NO138195B

NO138195B - PROCEDURE AND DEVICE FOR AA PREVENTING DEFORMATION AND CRACKING AT THE END PARTS OF A WELD

Info

Publication number: NO138195B
Application number: NO317672A
Authority: NO
Inventors: Kiyoshi Terai; Yuzuru Fujita
Original assignee: Kawasaki Heavy Ind Ltd
Priority date: 1971-09-10
Filing date: 1972-09-07
Publication date: 1978-04-17
Also published as: GB1404200A; FR2152812B1; NL7212281A; ES406803A1; DD97372A5; DK143321C; BE788176A; CA989212A; SU655291A3; AR206677A1; SE379299B; AU4584272A; RO60665A; DK143321B; AU476212B2; PL83505B1; JPS4836042A; BR7206206D0; DE2241579A1; IT965272B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for å forhindre deformasjon og sprekkdannelse ved endepartiene av en sveis ved ensidig automatisk sveising av en fuge mellom to plater som ligger inntil hverandre i samme plan. The present invention relates to a method and a device for preventing deformation and crack formation at the end parts of a weld by one-sided automatic welding of a joint between two plates that are adjacent to each other in the same plane.

I den senere tid er ensidig automatisk sveising blitt anvendt In recent times, one-sided automatic welding has been used

i stor utstrekning for sammeTisveising av plater ved utformning av skipsskrog e.l., og dette har i høy grad bidratt til videre-utvikling av automatiske sveiseprosesser. Men sådanne automatiske sveiseprosesser som utføres fra den ene siden av platene har den ulempe at sprekker i platene lett kan dannes langs sveisesømmen, og reparasjon av sådanne sprekker medfører store omkost-ninger og er meget tidkrevende. Forhindring av sådanne sprekkdannelser er således et aktuelt problem som det er av stor be-tydning å løse. to a large extent for the sameTiswelding of plates when designing ship hulls etc., and this has greatly contributed to the further development of automatic welding processes. But such automatic welding processes, which are carried out from one side of the plates, have the disadvantage that cracks in the plates can easily form along the weld seam, and repairing such cracks involves large costs and is very time-consuming. Prevention of such crack formations is thus a topical problem which it is of great importance to solve.

Det foreligger to vanlig brukte fremgangsmåter for forhindring There are two commonly used methods of prevention

av sprekkdannelse. En fremgangsmåte aår ut på midlertidig sveising langs en lengde på 500 til lOOOmm ved enden av sveiselinjen, og denne fremgangsmåte er kjent som tetningssøm- of cracking. One method involves temporary welding along a length of 500 to 1000mm at the end of the welding line, and this method is known as sealing seam.

metoden og er vist i fig. 4. Den annen vanlige fremgangsmåtetype for forhindring av sprekkdannelser ved endepartiene av en sveis går ut på at sveisingen stoppes ved sveiselinjens midtområde, method and is shown in fig. 4. The other common type of method for preventing crack formation at the end parts of a weld consists in stopping the welding at the middle area of the weld line,

og at det deretter sveises fra motsatt ende av sveiselinjen. and that it is then welded from the opposite end of the welding line.

Denne prosess er vanlig kjent som møte-metoden, og er vist i This process is commonly known as the meeting method, and is shown in

fig. 5. Disse fremgangsmåter krever imidlertid enten vending av fig. 5. However, these methods require either reversal of

de sveisede plater og reparasjon av den lokale defekt på bak-siden av platene der gjennomgående søm ikke kan dannes, eller s<+->ans av sveiseprosessen i en retning -og fortsettelse av sveisingen fra motsatt ende. Ensidig automatisk sveising synes imidlertid bare å være fordelaktig hvis det ikke kreves noen vending av platene, slik at prosessen kan foregå kontinuerlig. Den nevnte, nødvendige tilleggssveising for reparasjon av sveisesømmen samt den avbrutte sveiseoperasjon vil i høy grad redusere fordelene ved automatisk sveising fra den ene plateside. the welded plates and repair of the local defect on the back side of the plates where a continuous seam cannot be formed, or s<+>ance of the welding process in one direction -and continuation of the welding from the opposite end. However, one-sided automatic welding seems to be advantageous only if no turning of the plates is required, so that the process can proceed continuously. The aforementioned, necessary additional welding for repair of the welding seam as well as the interrupted welding operation will greatly reduce the advantages of automatic welding from one plate side.

Til den kjente teknikk hører også det prinsipp at platene som skal sveises sammen fastspennes inntil hverandre ved å trykkes mot et underlag, slik som vist i østtysk patent nr. 38583, eller holdes i riktig utgangsstilling i forhold til hverandre ved at det påsveises et øre med hull på hver plate, hvoretter en holde-bro festes til ørene ved hjelp av kiler som drives inn i hullene, slik som vist i US-patent nr. 3182988. The known technique also includes the principle that the plates to be welded together are clamped together by being pressed against a surface, as shown in East German patent no. 38583, or held in the correct starting position in relation to each other by welding on an ear with holes in each plate, after which a retaining bridge is attached to the ears by means of wedges driven into the holes, as shown in US Patent No. 3182988.

Fra britisk patent nr. 1237085 er dessuten kjent å fastholde plater for sveising ved hjelp av magneter. From British patent no. 1237085 it is also known to hold plates for welding by means of magnets.

En fastholding som oppnås ved statisk fastspenning før sveisingen begynner har vist seg å være utilstrekkelig til å unngå deformasjon og sprekkdannelse. Deformasjon og sprekkdannelse skyldes et samspill mellom krefter som oppstår på grunn av den høye temperatur, smelting og størkning, og disse krefter motvirkes ikke i tilstrekkelig grad ved statisk fastholding. A hold achieved by static clamping before welding begins has been shown to be insufficient to avoid deformation and cracking. Deformation and cracking are due to an interaction between forces arising due to the high temperature, melting and solidification, and these forces are not counteracted to a sufficient extent by static restraint.

En undersøkelse av de endesprekker som frembringes viser at sådanne sprekker dannes ved ekstremt høy temperatur, hvilket kan utledes fra tidspunktet for sprekkdannelsens begynnelse og tilstanden i bruddflatene. På grunnlag av sådan undersøkelse av sprekkdannelsene, er fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse blitt utviklet for å muliggjøre en ensidig automatisk sveiseprosess, hvorved deformasjon og sprekkdannelse forhindres og det fremstilte produkt er av høy kvalitet uten at det behøves noen avsluttende reparasjonsprosess etter sveisingen. Foreliggende oppfinnelse er basert på det forhold at sveisesonen har meget liten evne til elastisk deformasjon umiddelbart før størkningen. Oppfinnelsens fremgangsmåte grunner seg således på disse betraktninger, og forhindrer deformasjon og sprekkdannelse i endepartiene av -sveisen, idet fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved at platene utsettes for en ytre kraft i platenes plan ved sine endepartier, for å holde platene trykket mot hverandre under utførelse av endepartiene av sveisen, hvilken kraft utøves enten mot et fremspring som er festet til og rager ut fra endekanten av hver plate eller direkte mot platene i de sidekanter av disse som vender bort fra sveisen. An examination of the end cracks that are produced shows that such cracks form at an extremely high temperature, which can be deduced from the time of the beginning of crack formation and the condition of the fracture surfaces. On the basis of such examination of the crack formations, the method according to the present invention has been developed to enable a one-sided automatic welding process, whereby deformation and crack formation are prevented and the manufactured product is of high quality without the need for any final repair process after welding. The present invention is based on the fact that the welding zone has very little capacity for elastic deformation immediately before solidification. The method of the invention is thus based on these considerations, and prevents deformation and crack formation in the end parts of the -weld, as the method according to the invention is characterized by the plates being exposed to an external force in the plane of the plates at their end parts, in order to keep the plates pressed against each other during execution of the end portions of the weld, which force is exerted either against a projection attached to and projecting from the end edge of each plate or directly against the plates at the side edges of these facing away from the weld.

En anordning for utførelse av fremgangsmåten, for plater som har fremspring ved endekantene, kjennetegnes ved at den omfatter et U-formet stykke med trykkorganer anordnet ved endene av grenene, innrettet til å trykke mot fremspringene. A device for carrying out the method, for plates which have protrusions at the end edges, is characterized by the fact that it comprises a U-shaped piece with pressure means arranged at the ends of the branches, arranged to press against the protrusions.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av ut-førelseseksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger, hvori: Fig. 1 er en skjematisk planskisse av en apparat-type som be-nytter seg av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er en skjematisk planskisse av en side av en alternativ utførelsesform av en automatisk sveiseanordning som kan brukes for utførelse av fremgangsmåten. Fig. 3 er en planskisse av en sveis frembragt ved en kjent automatisk sveiseprosess, utført for å forhindre sprekkdannelser ved sveisekanten; The invention will now be explained in more detail by means of examples, with reference to the attached drawings, in which: Fig. 1 is a schematic plan view of an apparatus type that makes use of the method according to the present invention; Fig. 2 is a schematic plan view of one side of an alternative embodiment of an automatic welding device that can be used for carrying out the method. Fig. 3 is a plan view of a weld produced by a known automatic welding process, carried out to prevent cracking at the weld edge;

Fig. 4 viser arrangementet i fig. 3 sett fra enden, og Fig. 4 shows the arrangement in fig. 3 seen from the end, and

Fig. 5 er en skjematisk planskisse som illustrerer en kjent ensidig automatisk sveiseprosess, der det tas sikte på Fig. 5 is a schematic plan sketch illustrating a known one-sided automatic welding process, where the aim is

å forhindre sprekkdannelser langs sveisen. to prevent cracking along the weld.

Som vist i fig. 1, er et U-formet stykke 2 anbragt på en slik As shown in fig. 1, a U-shaped piece 2 is placed on such

måte at grenene av det U-formede stykket ender nær sidekantene for stålplater 1 som skal sammensveises ved sine innbyrdes til- way that the branches of the U-shaped piece end close to the side edges of steel plates 1 which are to be welded together at their mutual

støtende kanter. Et par fremspring 3 er festet til endekantene av platene på hver sin side av sveiselinjen, mens trykkorganer i form av et par mekaniske innretninger eller oljetrykksinnretninger, bumpy edges. A pair of protrusions 3 are attached to the end edges of the plates on either side of the welding line, while pressure means in the form of a pair of mechanical devices or oil pressure devices,

som f.eks. hydrauliske sylindere 4, er anbragt mellom grenene av det U-formede stykket 2, idet de fortrinnsvis bæres av frem- like for example. hydraulic cylinders 4, are placed between the branches of the U-shaped piece 2, as they are preferably carried by the forward

springene 3 og er innrettet til, når de aktiveres, å frembringe en trykk-kraft av en «lik- retning at kantsonene for platene the taps 3 and are designed to, when they are activated, produce a pressure force of a "straight-direction that the edge zones of the plates

-tvinges sammen, således at deformasjoner og sprekkdannelser for- - are forced together, so that deformations and cracks form

hindres ved sveising langs anleggslinjen mellom platene 1, særskilt ved enden av sveiselinjen. is prevented by welding along the construction line between the plates 1, especially at the end of the welding line.

I fig. 2 er det vist et par trykkavgivende deler 5 som er anbragt In fig. 2 shows a pair of pressure releasing parts 5 which are arranged

ved ytterkantene av tilsvarende plate 1, som er anbragt slik at deres innerkanter ligger an mot hverandre langs platenes kant- at the outer edges of the corresponding plate 1, which are placed so that their inner edges abut each other along the edges of the plates

soner, idet et par mekaniske innretninger eller oljetrykks- zones, as a couple of mechanical devices or oil pressure

innretninger, som f.eks. hydrauliske sylindre 4', er festet til maskinrammer 6 og retter en trykk-kraft mot endepartiene av platene 1, således at de tvinges mot hverandre, hvorved det for- facilities, such as hydraulic cylinders 4', are attached to machine frames 6 and direct a pressure force towards the end parts of the plates 1, so that they are forced against each other, whereby it

hindres deformasjon og sprekkdannelser nær enden av sveiselinjen. deformation and cracking near the end of the welding line is prevented.

Da kantsonene av de stålplater som skal sammensveises fastholdes As the edge zones of the steel plates to be welded together are maintained

i innbyrdes stilling ved at de tvinges mot hverandre ved hjelp av et ytre trykk, forhindres selv den minste deformasjon og på- in mutual position by forcing them against each other by means of an external pressure, even the smallest deformation is prevented and

følgende sprekkdannelser under sveisingen og de feil som oppstår og den kompliserte sveiseutrustning som må anvendes ved konven- the following crack formations during welding and the errors that occur and the complicated welding equipment that must be used in conventional

sjonell ensidig automatisk sveising unngås. Produksjonstakten ved ensidig sveising i henhold til oppfinnelsen vil således kunne økes i høy grad, og kvaliteten av den sveis som frembringes er i høy grad forbedret. tional one-sided automatic welding is avoided. The production rate for one-sided welding according to the invention will thus be able to be increased to a large extent, and the quality of the weld produced is to a large extent improved.

Claims

1. Procedure to prevent deformation and crack formation at the end parts of a weld by one-sided automatic welding of a joint between two plates that lie next to each other in the same plane,

characterized in that the plates are subjected to an external force in the plane of the plates at their end portions, in order to keep the plates pressed against each other during execution of the end portions of the weld, which force is exerted either against a projection attached to and projecting from the end edge of each plate or directly against the plates at the side edges of these that face away from the weld.

2. Device for carrying out the method as stated in claim 1, where the plates (1) have protrusions (3) at the end edges, characterized in that it comprises a U-shaped piece (2) with pressure means arranged at the ends of the branches arranged to press against the protrusions (3) .