WELDED JOINT

Abstract: 1. Welded connection two mutually abutting components (1, 2), which comprises a welding joint rabbets (3), which is filled out by a welding seam and below which is provided a lip-like projection (6), which is shaped on at the one component (1) and engages into a recess (7) in the other component (7), wherein the projection (6) is constructed as thrust piece, characterized thereby, that a hollow space (10) is formed directly below the welding joint rabbet (3) and has about the same width as the welding joint rabbet, wherein the hollow space is bounded by the projection (6) on the side remote the welding joint rabbet (3) and that the welding joint rabbet (3) is filled by a multi-layer welding seam.

Description: Schweissverbindung Die Erfindung betrifft eine Schweissverbindung für zwei aneinander stossende Bauteile mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Aus der DE-PS 12 98 386 ist ein Schweissverfahren für Stumpfnähte bekannt geworden, bei dem in einem ersten Arbeitsgang die Wurzel in einem verhältnismässig dünnen Wurzelbereich geschweisst wird, Anschliessend wird in einem zweiten Arbeitsgang die restliche Fuge mit einer abschmelzenden Lichtbogenelektrode ausgefüllt. Auf diese Weise gelingt es, eine durchgeschweisste Naht zu schaffen, ohne dass zwischenzeitliche oder nachfolgende mechanische Bearbeitungen notwendig sind. Jedoch lässt sich bei diesem Verfahren nicht ohne weiteres der durch das Schweissen bedingte Schrumpf und das Zentrieren der zu verschweissenden Bauteile in einfacher Weise beherrschen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemässe Schweissverbindung derart zu gestalten, dass die zu verschweissenden Bauteile in einfacher Weise zu zentrieren sind und dass der Schrumpf in einem engen Toleranzbereich gehalten werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Schweissverbindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei dieser Schweissverbindung dienen die der Schweissnaht zugewandten Flächen des Druckstückes dem Zentrieren der Bauteile beim Zusammenfügen. Die in Richtung der Schweissverbindung liegenden Stosskanten von Druckstück und Bauteil fangen den Schrumpf der Schweissnaht auf und machen ihn damit berechenbar. Der Hohlraum zwischen der Schweissnaht und dem Druckstück sorgt für eine vollständige Durchschweissung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Bauteile ausschnittsweise im auseinander gezogenen Zustand, Fig. 2 die Bauteile im zusammengefügten Zustand und Fig. 3 die Bauteile im miteinander verschweissten Zustand. Zwei durch eine Rund- oder Längsnaht miteinander zu verbindende Bauteile 1, 2 stellen hoch beanspruchte Konstruktionsteile, zum Beispiel an Druckbehältern dar. Die Bauteile 1, 2 können eben, zylindrisch oder, wie im vorliegenden Fall, vorzugsweise halbkugelförmig gewölbt sein. Im Bereich der späteren Schweissverbindung sind die Bauteile 1, 2 mit einer Schweissfuge 3 versehen. Die Schweissfuge 3 besteht aus einem eine Wurzelnaht bildenden I-Stoss 4 und einem darüber liegenden Teil mit tulpenförmigen Flanken 5. Anstelle der I-Stosses 4 kann insbesondere bei Handschweissungen auch ein V-Stoss verwendet werden. Unterhalb der Schweissfuge 3 ist zwischen den Bauteilen 1, 2 ein Druckstück vorgesehen. Das Druckstück kann aus einem lippenartigen Vorsprung 6 bestehen, der an das eine Bauteil 1 angeformt ist. Das andere Bauteil 2 ist mit einer Ausnehmung 7 versehen. Die Ausnehmung 7 ist der Form des Vorsprunges 6 angepasst, so dass sie im zusammengefügten Zustand der Bauteile 1, 2 (Fig. 2) den Vorsprung 6 übergreift. Dabei stellt der Vorsprung 6 die untere Begrenzung der Verbindungsstelle der beiden Bauteile 1, 2 dar. Die Stirnfläche des Vorsprungs 6 und die ihr gegenüberliegende Fläche des Ausnehmung 7 bilden Stosskanten 8, 9 an denen im verschweissten Zustand die Bauteile 1, 2 aneinanderliegen. Bei Verbindungsstellen mit einem zylindrischen Querschnitt können beide Bauteile 1, 2 mit je einer Ausnehmung 7 versehen sein, in die ein angepasster, als Druckstück dienender von den Bauteilen 1, 2 getrennter Ring eingreift. Zwischen der Schweissfuge 3 und dem lippenartigen Vorsprung 6 des Bauteils 1 ist ein Abstand eingehalten. Auf diese Weise wird ein von den Bauteilen 1, 2 umschlossener Hohlraum 10 gebildet. Der Vorsprung 6 des Bauteils 1 ist in Verlängerung der Mittenachse der Schweissfuge 3 von einer oder mehreren über den Umfang des Bauteils verteilten Durchtrittsbohrungen 11 durchdrungen, die den Hohlraum 10 mit der der Schweissfuge 3 abgewandten Seite des Bauteils verbinden. Die Durchtrittsöffnungen 11 können zum Beispiel wie dargestellt, durch Bohrungen in dem Vorsprung 6 oder durch Nuten in der Stirnseite des Vorsprungs 6 gebildet sein. Die mit der beschriebenen Schweissfuge 3 und den Stosskanten 8, 9 versehenen Bauteile 1, 2 werden, wie in Fig. 2 dargestellt ist, zusammengefügt. Dabei sollen die Bauteile 1, 2 bevorzugt an dem I-Stoss 4 zusammenstossen. Um das zu erreichen, sind der Vorsprung 6 und die Ausnehmung 7 so lang ausgebildet, dass zunächst ein Spalt 12 zwischen den Stosskanten 8, 9 der Bauteile 1, 2 bestehen bleibt. Die Grösse des Spaltes 12 soll entsprechend den Fertigungstoleranzen möglichst gering sein, andererseits aber gewährleisten, dass an dem I-Stoss 4 eine Berührung der Bauteile 1, 2 besteht. Bei dem Zusammenfügen der Bauteile 1, 2 gleitet die der Schweissfuge 3 zugewandte Fläche 13 des Vorsprungs 6 an der entsprechenden Fläche 14 der Ausnehmung 7 entlang, wodurch die Bauteile 1,2 zentriert werden. Nach dem Zusammenfügen der Bauteile 1, 2 wird in einem ersten Arbeitsgang im Bereich des I-Stosses 4 eine Wurzellage zum Beispiel nach dem Wolfram-Inertgas Schweissverfahren (WIG) geschweisst. Durch den durch den Hohlraum 10 gegebenen Abstand des I-Stosses 4 von dem Vorsprung 6 wird eine vollständige Durchschweissung der Wurzellage erreicht. Dabei kann Gas aus dem Hohlraum 10 durch die Durchtrittsöffnungen 11 entweichen. Anschlie ssend wird die restliche Fuge, zum Beispiel nach dem Unter-Pulver-Schweissverfahren ausgefüllt. Die bereits geschweisste Wurzellage dient dabei der Schweissbadsicherung. In dem erkalteten Zustand liegen aufgrund der Schrumpfung der Schweissnaht in Fuge 3 die Stosskanten 8, 9 nach Uberwindung des Spaltes 12 dicht aneinander, Über den in die Ausnehmung 7 eingreifenden Vorsprung 6 wird auf diese Weise der Schrumpf aufgefangen und damit berechenbar gemacht.

Claims: PATENTANSPRUCHE: 1. Schweissverbindung für zwei aneinander stossende Bau teile (1, 2) mit einer mehrlagigen, eine Schweiss fuge (3) ausfüllenden Schweissnaht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in einem Abstand unterhalb der Schweissfuge (3) unter Bildung eines Hohlraumes (10) ein mit Stosskanten (8, 9) versehenes Druckstück vorgesehen ist. 2. Schweissverbindung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Druckstück durch einen lippenartigen Vorsprung (6) gebildet ist, der an das eine Bauteil (1) angeformt ist und in eine dem Vorsprung (6) entsprechende Ausnehmung (7) in dem anderen Bauteil (2) eingreift. 3. Schweissverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Vor sprung (6) in Richtung der Mittenachse der Schweiss fuge (3) von einer oder mehreren Durchtrittsöffnun gen (11) durchdrungen ist. 4. Schweissverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bauteile (1, 2) im zusammengefügten Zustand im Bereich der Schweissruge (3) aneinander stossen und dass zwischen den Stosskanten (8, 9) ein Spalt (12) eingehalten ist.

Inventors: PAPE, ROLF
Applicants: BORSIG GMBH
Application year: 1985
Main classification: B23K33
IPC codes: B23K9, B23K33