DK143321B - Fremgangsmaade og anordning til at forhindre deformation og revnedallelse ved endepartierne af en svejsning - Google Patents

Description

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT mi 143321 B

(19) DANMARK

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 4464/72 (51) IntCI.3 B 23 K 9/02 (22) Indieveringsdag 8. sep. 1972 // B 23 K 37/04 (24) Løbedag 8. sep. 1972 (41) Aim. tilgængelig 11 . mar. 1973 (44) Fremlagt 10. aug. 1981 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 1O. sep. 1971 i 70574/71, JP

(71) Ansøger KAWASAKI JUKOGYD KABUSHIKI KAIS HA, Kobe-Shi, JP.

(72) Opfinder Kiyoshi Terai, JP: YUzuru Fujita, JP.

(74) Fuldmægtig internationalt Patent-Bureau.

(54) Fremgangsmåde og anordning til at forhindre deformation og revnedan= nelse ved endepartierne af en svejsning.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til at forhindre deformation og revnedannelse ved endepartierne af en svejsning under énsidig automatisk svejsning af en fuge mellem to plader, der ligger an mod hinanden i samme plan.

I den senere tid er det blevet mere og mere almindeligt at anvende en automatisk, énsidig svejseproces til samling af plader ved konstruktion af skibsskrog og ΐη dette har givet et stærkt bidrag til automatisering af svejsningen. Bn sådan svejse- t— proces har imidlertid den ulempe, at der kan opstå revnedannelser ved enderne af ^ svejsesømmen og udbedringen af sådanne revnedannelser er forbundet med store omkosten ninger og yderst vanskelig, og det er stærkt påtrængt at finde en løsning på dette problem.

Der kendes i hovedsagen to metoder til at forhindre sådanne revnedannelser ved ^ enderne af svejsesømme i at forekomme. Den ene metode går ud på over en strækning på 500-1000 mm fra enden af svejsesømmen at foretage en forudgående svejsning, 2 143321 jfr. fig. 4.

Den anden metode går ud på at standse svejsningen ved midten af svejselinien, hvorefter svejsningen genoptages og færdiggøres fra den modsatte ende af svejselinien, jfr. fig. 5.

Disse metoder kræver imidlertid, at udbedringen af en lokaliseret fejl foretages på et sted, hvor en gennemgående svejsesøm ikke kan tilvejebringes på bagsiden af pladen, eller at svejsningen i en retning afbrydes og efterfølges af en svejsning i modsat retning. Det vil ses, at en automatisk, ensidig svejseproces ville være fordelagtig, såfremt det ikke var nødvendigt at foretage vending af pladerne, og hvis der kunne anvendes en kontinuerlig svejseproces. Behov for yderligere svejsearbejde til udbedring af svejsesømmen eller standsningen af svejseprocessen medfører en væsentlig forringelse af fordelene ved den automatiske, ensidige svejsemetode.

Til den kendte teknik hører også det princip, at de plader som skal svejses sammen, fastspændes til hinanden ved at de trykkes mod et underlag, jfr. beskrivelsen til østtysk patent nr. 38583, eller holdes i rigtig udgangsstilling i forhold til hinanden ved at der påsvejses et øre med hul på hver plade, hvorefter en holdebro fæstnes til ørerne ved hjælp af kiler, som drives ind i hullerne, jfr. beskrivelsen til US-patentskrift 3.182.988.

Fra beskrivelsen til britisk patentskrift nr. 1237085 er det desuden kendt at fastholde plader for svejsning ved hjælp af magneter.

En fastholdelse, som opnås ved statisk fastspanding før svejsningen begynder, har vist sig at være utilstrækkelig til at undgå deformation og revnedannelse. Deformation og revnedannelse skyldes et samspil mellem kræfter, som opstår på grund af den høje temperatur, smeltning og størkning, og disse kræfter modvirkes ikke i tilstrækkelig grad ved statisk fastholdelse.

Undersøgelser har vist, at revner af den ovenfor nævnte art dannes ved eks-tremthøj temperatur, hvilket kan udledes fra tidspunktet for revnedannelsens begyndelse og tilstanden i brudfladerne. På grundlag af en sådan undersøgelse af revnedannelsen er fremgangsmåden i henhold til opfindelsen blevet udviklet for at muliggøre en ensidig, automatisk svejseproces, hvorved deformation og revnedannelse forhindres, og der opnås et frardigt produkt af høj kvalitet, uden at der behøves nogen afsluttende reparation efter svejsning. Den foreliggende opfindelse er baseret på detforhold, at svejsezonen har meget lille evne til elastisk deformation umiddelbart før størkning. Opfindelsens fremgangsmåde beror således på disse betragtninger og forhindrer deformation og revnedannelse i endeområderne af svejsesømmen, og denne fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at pladerne udsættes for en ydre kraft i deres plan ved deres endepartier for under udførelse af endepartierne af nævnte svejsning at holde pladerne trykket mod hinanden, hvilken kraft udøves enten mod fremspring, som er fæstnet til og rager ud fra 143321 3 endekanten af hver plade eller direkte mod pladerne i deres sidekanter, der vender bort fra svejsningen.

En anordning til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og hvor pladerne har fremspring ved endekanterne, er ejendommelig ved, at den omfatter et U-formet organ med trykorganer indrettede til ved enderne af U'ets grene at udøve tryk mod fremspringene.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser set ovenfra et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 en anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, fig. 3 endnu en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, fig. 4a og 4b set henholdsvis ovenfra og fra ende, illustrerer en kendt metode til forhindring af revnedannelser, og fig. 5 illustrerer en anden kendt metode til forhindring af revnedannelser ved en automatisk, énsidig svejsemetode.

Fig. 1 viser et U-formet organ 2, hvis ben er lagt an mod sidefladerne af stålplader 1, der skal svejses sammen kant mod kant. Et par holdere 3 er fastgjort til pladernes sideflader på hver sin side af svejselinien og et par mekaniske organer eller hydrauliske cylindre 4 er indsat mellem det U-formede organ 2's ben og fortrinsvis båret af holderne 3, hvilke cylindre tjener, når de aktiveres, til at frembringe en kraft, der presser pladernes endekanter mod hinanden med henblik på at undertrykke deformationerne og forhindre revnedannelser under sammensvejsningen af pladerne, specielt ved enderne af svejselinien.

Fig. 2 viser et par trykudøvende organer 5 beliggende langs yderkanterne af plader 1, der er i anlæg mod hinanden kant mod kant. Et par mekaniske organer eller hydrauliske cylindre 4' er fastgjort til en ramme 6 og presser pladerne l’s kanter mod hinanden med henblik på at forhindre deformationerne og revnedannelserne i nærheden af svejseliniens ender i at opstå.

Fig. 3 viser en opstilling, hvor et par symmetriske, L-formede trykudøvende organer 7 anbringes med et ben beliggende oven over et par plader 1 af samme art som omtalt under henvisning til fig. 1 og 2. Et par trykudøvende mekaniske organer eller hydrauliske cylindre 4” er fastgjort til de nævnte L-formede organer og udøver tryk på pladernes endeområder med henblik på at undertrykke deformationer og forhindre revnedannelser i at opstå under pladernes sammensvejsning.

Ved at tvinge de stålplader, der skal svejses sammen, til at have en bestemt, fast position under udøvelse af udefra kommende tryk, undertrykkes den mindste deformation, der kunne forårsage revnedannelser, hvorved man undgår at skulle anvende de ved den kendte teknik sædvanlige, automatiske anlæg til ’’ensidig" svejsning og afhjælper ulemperne ved disse anlæg. Derfor forøges produktiviteten ved svejsemetoden 1-