch Kippen des Basismaterials durchzuführen, um dadurch die Mittelfläche der Nut entsprechend zu neigen.

Was den Neigungswinkel θ betrifft, so kann der Neigungswinkel θ bestimmt werden, indem man ein Probestück auf einen dem zu verbindenden Spalt entsprechenden Spalt G einstjellt und Schweißraupen mit ä-4 Durchgängen unter Einstellung der Mittelfläche der Nut in Horizontallage bildet, so daß der Winkel cC , der durch die (in Fig. 9 gezeigte) Tangente einer Kurve, die die Schweißraupenoberfläche andeutet, an einem Punkt (bezüglich eines Querschnitts) Y, an dem sich die Schweißraupenoberfläche der letzten Schweißraupe (z. B. der vierten Schweißraupe) und die Mittelfläche der Nut schneiden, und diese Mittelfläche gebildet wird, durch die Schnittoberfläche des Probestückes ermittelt werden kann. Dabei ist es wesentlich,daß der Tatsache Aufmerksamkeit geschenkt wird, daß die Geschwindigkeit, mit der Inertgas von der Düse ausgeblasen wird, ein wichtiger Faktor bei der Festlegung des Neigungswinkels θ ist.

Die Bedingungen, unter denen das genannte Schweißverfahren durchgeführt wurde, sind im folgenden beispielsweise angegeben.

Basismaterial "SA 299" (ASME) "SB 49" (JIS) Strom 22OA, Spannung 26V

120 Hz pulsierend, Schwexßdrahtdurchmesser 1,2 mm ürahtmaterial "MGS 50" (Kohlenstoffstahldraht)

Inertgas Argongas mit 20 % CO», mit 25 l/min zugeführt Schweißgeschwindigkeit 250 mm/min für praktischen Einsatz brauchbarer Bereich für θ

ist unter 45°

Nutspaltabmessung 8-12 mm

Unter diesen Bedingungen wurde die in Fig. 8 dargestellte schraffierte Zone als optimal zum Durchführen des Schweißens bezüglich des Neigungswinkels θ und der Abmessung des Nutspalts (G) gefunden.

Allgemein ist es erforderlich, daß der Neigungswinkel θ auf einen großen Wert eingestellt wird, wenn das geschmolzene Metall zum Fließen neigt und die Wärme schlecht auf das Basismaterial übertragen wird. So ist es nötig, daß die Geschwindigkeit, mit der das Inertgas von der Düse ausgeblasen wird, etwas erhöht wird.

Durch Arbeiten gemäß der Erfindung kann das Drei-Uhr-Schweißen in einer engen Nut ohne weiteres durchgeführt werden, indem man lediglich der Nut eine einfache I-Form gibt und den Neigungswinkel entsprechend der Spaltabmessung einstellt. Beim Inertgas-Metall-Lichtbogenschweißen ermöglicht die Erfindung die Wirkungen, daß das Halten des Inertgases leicht erzielt wird und daß die Inertgasatmosphäre leicht gebildet wird, so daß ein automatisches Schweißen ohne weiteres durch glattes Zuführen des Schweißdrahtes durchgeführt werden kann. So kann die Erfindung die Ergebnisse einer Verbesserung der Qualität der

Schweißung und einer Ersparnis an Ausgaben erzielen.

Ein Beispiel eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißens in einer aufwärts vorrückenden und/oder abwärts vorrückenden engen Nut wird nun beschrieben. Fig. 12 zeigt die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung im Fall des abwärts vorrückenden Schweißens. Dabei ist eine Schweißraupe 143d an ihrer Oberfläche unter einem Winkel «C bezüglich der Horizontalen 1 geneigt, und der Gegenhaltstreifen ist in dem Teil um den Neigungswinkel ß geneigt, während die Mittelachse des Kontaktrohres 105 zur Horizontalen um den Winkel f geneigt ist. So hängt f mit ß zusammen, und die Bedingung zum Verhindern des Herabfließens des geschmolzenen Metalls zur Bildung der Sehweißraupen oder die Bedingung zum Hinaufdrücken der Schweißraupenfläche wird hauptsächlich durch den Winkel *V bestimmt. Dieser kann durch das Ergebnis eines Versuchs unter Verwendung eines in Fig. 9 dargestellten Probestückes, in dem die Mittelfläche 22 geschweißt wird, indem man deren Kippen nicht nur zur Horizontalen, sondern auch unter verschiedenen Winkeln bewirkt, und durch das Ergebnis.eines Versuchs bestimmt werden, in dem der Winkel ß bezüglich des Probestückes variiert wird.

Beim Vermeiden des Herabfließens des geschmolzenen Metalls kann die Menge des ausgeblasenen Gases gesteuert werden, indem man die Mengen des .durch eine vordere Gasausblasöffnung (im folgenden als Düse bezeichnet) 125 und eine hintere Gasausblasöffnung oder -düse 126 oder nur die Menge des durch die Düse

ausgeblasenen Gases erhöht. Die Steuerung der Menge des ausgeblasenen Gases kann durch Einstellen von Schutzgasströmungsdurchsatz-Steuerventilen 144a und 144b erreicht werden. Am Kontaktrohr 105 ist ein Rohrkippwinkelgenerator 145 montiert, der Rohrkippsignale erzeugt, die über einen Winkelanzeiger 146 zu einem Steuerkasten 147 übertragen werden. Information bezüglich der Mengen des durch die Düsen 125 und. 126 je nacn dem Neigungswinkel f des. Kontaktrohres 105 ausgeblasenen Inertgases, die durch die Versuche erhalten ist, wird im Steuerkasten 147 gespeichert, so daß es möglich ist, die Schutzgasströmungsdurchsatz-Steuerventile 144a und 144b in der Weise einzustellen,daß das Inertgas durch die Düsen 125 und 126 in für den Neigungswinkel f optimalen Mengen ausgeblasen werden kann. Der Rohrkippwinkelgenerator 145 kann an einem (nicht darge-stellten) Ende eines mit dem Schweißbrenner verbundenen Arms angebracht sein, so daß er sich längs der Äußenoberfläche der zu verschweißenden Teile oder längs der Schweißraupenvorderflache bewegt.

Fig. 13 zeigt die Einzelheiten des Aufbaus des Kontaktrohres 105. Optimale Ergebnisse lassen sich bei Durchführung der Erfindung erzielen, indem man die Schutzgasausblasöffnungen oder -düsen 125 und 126 mit Ablenktypöffnungen ausbildet und das Kontaktrohr 105 in solcher Weise neigt, daß in einem Vertikalschnitt, der die Mittelachse des Kontakt-· rohres enthält, die geschnitenen Wände 125a und 126a aller Wände der öffnung, die von der Mittelachse des Kontaktrohres 105 entfernt sind, zur Mittelachse

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parallel sind und daß die geschnittenen Wände 125b und 12bb, die der Mittelachse nahe sind, in der Weise geneigt sind, daß ihre Endteile näher zur Mittelachse angeordnet sind.

Das Kühlwasserrohr ist vorzugsweise als Doppelrohraufbau ausgebildet, bei dem ein Kühlwasserzuführrohr und ein Kühlwasserrücklaufrohr als inneres Rohr bzw. äußeres Rohr innerhalb des Kontaktrohrteils so ausgebildet sind,daß das Kühlwasser unter Umkehr seiner Richtung im Endteil nahe der Kontaktspitze 119 fließt.

Bei Durchführung der Erfindung ist es möglich, die Wirkungen der Schweißung einer Satteltypnut, wie z. B. einer Verbindung zwischen einem Sammelrohr und einem Zweigrohr, zu erzielen, die einen aufwärts vorrückenden Teil und einen abwärts vorrückenden Teil aufweist, wobei die Schweißung ohne weiteres und automatisch unter optimalen Bedingungen durchführbar ist.

Ein Ausfürhungsbeispiel einer Vorrichtung zum Schweißen einer zum Durchführen des Drei-Uhr-Schweißens geeigneten engen Nut, wobei die Mittellinie der Nut eine in einer Horizontalrichtung und/oder einer Vertikalrichtung verschobenen Kurve, wie in Fig. gezeigt, ist, wird nun beschrieben. Vor der eigentlichen Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung soll ein bekanntes Verfahren zum Verschweißen eines ZweigrQhres_mit einem Hauptrohr anhand der Fig. 16A erläutert werden. Wie dargestellt, zeigt die linke iiälfte der Figur links der Mittellinie einen ümfangs-

■ schnitt, und die rechte Hälfte derselben zeigt einen Längsschnitt. In Fig. 16A ist ein Zweigrohr 208 auf einem Hauptrohr 207 angeordnet, und ein Auftragsmetall 215 ist in einer am Zweigrohr 208 gebildeten Nut bei Ausführung des Schweißens eingebracht. Da . die Nut sattelförmig ist und eine komplizierte Form hat, wurde das Schweißen der Nut von Hand, wie etwa durch Brennschneiden, bei der Mehrzahl der zur Vorbereitung der Kante vorgenommenen Arbeit. durchgeführt. So erforderten sowohl die Kantenvorbereitung als auch das Schweißen bisher viel Arbeit .und eine lange Zeitdauer. Bei einigen Anwendungsfällen wurde ein Unterpulverschweißverfahren oder ein Kurzliehtbogen-Schweißverfahren zum Durchführen des Schweißens unter mechanischer Synchronisierung der Vertikalbewegung mit der Drehung angewandt. Fig. veranschaulicht ein mechanisches Schweißverfahren, bei dem eine zwischen dem Hauptrohr 207 und dem Zweigrohr 208 gebildete Nut automatisch durch Steuerung eines Schweißkopfes 210 vom Steuerkasten aus über einen Sattelform-Schwr^ingmechanismus 209 und einen Seitenträger 214 geschweißt wird. Man erkennt außerdem einen Transformator 211 für die Schweißstromquelle und eine Steuertafel 213. Die Bewegung des Schweißkopfes 210 bringt das Problem, daß ein Fehlbetrieb oder eine Störung aufgrund der Tatsachen auftreten kann, daß die zu verschweißenden Werkstücke unterschiedliche Abmessungen haben und die Schweißbedingungen kompliziert sind. Wenn die Nut eine große Breite hat, ergibt sich das Problem des Absackens und Herabfallens der Schweißraupe. Erfindungsgemäß

wurden in Breitenrichtung parallele seitliche enge Nuten entwickelt, wie in Fig. 16B gezeigt ist, um hauptsächlich ein Absacken der Schweißraupe zu vermeiden und die Festigkeit der Schweißung zu steigern. Im einzelnen wird eine Nut sowohl im Hauptrohr 207 als auch im Zweigrohr 208 gebildet, um eine Nut 240 konstanter Breite über den gesamten Umfang vorzusehen. Dies erleichtert die Automatisierung der Schweißung» Es ergibt sich in diesem Zusammenhang ein Problem. Da der Schweißbrenner bezüglich des Schweißkopfes festgelegt ist, würde es unmöglich, den Schweißbrenner 220 in X- und Y-Abschnitten zu bewegen, wenn die Nut 240 einen Kurvenverlauf hat, wie er in Fig. 18 gezeigt ist. Dies machte es bisher erforderlich, für diese Abschnitte der Nut eine erweiterte Abmessung vorzusehen, wie durch die Bezugsζiffer 241 angedeutet ist.

Erfindungsgemäß gelang es, die erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und es zu ermöglichen, das Schweißen wirtschaftlich mit geringsfmöglichen Kosten durchzuführen, um eine Schweißung hoher Verläßlichkeit zu erhalten, indem man ein wesentliches Minimum der 'Nutbreite vorsieht, auch wenn die Mittellinie der Nut eine in der Horizontalrxchtung und/oder der Vertikalrichtung verlagerte Kurve ist.

Die ein Ausführungsbeispiel der_Erfindung darstellende Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nun erläutert. In Fig. 19 erkennt man einen am Schweißbrenner 220 ausgebildeten Vorsprung 229 mit

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einem Kanal 226 im mittleren Teil zum Durchlaß des Schweißdrahtes und einen Schweißkopf 230 mit Zuführrollen 205 zum Vorschub des Schweißdrahtes. Ein Schwenkring 223 ist über den Vorsprung 229 des Schweißbrenners 220 am Schweißkopf 230 aufgesetzt, so daß der Schweißkopf 230 den Schweißbrenner in Schwenkbewegung hält. Der Schweißbrenner 220 ist an seinem unteren Teil mit einer Profilierplatte 227 von im wesentlichen U-Form im Querschnitt ausgebildet, die an der Hinterseitenwand angeordnet ist, die das Hinterende bezüglich der Bewegungsrichtung 222 des Schweißbrenners 220 ist. Die Profilierplatte 227, die im wesentlichen die gleiche Breite wie die Nut hat, dient dazu, in Kontakt mit eier Nut zu kommen, wenn sich der Schweißbrenner innerhalb der Nut bewegt, so daß dadurch der Schweißbrenner 220 ständig genau bezüglich der Nut positioniert wird. Die Profilierplatte 227 kann durch Führungsplatten 227a ersetzt werden,die mit der Hinterseitenwand und/oder der Vorderseitenwand des Schweißbrenners 220 verbunden sind. Die Führungsplatton 227a sind normalerweise am Vorderendteil· ues Schweißbrenners 220 bezüglich dessen Bewegungsrichtung 222 angeordnet. Die Führungsplatten 227a können von der gleichen Form wie die Profilierplatte ouer im wesentlichen von Herzform sein, bei der die offenen Seiten der im wesentlichen U-förmigen Führungsplatte nach innen umgebogen sind. Durch Verwendung dieses Aufbaus läßt sich ein Kontakt des Schweißbrenners 220 mit der Nutenfläche, wie in Fig. 18 gezeigt ist, vermeiden. Man erkennt in Fig. außerdem ein Schutzgaszuführrohr 224 und ein Kühlwasserrohr 225. In Fig. 20 erkennt man einen Schutz-

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gaskanal 224¹ und einen Kühlwasserkanal 225' . Fig. 1 zeigt ein Beispiel des Verfahrens zum Zuführen eines Schweißdrahtes in den in Fig. 19 gezeigten Schweißkopf 220, das auf einem vorher vom Erfinder angegebenen Engnut-Schweißverfahren basiert. Dieses Verfahren, das eine Variante des Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißverfahrens ist, ermöglicht eine Schwenkbewegung der Schwenkplatte 2, wie durch einen Pfeil angedeutet ist, wenn der Schweißdraht 1 durch die Schwenkplatte 2 läuft und durch die Zuführrollen 4 in das.Kontaktrohr (Schweißbrenner) 5 getrieben wird. Dies ermöglicht eine Wirkung der Zuführrollen 4 als Biegeform zur Verformung des Schweißdrahtes 1 in eine Wellenform. Als Ergebnis bewegt sich der aus dem Kontaktrohr 5 herausgedrückte Schweißdraht 1 in Schwing- oder Schwenkbewegung mit irgendeiner Richtungswirkung am Lichtbogenerzeugungspunkt, wodurch die Durchführung des Schweißens ohne jede Störung, wie z. B. einen Mangel des Vordringens zur Seitenwandoberfläche der Nut, ermöglicht wird.

Fig. 21 zeigt ein Beispiel einer engen Nut, in der die Schweißrichtung eine sowohl in der Horizontalrichtung als auch in der Vertikalrichtung verlagerte Kurve ist, zum Verbinden des Zweigrohres 208 mit dem Hauptrohr 207 durch Schweißen. Die Nut ist eine Satteltypnut 240 konstanter Weite, wie in Fig. 16B gezeigt ist. Dabei läßt sich die weite der Nut auf einen wesentlichen Minimalwert (z. B. 6-15 mm) verringern, da die erfindungsgemäße Vorrichtung zur freien Bewegung innerhalb der Nut geeignet ist. Die

in Fig. 16B gezeigte SatteLtypnut 240 ist derart, daß der Winkel in der Mitte der Nut zur Mittelachse 208a des Zweigrohres 208 konstant ist, so daß der Schweißbrenner sich nur vertikal und in Drehbewegung zu bewegen hat. Fig.22 zeigt in einem Modell die Art, in der sich der Schweißbrenner 220 innerhalb einer in Fig. 21 gezeigten Nut 240 bezüglich der Bewegungsrichtung 222 des Schweißbrenners 220 bewegt. In Fig. 22' deuten m, η und ο die Punkte in der Nut an, die mit den gleichen Bezugszeichen in Fig. 21 gezeigt sind. Dabei bewirkt die Profilierplatte 227, daß sich der Schweißbrenner 220 zur Bewegung längs der Nut 240 verschiebt, während die offenen Seiten der U-Form in Berührung mit den Seitenwänden 24Oa bzw. 24Ob der Nut 240 gehalten werden.

Dank der Erfindung ist es möglich, den Schweißbrenner in einer seitlichen engen Nut frei zu bewegen, deren Mittellinie eine unbestimmte Kurve bildet. So ist es möglich, das Schweißen der seitlichen engen Nut komplizierter Form mittels einer automatischen Schweißmaschine wirksam und zielstrebig durchzuführen. Fig. 17 ist eine Perspektivdarstellung der Schweißvorrichtung insgesamt.

Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißens in einer engen Nut zur Verbindung eines Zweigrohres mit einem Hauptrohr, z. B. in einem Kessel für ein Kraftwerk, einem Druckgefäß eines Kernreaktors, einem Druckbehälter einer chemischen Anlage usw., das in Fig. 23 dargestellt ist, wird ein Zweigrohr 302 mit einem Hauptrohr 301

in der Weise verbunden, daß die Mittelachse Y des ersteren unter einem rechten Winkel zu der Mittelachse X des letzteren in vielen Fällen steht.

A-llgemein sind stumpf geschweißte Verbindungen in vielen Fällen derart, daß die Nutenflächen der stumpf zu verschweißenden Bauteile die gleiche Form haben und die Mittellinie einer Nut und die Mittellinie der anderen Nut in einer Ebene wie beim Verbinden flacher Werkstücke miteinander durch Schweißen sind. Bei der stumpfgeschweißten Verbindung, die beim Verbinden eines Zweigrohres mit einem Hauptrohr, wie vorstehend beschrieben, gebildet wird, ist die Schweißlinie eine Kurve der Sattelform, da das zylindrische Zweigrohr 302 an der Außenoberfläche des Hauptrohres 301 angebracht wird.

Die Form einer zu schweißenden Nut (einschließlich einer Form entsprechend der Bezugsziffer 303 und eines Spalts e in Fig. 24) bringt das Problem, daß die Kurve von so komplizierter Form ist,daß sie eine stufenlose Änderung in der Sattelform vom höchsten Punkt der LängserStreckung des Hauptrohres zu dessen Boden, umfänglich gesehen, zeigt und die Mittellinie der Nut nicht in der gleichen Ebene vorliegt.

Wegen dieser komplizierten Form hat die Nut keine bestimmten mathematischen und graphischen Prinzipien und widerstrebt einer maschinellen Bearbeitung. Obwohl in einigen Anwendungsfällen ein

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Brennschneidvorgang verwendet werden kann, erfordern in vielen Anwendungsfällen das Bearbeiten und. das Endbearbeiten Vorgänge von Hand.

Fig. 26 zeigt eine enge 1-NUt der Schweißzone, für die die Erfindung anwendbar ist. In dieser Figur ist ein X-Y-Schnitt (rechte Hälfte) ein Längsschnitt des Hauptrohres, und ein X-Z-Schnitt (linke Hälfte) zeigt eine Hälfte der Queroberfläche des Hauptrohres, die ein ümfangsschnitt davon ist.

Fig. 27 ist eine Perspektivdarstellung, die nur eine Endfläche 305 des Zweigrohres 302 zeigt.

Der Erfinder sah eine Gas-Metall-Lichtbogen-Automatikschweißvorrichtung vor, in der der Schweißdraht dem Kontaktrohr (in Fig. 1 mit 5 bezeichnet) zum Schweißen dicker Platten mit einer engen Nut von weniger als 10-8 mm zugeführt wird. Diese Schweißmaschine wurde zum -praktischen Einsatz gebracht. Bei der Verwendung dieser Maschine ist es erforderlich, daß die Nutfläche auf der Basis mathematisch und graphisch festgelegter Prinzipien gebildet wird. Auch muß die Mittelachse des Kontaktrohres 5 ihre Lage um die Mittelachse unter einem konstanten Winkel ß zur Mittelachse (Y-Achse) des Zweigrohres ändern. Es ist unvermeidlich, daß, wenn das Hauptrohr mit größerem Durchmesser mit dem Zweigrohr eines geringeren Durchmessers verbunden wird, die Schweißlinie Sattelform hat. Die Bildung der Schweißlinie der Sattelform wird graphisch anhand von Fig. 27 beschrieben. Das Bezugszeichen 3O6A deutet in Strich-

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punktlinien einen umgekehrten trapezförmigen Kegel mit einer Bodenoberfläche des gleichen äußeren Durchmessers wie desjenigen des Zweigrohres 302 und einem Vertikalwinkel von 2ß an. Im umgekehrten trapezförmigen Kegel 306 ist die Bodenfläche mit dem gleichen Durchmesser wie dem Innendurchmesser des Zweigrohres 302 mit dem Bezugszeichen 3Ο6Λ¹ bezeichnet. Fig.27 zeigt in Perspektivdarstellung (in Strichpunktlinien) den angenommenen umgekehrten trapezförmigen Kegel, wenn er vorwärts- bezüglich der Senkrechten geneigt wird. Die Bezugsziffer bezeichnet eine der Erzeugungslinien des umgekehrten trapezförmigen Kegels. Dabei ist, wenn die Mitte der Bodenoberfläche in einer Hin- oder Herbewegung um die Strecke zwischen der Lage A und der Lage B oder um eine konstante Strecke bewegt wird, während der umgekehrte trapezförmige Kegel (im folgenden als Kegel bezeichnet) um 180 mit der Achse 0-Y als Mittelachse gedreht wird, und in einer anderen Hinoder Herbewegung zwischen den Lagen Λ und B bewegt wird, während der Kegel weiter um 180° gedreht wird, eine Kurve m, η, ο ,ρ, m, die von einem Ende m der Erzeugungslinie 307 beschrieben wird, die Linie der Sattelform der Schweißlinie 303. Die Beziehung zwischen m und η oder die Abmessung zwischen A und B wird durch den Durchmesser D₁ des Hauptrohres 301 und den Durchmesser D₂ des Zweigrohres 302 (Fig. 26) bestimmt. Eine Endfläche 30S₁ des Zweigrohres 302 wird bei Bewegung in der Sattelform durch die Sattelformbewegung der Erzeugungslinie 307 gebildet, und ihre Perspektivdarstellung ist durch eine mit einer

ausgezogenen Linie gezeichnete gekrümmte Oberfläche dargestellt. Wenn eine Fläche 3O8„ mit einer Weite ΐ an der liauptrohrseite entsprechend der Endfläche 308.

1 ■ des ZweigrohrGS 302 gebildet wird, ist es möglich, entweder durch maschinelle Bearbeitung oder mittels eines GasSchneidbrenners eine enge I-Nut der Weite W~ zu bilden. In Fig. 27 ist die Tiefe der Schweißnut mit der Länge der Erzeugungslinien des-umgekehrten trapezförmigen Kegels indentisch, welche Linien zwischen der Kegelbodenfläche 3O6A mit dem gleichen Durchmesser wie dem Außendurchmesser des Zweigrohres 302 und der Bodenfläche 306A¹ mit dem gleichen Durchmesser wie dem Innendurchmesser des Zweigrohres bezüglich der Punkte (m) und (o) definiert werden. Ähnlich ist die Länge der Erzeugungslinien zwischen üen Bodenflächen 3O6B und 3O6B" bezüglich der Punkte (p) und (n) in der Schweißlinie gleich der Tiefe aer Schweißnut. Die Bearbeitung kann mit einem hohen Genauigkeitsgrad durchgeführt werden, um den Wert der Weite W₀ von 10-8 mm zu ergeben, und der

² 307

Neigungswinkel ß der Erzeugungslinie zur Mittelachse kann konstant gemacht werden. Anders ausgedrückt, kann die I-Nut der geringen Weite dieses Typs mit genauer Form und Gestalt erreicht werden, um das automatische Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißen der engen. Nut zu erleichtern.

Durch Verwendung dieser Nut wurde es möglich, einen Gegenhaltstreifen 309 von Rohrfoxm geringer Dicke, wie in Fig. 26 gezeigt, als Gegenhaltstreifen zum Schweißen zu verwenden. Wie dargestellt, ist es möglich, daß im Endteil 309.. an der Hauptrohrseite nicht

aus der Innenoberfläche des Hauptrohres vorsteht und innerhalb des Zweigrohres 302 je nach dem Zustand des Fluids bleiben kann. Alternativ kann dieser Teil durch Bearbeiten entfernt werden.

Das vom Erfinder entwickelte Engnut-Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißverfahren, das die zum Schweißen der vorstehend erwähnten engen I-Nut verwendbare Schweißeinrichtung vorsieht, wurde anhand von Fig. 1 beschrieben.

Fig. 28 ist eine Perspektivdarstellung einer automatischen^:Zweigrohr-Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißvorrichtung, die zur Verwirklichung der Erfindung verwendet wird. Der Betrieb des Schweißkopfes 316 erfordert den Sattelformantrieb des Schweißkopfes gemäß der Krümmung der Oberfläche des Hauptrohres 301, wie vorstehend beschrieben· wurde. Dies wurde durch Antrieb einer Kopfdrehstange 317 und einer Kopf-Vertikalbewegungsstange- 318 entsprechend dem üblichen Speichernachführsystem mittels eines Micocomputers erreicht (ein Steuerkasten ist nicht gezeigt).

Ein Kopfhaltekörper 319 bewegt sich auf Schienen und hält an einer willkürlich gewählten Stelle an. Die Bezugsζiffer 321 bezeichnet einen Rohanpassungsträger zum Einstellen der Lage des Schweißkopfes durch Roheinstellungen.

Durch Montage eines nicht dargestellten Gasschneidbrenneis am äußeren Gehäuse des Schweißkopfes

anstelle des Schweißkopfes]316 ist es möglich, ohne weiteres eine Gasschneidnut der Sattelform sowohl für das Hauptrohr 301 als auch das Zweigrohr 302 zwecks Konstanthaltung des Neigungswinkel ß zur Mittelachse zu bilden, um die Durchführung der Kantenvorbereitung mit erhöhter Genauigkeit zu ermöglichen.

Durch Ausführung der Erfindung ist es möglich, eine Nut der gleichen Form über den gesamten Umfang zu bilden, indem man die Nut an der Hauptrohrseite bildet und das ©weigrohr einsetzt (was allgemein als Einsetztyp-Montage bezeichnet wird), während es bisher die übliche Praxis war, das Zweigrohr durch Anordnen desselben auf dem Hauptrohr zu montieren (was allgemein als Aufsetztyp-Montage bezeichnet wird), wodurch die Ermöglichung der Kantenvorbereitung (Brennschneiden) und die Automatisierung des Schweißens erzielt werden. Da die Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißvorrichtung zur Durchführung des Schweißens mit niedrigem Wärmeeingang (21 kJ/cm) geeignet ist, ist es möglich, eine Schweißszone hoher Zähigkeit mit überlegenen mechanischen Eigenschaften zu erzeugen. Außerdem führt die geringe Menge von diffundierendem Wasserstoff zu einer geringen Wasserstoffsprödigkeit und zu einem verbesserten Wärmebehandlungszustand. Aufgrund der Tatsachen,daß diesesEngnut-Schweißverfahren eine geringe Menge an Schweißmetall verbraucht und das Schweißverfahren automatisiert ist, sind die Betriebskosten um etwa 70 % niedriger als der entsprechende, bei einem bekannten Verfahren einschließlich' eines Kantenvorbereitungsschrittes erforderliehe- Betrag.

Claims

Ansprüche

1J Drei-Uhr-Schweißverfahren in einer engen Nut zur Bildung einer seitlichen Stoßverbindung durch Ausführen der Schweißung in der engen Nut,

dadurch gekennzeichnet,

daß man eine Nut bildet, die derart geneigt ist, daß die Mittelfläche der zueinander im wesentlichen parallelen oberen und unteren Nutflächen zur Horizontalen an der Anfangsschichtseite abgesenkt ist.
2. Schweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man den Neigungswinkel der Mittelfläche zur Horizontalen entsprechend der Nutenspaltabmessung wählt.
3. Schweißverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß man die Geschwindigkeit, mit der Inertgas durch eine Düse geblasen wird, die Dicke und Wärmeleitfähigkeit

geschmolzenen Metalls, eines Grundmaterials und die Oberflächenspannung, wenn Schweißdraht schmilzt, als beim Auswählen des Neigungswinkels der Mittelfäche maßgebebliche Faktoren verwendet.

81-(A6145-03)-TF

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4. Schweißverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Grundmaterial Stahl ist, der Nutenspalt etwa 8-12 mm beträgt und der Neigungswinkel der Mittelfläche der Nut zur Horizontalen unter 45° ist.
5. Schweißverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß man den Neigungswinkel einer Tangente an einer Schweißraupenfläche am Mittelpunkt der Schweißraupenfläche in einem Querschnitt einer Schweißung zur Horizontalen nach Durchführung eines Probeschweißens eines Probestücks des Neigungswinkels .Null zur Wahl des Neigungswinkels mißt.
6. Drei-Ühr-Schweißverfahren in einer engen Nut zur Bildung einer Querstoßschweißverbindung durch ein aufwärts vorrückendes und/oder abwärts vorrückendes Schweißen,

dadurch gekennzeichnet, uaß man eine Nut bildet, die derart geneigt ist, daß die Mittelfläche der zueinander im wesentlichen parallelen oberen und unteren Nutflächen zur Horizontalen an der Anfangsschichtsexte abgesenkt ist, und daß man die Menge des durch Düsen, die vor und hinter der Richtung der mittels eines Schweißbrenners durchgeführten Schweißung angeordnet sind, ausgeblasenen Schutzgases je nach der Lage der Schweißung steuert.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch:

einen Schweißbrenner mit einer Gruppe von Kühlwasserrohren und einer Gruppe von Schutzgaszuführrohren (125, 126), die symmetrisch zu einem Kontaktrohr (105) angeordnet sind, und

einen Steuerkasten (147) zur Vornahme einer Steuerung eines Schutzgasströmungsdurchsatz-Steuerventils (144a,144b) entsprechend der Lage der Schweißung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Schweißbrenner eine Schutzgasausblasöffnung (125, 126) mit einem ablenkenden offenen Ende und mit Wänden (125a, 125b, 126a, T26b) aufweist, die so gestaltet sind, daß in einem die Mittelachse des Kontaktrohres (105) enthaltenden Vertikalschnitt die von der Mittelachse des Kontaktrohres (105) entfernten Wände (125a, 126a) dazu parallel und die der Mittelachse des Kontaktrohres (105) nahen Wände (125b, 126b) derart geneigt sind,daß ihre Enden im Querschnitt der Mittelachse näher als ihre anderen Teile sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kühlwasserrohre als Doppelrohraufbau mit einem Innenrohr und einem Außenrohr so ausgebildet sind, daß das in und durch das Innenrohr fließende Kühlwasser seine Strömungsrichtung am unteren Ende ändert und von da aufwärts strömt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Drei-Uhr-Schweißverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem man einen Schweißbrenner in einem Raum in einer seitlichen Nut mit einer Mittellinie in der Form einer in der Horizontalrichtung und/oder in der Vertikalrichtung verlagerten Kurve bewegt,

gekennzeichnet durch:

einen Schweißkopf (23 0) zum Zuführen eines Schweißdrahtes und zum Halten des Schweißbrenners (220) zwecks Drehung und

eine Einrichtung (227; 227a) zum ständigen Bewegen des Schweißbrenners (220) längs des Raumes in der engen Nut (240)
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung zum Bewegen des Schweißbrenners (220) längs des Raumes in der engen Nut (240) eine an der das Hinterende bezüglich der Richtung (222) der Schweißdurchführung darstellenden Hinterseitenwand des Schweißbrenners (220) angebrachte Profilierplatte (227) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schweißbrenner (220) an seinem .»oberen Ende mit einem einen Kanal (226) zum Durchlaß des Schweißdrahtes aufweisenden Vorsprung (229) ausgebildet ist und

daß ein Schwenkring (223) auf den Vorsprung (229) zur Montage des Schweißbrenners (220) am Schweißkopf (230) in drehbarer Lage aufgesetzt ist.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß anstelle·oder zusätzlich zu der Profilierplatte (227) aus einem federnden Material gebildete Führungsplatten (227a) an einer Vorderseitenwand und/oder einer Hinterseitenwand des Schweißbrenners (220) montiert sind.
14. Drei-Uhr-Schweißverfahren in einer engen Nut zur direkten Verbindung eines Zweigrohres mit einem Hauptrohr,
gekennzeichnet durch die Schritte:

Bildung einer Endfläche des Zweigrohres an einer gekrümmten Oberfläche,die von einer der Erzeugungslinien eines umgekehrten trapezförmigen Kegels mit einer Endfläche eines dem des Zweigrohres gleichen Durchmessers beschrieben wird, wenn sich der umgekehrte trapezförmige Kegel axial um eine konstante Strecke in zwei hin- und hergehenden Bewegungen bewegt und eine vollständige Umdrehung um seine Mittelachse ausführt, und

Bildung einer engen I-Nut zwischen der Endfläche des Zweigrohres und einer Wand des Hauptrohres, wobei die enge I-Nut derart geneigt ist, daß die AnfangsSchichtseite niedrig wird, um das Zweigrohr mit dem Hauptrohr aurch automatisches Schweißen zu verbinden.
15. Schweißverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß man einen Schweißdraht einem Schweißkopf unter Formung des Schweißdrahtes in Wellenform zur Verbindung

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cies Zweigrohres mit dem Hauptrohr durch automatisches Gas-Metall-Lichtbogenschweißen zuführt.
16. Schweißverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß man einen Gegenhaltstreifen der Rohrform im Zweigrohr ]-j_ej_ Durchführung des Schweißens anbringt.
17. Schweißverfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gegenhaltstreifen der Rohrform in der Weise anbringt, daß ein Vorstehen seines Endteils an der Hauptrohrseite aus dessen Innenoberfläche vermieden wird.
18. Schweißverfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schweißkopf in erforderlicher Sattelformbewegung zum Verschweißen des Zweigrohres mit dem

Hauptrohr entsprechend von einem Microcomputer gegebenen Befehlen mittels eines Speichernachführsystems bewegt.
19. Schweißverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, üaß man einen Gasschnexdbrenner anstelle des Schweißkopfes oder am Schweißkopf zur Durchführung der Kantenvorbereitung für das Hauptrohr und das Zweigrohr montiert.