DE750107C - Verfahren zur Verschweissung von Werkstuecken nach dem Thermit -Verfahren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verschweißung von Werkstücken nach dem »Thermit«-Verfahren Das »Thermit«-Verfahren wird neben der Schienensch'weißung zur Instandsetzung gebrochener Werkstücke, wie Ständer, Walzen o. dgl.; ferner in Gießereien zur Atifarbeitun-fehlerhaften Stahlgusses angewendet. Ist z. B. der Guß eines Stahlwerkstückes unvollständig gelungen, so .lassen sich fehlende Teile mit Hilfe des »Thermit«-Verfahrens nachträglich angießen. Poröse oder lunkrige Stellen können aus Stahlgußwerkstücken herausgearbeitet und die so entstandenen Hohlräume- mittels »Thermit« zugeschweißt werden.
• Das »Tliermit«-Verfahren, seinem Wesen nach ein Gießverfahren finit überhitztem Stahl, wurde bisher so ausgeführt: An die Schweißstelle wurde eine feuerfeste Form mit entsprechenden Holdräumen für Umguß; Steiger und Einlaufkanäle angesetzt und dann mittels eingeblasenem die form getrocknet. und die Schweißstelle auf etwa cgoo bis iooo° vorgewärmt. Trotz bester Vorwärmung nach dieser Art zeigte sich aber der Mangel, daß die Form nicht ganz austrocknete und durch die verbleibende Feuchtigkeit beim Einguß unerw'ü'nschtes. Kochen - rund Spritzen der Therinitmasse auftrat. Ferner blieb das zu .sehweißende Werkstück im ganzen kalt und wurde nur an 'den SchweiP)querschnitten hoch vorgewärmt. . Nach dem Einguß des etwa 240o' heißen Thermitstahles war der Temperaturabfall neben den Schweiß-Ilächen und der Wärmeentzug; von dem der Thermitstähl betroffen wird, so schroff, daß poröse, undichte Schweißstellen -entstehen konnten. Wegen der Beschränkung der Erhitzung auf die Schweißstelle waren in dem geschweißten Werkstück nach denn Erkalten gefährliche, bruchfördernde Spannungen zu erwarten.
• Das Neue der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das ganze zu schweißende Werkstück mitsamt der Gießforlu in .einem Glühofen vorgewärmt; zur Vornalune des »Thermit«-Gtisses Aus (lein Clüliofeit herausgenommen und nach dem Guß zur allmä@ilichen :Urkühlung wieder in den Glühofen eingebracht wird. Das ganze Werkstück wird somit allmählich auf die Temperatur erwärmt, die an der Schweißstelle für das Gelingen der Schweißung erforderlich ist. In dem Werkstück können clalier durch die Vorwärniung zunächst keine Spannungen entstelien. Die Vorwärmetemperatur kann man genauestens messen, was bei der frülicr üblichen örtlichen Vorevärmung schwer möglich war. Die Gießform wird bei dein neuen Verfahren mit Sicherheit ausgetrocknet. Das so vorgewärmte Werkstück mitsamt der ausgetrockneten und irr glühendem Zustati.d biindlichen Gießform wird unter den inzwischen vor dein Glühofen angeordneten Thermitticgel gebracht und innerhalb von einigen Minuten der e; T liermit«-Guß vollzogen. Auf diese Weise wird, wie praktische Ausführungen bereits gezeigt haben, ein völlig ruhiger Guß erzielt. -Nach dem Guß wird das geschweißte Werkstück mit der geffillten Form in den Glühofen zurückgebracht und langsam abgekühlt. Das Werkstück ist .dann nach dem Erkalten frei von inneren Spannungen.
• Auf einem anderen Gebiete der Technik, nlrnlich beim . Überziehen von metallenen Werkstücken finit einem anderen lIetall, ist ein Verfahren bekamitgeworden, nach dem das Werkstück mitsamt der Form, in deren oberem Teil das leichter als das Werkstück schmelzende Gberzugsmetall unter@ebraclit ist, in einen Glühofen gebracht und so lange erhitzt wird, bis das Überzugsmetall schmilzt. Bei der Therntitschweißung wäre diese Arbeitsweise nicht anwendbar, da die Umsetzung der Tliermitmasse explosionsartig verlaufen würde, wenn man sie im Gliihofeli bis zu ihrem Umsetzungspunkte erhitzen würde. Die Umsetzuilg muß, wenn sie technisch verwertbar sein soll, durch Initialzündung der kalten oder begrenzt erwärmten Thermitmasse angefacht werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wesentlich, daß das mit der Form vorgewärmte Werkstück zum Guß aus dem Glühofen herausgenommen wird. Es ist daher mit dem auf anclerem Gebiete .liegenden andersartigen Verlaliren nicht gleichzusetzen und für die »Therillit«-Scliweißung neu.
• Das neue Verfahren benutzt man hauptschiech zur Ausbesserung fehlerhafter Stahlgußwerkstücke. und es hat sich gezeigt, daß ein nach Mini instandbesetztes Scalilgußwerkstück fast denselben Gütegrad hat wie ein von vornherein fehlerfreies Stahlgußwerkstück, ztiinal, da man den Tliermitstahl in seiner Zusammensetzung und seinen mechanischen 1?igenscliafteli dem Werkstück anpassen kann. 1:s ist vorteilhaft, nach dem vorliegenden Verfahren instandgesetzte Werkstücke nach dem Erkalten zu vergüten. Die Schweißstelle, die aus Thermitstahl bestellt, ist ebenso vergütungsfähig wie der Grundwerkstoti selbst. Das neue Verfahren ist nicht auf die Ausbesserung von Stahlguß beschränkt, sondern für jede Schweißung mit »Tliermit« anwendbar.
• Bei praktischen Ausführungen des Verfallr-ens wurde festscstellt, daß sich, wenn nur eile Teil des Werkstückes eingeformt ist, während der Vorwärmung im Glühofen der Sand der Gießforen infolge Schrumpfung an manchen Stellen von dem umstampften Werkstück lösen kann. Durch so entstandene Fugen kann der dünnflüssige Thermitstahl leicht hindurchtreten. wodurch das Gelingen der Schweißung gef=ilirdet ist. Es hat sich nun zur V crmeidun g dieses Fehlers als besonders vorteilhaft erwieseli, den Formkasten ail seinen Anlagestellen mit dein Werkstück mittels des elektrischen Lichtbogetiverfahrens oder sonst eines Schweißverfahrens fest zu verschweißen. Falls sich der Sand während der Vorwärintnig im Glühofen von dem Werkstück abgehoben hat, so kann zwar der flüssige Thermitstahl durch die so entstandenen engen Fugen teilweise leindurchlaufen. Wegen der Enge der Fugen und der somit geringen Menge des durch die Fugen tretenden fiüssigell Thermitstahles ist dieser nicht fähig, die am Werkstück angeschweißte eiserne Formkastenwand zu durchschmelzen. Zur Sicherung aber benutzt man am besten einen doppelten oder mehrfachen Formkasten, dessen einzelne Wände alle mit dem Werkstück nach dem elektrischen Lichtbogen- oder einem anderen Verfahren fest verschweißt sind.
• Abb. i zeigt als Beispiel ein Werkstück, an dessen Schweißstelle ein solcher mehrwandiger Formkasten angebracht ist, im Schnitt. a ist das Werkstück, b ist die Schweißstelle bzw. der mit Therrnitstahl auszufüllendeRaum, c ist der innere Formkasten, der an seinen Berührungsstellend ntit dem Werkstücka am diesem beispielsweise nach dein elektrischen Lichtbogenverfahren fest angeschweißt ist, e ist ein zweiter Formkasten, der ebenfalls am R'erkstiick a, beispielsweise nach dem elektrisclten Lichtbogenverfahren, ali den Berührungsstellen t fest angeschweißt ist. Der Formkasten c enthält die eigentliche Sandforen, die mit den erforderlichen Gießliohlrätunen versehen ist. Ferner ist in dem Zwischenraum zwischen dem Kasten c und dem leasten-, ebenfalls hochfeuerfester Formsand eingestampft. Ab. 2 stellt die Ansicht von oben dar. 1n besonderen Fällen kann man zur Sicherumg die Anzahl der Formkästen noch erhüllen. ist der hingußkanal. Nach der Instandsetzung des Werkstückes gemäß Erfindun - können die angeschweißten Formkastenw iiride leicht vom Werkstück entfernt und. i die Schweißnähte glattgeschliffen werden. Bei Werkstücken, die ganz von der Form umgehen sind, braucht nur ein einfacher Formkasten verwendet zu 'werden, da hier beim Abheben des -Sandes von gewissen Teilen des Werkstückes kein Schaden verursacht werden kann.

Claims (2)

1. PATEN T ANSPRÜCHE i. Verfahren zur Verschw.eißung von Werkstücken nach -dein »Thermit«-Verfaliren, dadurch gekennzeichnet, daß das ganze zu schweißende Werkstück mitsamt der Gießform in einem Glühöfen @vorgewärmt, zur Vornahme des Thermitgusses aus dein Glühofen herausgenommen und nach dem Guß zur allmählichen Abküh-. hing wieder in den Glühofen eingebracht wird.
2. 2. Verfahren -nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der' bei örtlicher Einformung des Werkstückes die Schweißstelle umgebende Formkasten, mit dem Werkstück nach dem elektrischen Lichtbogenverfahren oder sonst einem Schweißverfahren fest verschweißt wird. 3: Verfahren nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrwandiger Formkasten verwandt wird, dessen einzelne Wände mit dem Werkstück nach dem elektrischen Lichtbogen- oder sonst cinein Schweißverfahren - fest verschweißt sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... \Tr. 148 j91.