DE950710C

DE950710C - Schweissverbindung (Kehlnaht- oder Stumpfnahtverbindung) an Teilen, zwischen denen ein unverschweisster Spalt bleibt und deren Querschnitte nicht restlos aneinander angeglichen werden koennen

Info

Publication number: DE950710C
Application number: DEM15442A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Armin Erker
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1952-09-10
Filing date: 1952-09-10
Publication date: 1956-10-11

Description

Schweißverbindung (Kehlnaht- oder Stumpfnahtverbindung) an Teilen, zwischen denen ein unverschweißter Spalt bleibt und deren Querschnitte nicht restlos aneinander angeglichen werden können Bei Schweißverbindungen werden häufig die Kraftlinien sehr scharf und unvermittelt umgelenkt. Die Folge hiervon ist eine nur relativ geringe Dauerfestigkeit der Schweißverbindungen. Das ist besonders dann der Fall, wenn die scharfe Umlenkung der Kraftlinien im Bereich der Wurzelkerben der Schweißverbindungen erfolgt. Eine zu scharfe Kraftlinienumlenkung und die damit verbundenen Folgen treten beispielsweise bei Kehl= nahtverbin@dungen auf, wenn ein Blech senkrecht zu einem anderen Blech an diesem angeschweißt werden. soll, so daß eine im Querschnitt T-förmige Verbindung entsteht, und wenn zwischen dem Stegblech und dem Gurbblech, der Verbindung ein unverschweißter Spalt bleibt. Eine sehr scharfe Kraftlindenumlen kung im Bereich der Wurzelkerbe tritt auch bei Stumpfnahtverbindungen auf, beispielsweise, wenn zwei zylindrische Werkstücke miteinander zu verschweißen sind und eines der beiden. Werkstücke das andere zentrieren muß, d. h. ein Angleichen der Querschnitte der beiden miteinander zu verbihdenden Teile nicht mö@gl.ich ist.
Um bei den oben geschilderten Schweißverbindungen. zu scharfe Kraftlinienumlenkungen zu vermeiden und damit eine Erhöhung der Dauerfestigkeit zu erzielen., wird eine Schweißverbindung vorgeschlagen, bei der gemäß der Erfindung in mindestens. eine der beiden den Spalt bildenden Flächen elliptisch oder hyperbolisch verlaufende Ausnehrnungem eingearbeitet sind, die die Kraftknien aus .der Zone der gefährdeten Wurzelkerben der Schweißnähte verlegen.
Sollen, Teile mit Stirnflächen verschiedener Abmessungen mittels Kehlnähten, verbunden werden, so wird die angegebene Wirkung dadurch erreicht, daß in jedes der beiden Teile eine Ausnehmung eingearbeitet ist, wobei die Ausnehmung im Teil mit .der kleineren Stirnfläche einen hyperbolischen und die Ausnehmung im Teil mit -der größeren Stirnfläche einen elliptischen Verlauf hat. Werden an die Schweißverbindung keine allzu großen Anforderungen gestellt, genügt es, nur eine Aus.nehmung vorzusehen.
Die Einarbeitung von Ausnehmungen in zu verschweißende Teile, durch welche der Kraftlinienverlauf beeinflußt wird, ist an sich bekannt. So ist eine Schweißverbindung bekannt, bei .der die miteinander zu verschweißenden Teile T-förmig zusammenstoßen und bei der in die vorn den beiden. Teilen eingeschlossenen rechten Winkel Formstücke eingeschweißt sind. Die Teile sind aber derart miteinander verschweißt, daß kein unverschweißter Spalt bleibt. Im Bereich .der Spitzen der Formstücke sind in die beiden T-förmig zusammenstoßendem Teile Ausnehmungen, welche die Form von Zylinderabschnitten haben, eingearbeitet, mit dem Ziel, einen Spannungsschatten zu erzeugen, um die Schweißmahtenden zu entlasten.
Es ist auch bekannt, daß, wenn T-förmig zusammenstoßende Teile unsachgemäß miteinander verschweißt werden, im unmittelbaren Bereich der Schweißnähte und unter der Wirkung der Schweißflamme unerwünschte Einschnürungem entstehen, die von dem Zusatzwerkstoff nicht restlos wieder ausgefüllt werden und zwangläufig zum Bruch der Schweißverbindung führen. Um dieser Gefahr zu begegnen, wird der Steg der beiden T-förmig zusammenstoßenden Teile an dem dem anderen Teil zugewandten Ende verstärkt.
Zur Erhöhung der Festigkeit von Schweißverbindungen, bei denen Bleche u. dgl. nur einseitig verschweißt werden, ist es ferner bekannt, die der Schweißnaht abgewandtem Seiten der Bleche zu verstärken. Bei diesen Verbindungen sind die einander zugekehrten und miteinander zu verschweißenden Ouerschnitte gleich.
Bekannt ist auch das Einarbeiten von Ausnehmungen von dünnwandigen Rohren mit Anschlußstutzen von dickwandigen Sammelflaschen. Die Ausnehmungen sind in den, Anschlußstutzen vorgesehen und sollen die Wärmeabfuhr während der Schweißens verbessern. Sie verursachen eine zusätzliche Umlenkung der Kraftlinien im Bereich der Schweißnaht und drängen insbesondere die Kraftlinien zu der ohnehin gefährdeten Wurzelkerbe hin. Sie würden also eine erhebliche Verminderung der Dauerfestigkeit der Schweißverbindüng bedeuten. Die Ausnehmumgen werden deshalb wieder zugeschweißt, wenn die beiden miteinander zu verbindendere Teile verschweißt sind, die Au.snehmungen also, ihre Aufgabe, nämlich den Wärmestau zu erzeugen, erfüllt haben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine Kehlnahtverbindung bekannter Ausführung, Fig. z einen Längsschnitt durch eine Kehlnahtverbind'ung nach der Erfindung.
Bei der bekannten Kehlnahtverbindung nach Fig. i ist beispielsweise bei Grundplatten, Lagerböcken u. dgl. das Blech i mittels zweier Schweißnähte 2 senkrecht an das Blech 3 angeschweißt. Hierbei entsteht ein Spalt 4, der eine unerwünschte Kerbwirkung hervorruft. Die Kraftlinien 5 zeigen, daß der Kraftfluß durch die Schweißstellen eine scharfe Umlenkung erfährt, wodurch die Festigkeit der Schweißverbindung erheblich vermindert wird.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles sind nach Fig. z die Bleche 1, 3 an der Verbindungsstelle gemäß der Erfindung mit je einer Ausnehmung 6, 7 versehen. In den Teil i der im O_uerschnitt T-förmigen Verbindung ist eine parabolisch verlaufende Ausnehmung 6 eingearbeitet, die in eine elliptische Ausnehmung 7 des Teiles 3 übergeht. Die durch die Schweißnähte a gehendem Kraftlinien 8 lassen erkennen, daß der Kraftfluß gestreck~ter als in Fig. i verläuft. Eine solche Schweißverbindung besitzt daher auch eine höhere Festigkeit.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schweißverbindung (Kehlnaht- oder Stumpfnahtverbindung) an Teilen, zwischen denen ein unverschweißter Spalt bleibt und deren Querschnitte nicht restlos aneinander angeglichen wercfien können, mirt Ausnehmungen zur Beeinflussung des Kraftlinienverlaufes, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der beiden den Spalt bildenden Flächen eine elliptisch oder parabolisch verlaufende Ausnehmung eingearbeitet ist, die die Wurzelkerben aus der Zone der Kraftlinienumlenkung verlegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 3'39 453, 521 163, 6oo 83o, 69o 630, 723 623., 73419'6; britische Patentschrift Nr. 564 931; Schimpke-Horn-Hämchen, »Praktisches Handbuch der gesamten Schweißtechnik«, Bd. III, Springer-Verlag, 1952, S. 33 und 34; Schimpke-Horn, »Praktisches Handbuch der gesamten Schweißtechnik«, Bd. I, 2. Auflage, Springer-Verlag, i928, S. 135; »Ausgewählte Schweißkonstruktionen«, Bd.III, VDI-Verlag, 193.
2, Blatt 3.