DE675705C - Verfahren zur Herstellung von Schweisskanten fuer Kelchnaehte durch Brennschneiden - Google Patents

Description

Zum Verschweißen von Metallplatten und sonstigen metallischen Werkstücken von wesentlich gleichförmiger Dicke bedarf es einer sorgfältigen Kantenbearbeitung, damit die zu verschweißenden Kanten dicht aneinandergestoßen werden können, um -eine Rinne für den Eintritt der Schweißflamme und für die Aufnahme des Zusatzwerkstoffes zu bilden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schweißkanten an Werkstücken der genannten Art durch Brennschneiden.

Man hat bereits auf diesem Wege Schweißkanten hergestellt, indem man gleichzeitig zwei Schneidgasströme gegen die Oberseite einer der zu verschweißenden Platten richtete, wobei die Gasströme sich in solcher räumlichen Zuordnung zueinander befanden, daß sie sich im Platteninnern kreuzten. Hierbei erhielt man Profilkanten, durch die V-förmige oder doppel-V-förmige Rinnen gebildet wurden. Diese Formen waren aber für große Blechstärken, abgesehen von dem gro ßen Verschleiß, auch unbefriedigend wegen der zu spitzen Keilform der Rinnen.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, durch Brennschneiden Profilkanten zu erzeugen, welche beim Aneinanderstoßen Rinnen von kelchförmigem Querschnitt ergaben, der für die Verschweißung günstig ist, wobei das Abbrennen der Kanten durch einen Sauerstoffstrom erfolgen sollte, der über die Oberseite zweier mit ihren stumpfen Kanten aneinandergestoßenen Platten entlang der Trennfuge geführt wurde. Hierbei erweist sich jedoch die Trennfuge als störend und verhindert die Erzielung einer Hohlrinne von kelchförmigem Querschnitt, wie man sie leicht erhalten 'kann, wenn der Gasstrom gegen die Oberseite einer einstückigen Platte gerichtet wird.

Gemäß der Erfindung wird das für die Verschweißung von Platten besonders günstige U- oder Kelchprofil dadurch erzielt, daß nahe dem Rande jedes zu verschweißenden Werkstückes eine auf beiden Seiten von Werkstoff begrenzte Rinne ausgebrannt und darauf der Nutboden entweder durch eine Schneidbrennerflamme oder mechanisch durch eine Säge ο. dgl. durchschnitten wird. Zwei auf solche Weise mit Profilkanten versehene Werkstücke können dann mit den Schnittkanten, welche beim Durchschneiden des Nutbodens entstehen, aneinandergestoßen werden, wobei eine Rinne von kelchförmigem Querschnitt entsteht, die besonders günstige Voraussetzungen für die Ver-

schweißung bietet und bei der sich auch der Materialverlust in zulässigen Grenzen hält, da die Rinne für Profilkante sehr dich| neben der natürlichen Randbegrenzung _; Werkstückes ausgebrannt werden kann.

Zur näheren Erläuterung der 'Erfindung! dienen die beiliegenden Zeichnungen.

Fig. ι zeigt einen Schnitt durch eine Metallplatte mit unregelmäßiger Kante, in der ίο parallel zu der natürlichen unregelmäßigen Kante, eine Nut nach der Erfindung und ein Trennschnitt entlang der Nut zwischen deren Sohle und der Unterseite der Platte erzeugt ist.

Fig. 2 zeigt den Brenner für die Herstellung der Nut und den Schneidbrenner zur Ausführung des Trennschnittes.

Fig. 3 zeigt eine andere Form des Brenners. Fig. 4 zeigt aus Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 den Trennschnitt in der Metallplatte zwischen der Sohle der Nut und der Unterseite der Platte.

Oje Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Nutenquerschnitte·, die nach der Erfindung »•5 hergestellt sind.

In Fig. ι soll bei der Platte 10 mit der unregelmäßigen Walzkante 11 eine für die Schweißung geeignete glatte Kante hergestellt werden. Es ist neben der Kante 11 eine Nut 12 nach der Erfindung erzeugt.

Der Brenner iV kann einen zentralen Kanal für ein oxydierendes Gas, z. B. Sauerstoff oder ein Gemisch von Sauerstoff und Luft, aufweisen und daneben mehrere Kanäle, welche den zentralen Kanal umgeben und zur Zuleitung eines brennbaren Gases dienen, wie z.B. eines Gemisches von Sauerstoff und Acetylen, zur Vorerhitzung des zu entfernenden Metalls. Der Brenner N kann ari das Kopfstück// eines Zuleitungsrohres angesetzt sein, in welchem sich Ventile mit Griffstücken 13, 14 befinden, um die Zuleitung des oxydierenden und des zu verbrennenden Gases zum Brenner iV zu überwachen.

Der Brenner N wird in bekannter Weise über die Platte 1 o' hinweggef iihrt. Um geradlinige Nuten zu erzeugen, wird vorzugsweise ein mit einem Antrieb versehener an sich bekannter Wagen benutzt. Ein solcher Wagen kann über die Oberfläche der Platte hinwegbewegt und durch eine auf der Platte angeordnete Schiene bewegt werden, wobei das Leitungskopfstück// mit dem BrenneriV auf dem Wagen gelagert ist. Der Brenner N wird neben der Plattenkante 11 in einem spitzen Winkel zur Plattenebene und in der Richtung der fortschreitend aus der Platte zu entfernenden Metallteile gegen diePlattenoberfläehe gerichtet. DieHeizflammen, welche von den das verbrtanbare Gas führenden Kanälen ausgehen, erhitzen dabei das Metall unmittelbar vor der Brennermündung auf die Zündtemperatur, und der oxydierende Gasstrom verursacht bei seinem Äuftreffen auf das erhitzte Metall die Ent- ^zündung und das Heraustreiben des Metalls -jä'üs der dabei erzeugten Nut nach. vorn. 'Nachdem die Bildung der Nut einmal angefangen hat und sich in der Richtung der Bewegung des Brenners fortsetzt, können die Heizflammen teilweise oder völlig gelöscht werden, um einen sparsamen Gasverbrauch zu erzielen. Das ist möglich, weil das oxydierte Metall oder die Schlacke, welche aus dem vorderen Ende der Nut durch die lebendige Kraft des oxydierenden Gasstromes herausgedrückt wird, für gewöhnlich hinreichend hitzeführend ist, um die Oberflächenteile der Platte, gegen welche der oxydierende Gasstrom gerichtet wird, auf Zündtemperatur zu bringen. In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert, Heizflammen während der ganzen Flammenbearbeitung des Werkstückes auf das letztere wirken zu lassen, um eine größere Metallmenge auf die Mengeneinheit des oxydierenden Gases zu entfernen.

Obgleich die Entfernung des Metalls vollkommen im Zustande einer Sauerstoffverbindung erfolgen kann, läßt sich der Verbrauch an oxydierendem Gas beträchtlich vermindem; wenn man auf die vollständige Umwandlung des Metalls in eine Sauerstoffverbindung verzichtet. Die nach vorn heraus-, geworfene Schlacke ist eine nicht haftende körnige Masse. Die Nut besitzt die Form einer flachen Rinne mit schräg zur Plattenoberfläche ansteigenden Seitenwänden, wie in Fig. ι in strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Um die in Fig. ι dargestellte, verhältnismäßig tiefe Nut 12 zu bilden, muß der Brenner N mehrere Male über die Oberfläche der Platte 10 hinweggeführt werden. Es erfolgt so eine allmähliche Vertiefung der Nut, und in Fig. ι sind durch die strichpunktierten Linien '°5 18, 19, 20 und 21 die Wirkungen der Wiederholung der Hinwegführung des Brenners über die Plattenoberfläche veranschaulicht, durch welche schließlich die Nut 12 von dargestellter Tiefe erreicht wird.

Die Geschwindigkeit der oxydierenden Gasströme liegt am besten zwischen etwa 60 und 300 m in der Sekunde; es empfiehlt sich, eine eschwindigkeit zwischen 170 bis 230 m in der Sekunde einzuhalten.

Nachdem die Nut 12 durch die Flammenbearbeitung erzeugt ist, wird ein Schnitt 22 (Fig. 1) entlang dem Boden der Nut ausgeführt, wodurch die vorspringende Lippe 24 entsteht. . '

Der Trennschnitt 22 kann mechanisch aus- ;eführt werden, z. B. durch einen Scheren-

schnitt; es empfiehlt sich jedoch, auch für diesen Zweck eine Schneidflamme zu benutzen. Der Schnitt 22 kann nach Herstellung der Nut 12 hergestellt werden, indem man bei dem mit einem Antrieb ausgestatteten Wagen einen Schneidbrenner anordnet und diesen an der Sohle der Nut 12 entlangführt. Das Ausbrennen der Nut und das anschließende Durchschneiden des Nutbodens

ι ο erf olgiein zweckmäßig· in einem einzigen Arbeiter gang durch ein Verbundgerät mit einem Brenner N zum Ausbrennen der Rinne 'und einem Brenner C zum Durchschneiden des Rinnenbodens nach Fig. 2. Während des letzten Teiles seines Arbeitsganges kann der Schneidbrenner C annähernd senkrecht zur unteren Plattenfläche gestellt werden, um eine senkrecht zur Plattenebene stehende Kante an dem lippenartigen Teil 24 entstehen zu lassen.

Die aus dem Schneidbrenner C austretenden Flammen erhitzen das Metall an der Sohle der Nut auf Zündtamperatur, so daß der Sauerstoffstrom die unterhalb der Nut liegende dünne Plattenwand durchbrennt, wodurch nur ein geringerer Aufwand an Heizgas in den Flammen 26 (Fig. 2) erforderlich ist.

Die Form der Nut hängt von der Geschwindigkeit des oxydierenden Gasstromes, von der Geschwindigkeit des Vorschubes auf dem Metallkörper und von dem Winkel ab, unter welchem er gegen die Fläche gerichtet ist. In gewissen Fällen kann es wünschenswert sein, Plattenkanten in der Weise zu bilden, daß beim Aneinandersetzen zweier Kanten eine U-förmige Nut mit wesentlich parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden entsteht, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. In anderen Fällen kann es wünschenswert sein, eine U-förmige Nut zu bilden, bei weleher die Seitenwände nach oben auseinanderlaufen, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Mitunter kann es wünschenswert sein, nach Durchführung eines senkrecht zur Plattenebene stehenden Trennschnittes den lippen- artigen Randteil der Platte nach der unteren Plattenebene hin abzurunden. Das kann bequem in der Weise geschehen, daß man den Schneidbrenner C in einem spitzen Winkel zur Kante des, lippenartigen Teiles richtet und ihn in dieser Lage an der Trennkante vorbeiführt. Wenn zwei Platten, deren Trennkanten in dieser Weise bearbeitet worden sind, mit ihren Kanten aneinandergelegt werden, dann entsteht gewissermaßen eine Doppelnut (Fig. 7).

Wird eine V-förmige Nut auf der Rückseite einer größeren U-förmigen Nut nach Fig. 8 gewünscht, so wird der Schneidbrenner C während des letzten Teiles des Arbeitsganges des Brenners N in einem spitzen Winkel gegen die Unterseite der Platte gerichtet.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Schweißkanten für Kelchnähte durch Brennschneiden, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Kante jedes der -zu verschweißenden Werkstücke (10) durch mehrmaliges Überfahren mit dem Brenner (N) eine auf beiden Seiten von Werkstoff umschlossene Nut ausgebrannt und hierauf durch eine Säge o. dgl. oder durch einen zweiten, dem Nutbrenner nach dem Ausbrennen der endgültigen Nuttiefe gegebenenfalls unmittelbar folgenden Brenner (C) der Nutboden (11) durchschnitten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen