CH272331A - Verfahren zum Lichtbogen-Zusammenschweissen von aus härtbarem Metall, insbesondere Stahl, bestehenden Stücken. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Lichtbogen-Zusammenschweissen von aus hartbarem Metall,  insbesondere Stahl, bestehenden Stücken.    Es ist bekannt, härtbare Metalle mit dem  Lichtbogen nach Vorwärmung zu schweissen.  Diese Vorwärmung war nach den bekannten  Verfahren nötig, weil sich sonst. infolge zu  grosser Temperaturunterschiede ein brüchiges  Metallgefüge bildete oder gar Risse in der       Schweissstelle    oder ihrer unmittelbaren Um  gebung entstanden.  



  Besonders für Stähle, z. B. solche mit mehr  als 44 kg/mm2 Festigkeit, und speziell solche,  die mehr als 0,2 % Kohlenstoff enthalten,  musste vor Beginn der Lichtbogenschweissung  eine Vorwärmung des ganzen Werkstückes  oder eines grossen Teils desselben vorgenom  men werden. Diese     -Methode    besitzt aber ver  schiedene Nachteile. So ist es kostspielig,  grosse Werkstücke vorzuwärmen, insbesondere  aber ist es unmöglich, den die Schweissung  durchführenden Arbeiter wegen der in der  Umgebung grosser, auf 250" C und darüber  erhitzter Werkstücke herrschenden grossen       Wärmestrahlung-    arbeiten zu lassen, z. B. im  Innern eines so vorgewärmten Rohres oder  Kessels.

   Dadurch, dass man so gezwungen ist,  das zu bearbeitende, vorgewärmte     Werkstück     zur     manuellen    Durchführung der Schweisseng  auf eine für den Arbeiter erträgliche Tem  peratur abkühlen zu lassen, ist das Gelingen  der Schweissung oft in Frage gestellt.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt     nun,     diese Nachteile bekannter Schweissverfahren  zu vermeiden Lind insbesondere eine     Vorwär-          mung    des ganzen Werkstückes zu umgehen.    Sie hat ein Verfahren zum Lichtbogen-Zu  sammenschweissen von aus härtbarem Metall,  insbesondere Stahl, bestehenden Stücken zum  Gegenstand.  



  Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeich  net, dass die     Auffüllung    des zwischen     Iden     Stücken vorhandenen Schweissspaltes durch       Schweissgrit    mittels mindestens einer Elektrode  in Schweissnahtteilen vorgenommen wird, wel  che kürzer als die Schweissspaltlänge sind und  bis an den obern Rand des Schweissspaltes rei  chen, das Ganze zum Zwecke, dass sieh die  Schweissstelle weniger rasch abkühlt und die  Bildung eines harten und brüchigen Gefüges  vermieden wird.  



  Dieses Verfahren ermöglicht eine langsame  Abkühlung der Schweissstelle, weshalb die zu  verbindenden Metallstücke, wie sich ergeben  hat, nicht vorgewärmt zu werden brauchen,  oder höchstens an der Stelle, wo man die Ar  beit beginnt. Bei der praktischen Ausfüh  rung des Verfahrens ist es von Vorteil, statt  in der üblichen Weise längere, relativ dünne  Raupen von Schweissgut den ganzen Spalt  entlang zu ziehen, kurze, vorteilhaft sehr dicke  Lagen übereinander anzubringen und den  ganzen Spalt in kurzen     Schweissnahtteilen    auf-,  zufüllen, und zwar so schnell, dass dem be  treffenden Teil des     Werkstückes    durch die  Erhitzung des Lichtbogens so viel Wärme zu  geführt wird, dass sieh die Schweissnaht und  ihre Umgebung so langsam abkühlen,

   dass die     i     Bildung von Rissen und hartem     CTefüge    ver-      mieden     wird.        Zweckmässig    wird dabei nur die  unmittelbare     Nachbarschaft    des Schweissnaht  teils vorgewärmt. Da aber dann immer nur  die Zone heiss ist, in der man gerade schweisst,  wird der die Schweissung durchführende Ar  beiter durch die     Wärmestrahlung    nicht mehr  belästigt.  



  An Hand der beigefügten Zeichnung wird  das erfindungsgemässe     Verfahren    beispiels  weise erläutert.  



  Fig. 1 ist ein Querschnitt durch zwei mit  einander verschweisste Metallstücke,  Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II  der Fig. 1;  Fig. 3 ist ein Schnitt, der Fig. 2 analog,  durch die Schweissnaht, der eine andere Aus  führungsform der Erfindung     erläutert;     Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere     Aus-          führungsform    des erfindungsgemässen Ver  fahrens.  



  In den Figuren bezeichnet 1 eine Unterlag  platte aus Kupfer, Graphit oder feuerfestem  Material; 2 und 3 sind die zu verbindenden  Metallstücke, 4 ist der mit.     Schweissgut    ausge  füllte Spalt zwischen den Metallstücken. Aus  Fig. 2 ist folgender Gang der Schweissung  ersichtlich: Zuerst wird die Partie 5 mit  Schweissgut schnell aufgefüllt, wobei man vor  zugsweise Elektroden verwendet, die gestatten,  ohne Entfernung der Schlacke mehrere Lagen  übereinander aufzutragen. Bei der Schwei  ssung der Partie 5 werden die Metallstücke  durch die zugeführte Wärme stark erhitzt.

    Unmittelbar nachher wird die störende  Schlacke entfernt     und    sofort eine Schicht  von der Form des Schweissnahtteils 6 aufge  bracht und die Schlacke wieder entfernt und  dann in gleicher Weise die bis zum obern  Rand des Schweissspaltes reichenden Schweiss  nahtteile 7, 8, 9, 10, 11 usw. eingeschweisst,  bis die ganze Naht fertig ist. Wie man aus  der Fig. 2 ersieht, verlaufen die gegenseitigen       Berührungsflächen    zwischen den Schweiss  nahtteilen unter sich parallel und bilden mit  dem Grund des Spaltes einen     spitzen    Winkel  und sind die Schweissnahtteile kürzer als die  Schweissnahtlänge.

   Statt die Schlacke nach  Fertigstellung der einzelnen Schweissnahtteile    zu entfernen, kann man sie auch konti  nuierlich entfernen, wodurch ein pausenloses  Schweissen ermöglicht wird. Infolge der re  lativ grossen Masse des pro Schweissnahtteil  verwendeten Schweissgutes, verglichen mit sei  ner Oberfläche, findet eine verhältnismässig  langsame     Abkühlung    durch Wärmeableitung  und Strahlung statt, und die Bildung spröder  und brüchiger Gefüge wird so verhindert. Es  muss ohne Unterbrechung geschweisst werden,  weil sonst die Umgebung des Werkstückes zu  stark abkühlen würde. Das beschriebene Ver  fahren ist besonders für dicke Stücke geeig  net, z. B. dickwandige Kessel oder Rohre.

   Es  hat     ausser    dem schnellen Arbeitsfortschritt  den Vorteil, dass die     Schweissnähte    nicht be  sonders sorgfältig vorbereitet werden müssen.  Ein gewöhnlicher gerader Schnitt der Blech  kanten genügt.  



  Um die Arbeit zu erleichtern, kann man  die zu     verbindenden    Metallstücke etwas  neigen, so dass die aneinandergrenzenden  Schweissnahtschichten im Spalt fast horizon  tale Berührungsflächen haben, was eine be  quemere Schweissung ermöglicht. Bei Werk  stücken, die etwas weniger härteempfindlich  sind, kann man die Folge der Einbringung  der einzelnen Lagen     Schweissgift    in den Spalt  auch so wählen, wie in Fig. 3 ersichtlich ist:  Man bringt zuerst die Schicht 12 ein und  legt die Schichten 13, 14 und 15 nacheinander  bis zum obern Rand des Schweissspaltes dar  über, wonach die Schlacke entfernt wird.  Der erste Schweissnahtteil ist nun fertigge  schweisst. Darauf bringt man den zweiten  Schweissnahtteil 16 bis 18 ein, wobei man  wieder mit der untersten Schicht 16 beginnt.

    Anschliessend wird wieder die Schlacke ent  fernt. Der dritte     Schweissnahtteil    umfasst die  Schichten 20 bis 23 usw., bis schliesslich der  Spalt in seiner     ganzen    Länge mit Schweiss  gut aufgefüllt ist. Schnelle     Schweissung    ist.  auch hierbei Bedingung für das Gelingen der  Arbeit.  



  Hat man relativ dünne Bleche aus     härt-          barem    Stahl zu schweissen, so kann man bei  spielsweise wie in     Fig.4    gezeigt verfahren,  wobei man mit der Elektrode in Pfeilrichtung      wenigstens zwei Lagen 24 und 25 übereinan  der bis zum obern Rand des Schweissspaltes  macht. Die Länge eines Schweissnahtteils be  trägt jeweils beispielsweise 6 bis 15 cm und  ist kürzer als die Schweissspaltlänge. Bei die  ser Ausführung der Schweissung darf man  sich nicht die Zeit nehmen, die Schlacke nach  dem Einbringen der ersten Lage zu entfer  nen, sondern man     muss    ohne Unterbrechung  nach der ersteh die zweite und eventuell dritte  Lage auftragen.

   Die Wahl der :Elektrode muss  natürlich so getroffen werden, dass die be  schriebene Arbeitsweise ohne Bildung von       Schlackeneinschlüssen    möglich ist..  



  Die Auffüllung des Schweissspaltes kann  mit mehreren Elektroden vorgenommen wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Lichtbogen - Zusammen schweissen von aus härtbarem Metall, insbe sondere Stahl, bestehenden Stücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffüllung des zwi schen den Stücken vorhandenen Schweissspal tes durch Schweissgut mittels mindestens einer Elektrode in Schweissnahtteilen vorgenommen wird, welche kürzer als die Schweissspaltlänge sind und bis an den obern Rand des Schweiss spaltes reichen, das Ganze zum Zwecke, dass sich die Schweissstelle weniger rasch abkühlt und die Bildung eines harten und brüchigen Gefüges vermieden wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Auffüllung der ganzen Schweissnaht ohne Unterbrechung er folgt. 2.

   Verfahren gemäss Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schweissnahtteile zum Teil übereinanderlie gen. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schweissnaht teile durch teilweises Übereinanderlegen meh rerer Schweissgutschichten hergestellt werden. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Herstellung jedes einzelnen Schweiss nahtteils die Schlacke entfernt wird. 5. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man so verfährt, dass gegenseitige Berührungsflächen der ein zelnen Schweissnahtteile entstehen, die unter sich parallel verlaufen und mit dem Grund des Spaltes einen spitzen Winkel bilden. 6.

   Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Auffüllung des Schweiss spaltes mit Schweissgut in geneigter Lage der zusammenzuschweissenden Metallstücke vornimmt. 7. Verfahren gemäss Patentanspruch, zum Zusammenschweissen dünner Bleche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweissgut pro Schweissnahtteil in mindestens zwei überein anderliegenden Lagen in den Schweissspalt eingeführt wird, wobei die Länge eines Schweissnahtteils zwischen 6 und 15 cm ge wählt wird.