Stoßarten

Stumpfnaht

Schweißnahtsymbole nach DIN EN 22554

Gesucht: sinnbildliche zeichn. Darstellung in der Vorderansicht und der Draufsicht

Skizzieren Sie die Symbole in Vorderansicht und Draufsicht

Symbol?

vollständige Schweißnahtangabe

● A Nahtdicke● B Nahtsymbol● C Nahtbreite● D Nahtlänge● E Nahtabstand

● F Angaben zu● Schweißverfahren,● Bewertungsgruppe,● Schweißposition,● Zusatzwerkstoff

Schweißverfahren nach DIN EN ISO 4063 ● Gasschmelzen: 3● LiBo-Hand: 111● UP: 12● MSG: 13● MAG: 135● MIG: 131● WIG: 141● u.a.

rechn. Nahtdicke bei Kehlnähten

einschreibbares, gleichschenkliges Dreieck im theoret. Wurzelpunkt

● PA: Wannenlage● PB: horizontal● PC: Querposition

● PD: horiz. Überkopf● PE: Überkopf● PF: senkr. steigend● PG: senkr. fallend

Symbol?durchgeschweißte V-Naht (mit Gegenlage),hergestellt durch LiBo-Handschweißen Ordnungsnummer 111 nach DIN EN 24063,geforderte Bewertungsgruppe C nach

DIN EN 25 817, Wannenposition nach DIN EN ISO 6947, verwendete Stabelektrode DIN EN 499 – E 38 2 RR

Schweißnahtvorbereitung

Nahtvorbereitung (exemplarisch)relative Kosten

0,5

1

Y-Naht: 1,5X-Naht: 2HV-Naht: 0,7K-Naht: 1U-Naht: 4

Gestaltungsgrundsätze

allgemeine Gestaltungsregeln

● Möglichst wenig Schweißnähte anordnen!● Auf stetigen Kraftfluss achten!

● Richtungsänderung ==> Kerbwirkung● Optimale Querschnittsform ist zu wählen!

● Knicksteifigkeit● Biegeträger● Einsatz von Steifen (Quersteifen, Längssteifen)

geringes Nahtvolumen anstreben

Maßnahme: Walz- und Abkantprofile anwenden

Beispiel Quersteifen an geschweißtenTrägern

● 1: Kerbwirkung minimal, dynamisch sicher bis etwa t = 15mm

● 2: t > 15mm bei dynam. Belastung (Brücken, Krane)

● 3: billig, aber starke Kerbwirkung, nur ruhende Belastung

allgemeine Gestaltungsgrundsätze

● Nahtdicken so klein wie möglich festlegen!● aber Mindestdicken einhalten

● können je nach Regelwerk variieren!

Bsp: Grenzwerte für Kehlnahtdicken

StahlbauFahrzeugbau (DS 952)

amin

= 3 mmEisenbahnbrücken (DS 804)

amin

= 3,5 mm

Faustformel Kehlnahtdickeeinseitige Schweißung:

a = 0,7 * tmin

Doppelkehlnähte:a = 0,5 * t

min

aber: ●bei dickeren Blechen und insbes. bei geringeren

Belastungen werden die Nähte häufig auch dünner ausgeführt

●nicht kleiner als 3mm

rechn. Nahtdicke

allgemeine Gestaltungsgrundsätze

● Nahtanhäufungen und Kreuzungen vermeiden!

Nahtanhäufungen vermeiden

Nahtanhäufungen vermeiden

allgemeine Gestaltungsgrundsätze

● Schweißnähte in geringbeanspruchte Zonen legen!

Beispiel: Eckstoß (Behälter)

Schweißnähte in geringbeanspruchte Zonen legen

Schweißnähte in Zonen mit günstigem Kraftfluss legen

Vermeidung ungünstiger Schweißnahtanordung

Vermeidung ungünstiger Schweißnahtanordung

Vermeidung ungünstiger Schweißnahtanordung

Beanspruchung geschweißter Bleche in Dickenrichtung vermeiden

Vermeidung von TerrassenbrüchenKonstruktionsregel: möglichst viele Fasern

anschließen

Problem rechts: durch falsche Brennerführung (senkrecht) werden leicht Bindefehler provoziert.

Einsatz von Schmiede- und Gussteilen

Zugspannungen reduzieren

Aufschweißen von Bearbeitungsflächenwie?

allgemeine Gestaltungsgrundsätze

● Schweißplan aufstellen

Schweiß-folge-plan

allgemeine Gestaltungsregeln

Schweißer muss die Naht (gut) erreichen könneneventuell muss Naht hinterher geprüft werden könnenIst das Schweißen einer Gegennaht noch möglich?banal: Schweißer muss aus der Konstruktion wieder rauskommenganz real: wie verzieht sich das Bauteil durch die Schrumpfspannungen?

Zugänglichkeit

Merke: Die Fehleranfälligkeit steigt bei Zwangspositionen und schwer zugänglichen Nähten.Die Motivation des Schweißers nimmt deutlich ab bei Überkopfposition.MAG-Nähte in Wannenlage zeigen relativ häufig Bindefehler wg. Nahtvorlauf. Abhilfe: leicht bergauf legen

günstige Nahtform für das Prüfen vorsehen

==> Stumpfnähte statt Kehlnähte

besser:

Kerbenruhend, zäher Werkstoff: „es fließt sich zurecht“

dynamisch: „katastrophal“

Beispiel: einseitige Wölb-Kehlnath

Achtung: was heißt „ruhend“?

Konstruktionsregeln DYNAMISCH

● Stumpfstöße statt Überlappstöße

● DHV-Nähte, keine (Doppel-) Kehlnähte

● alle Querschnittsübergänge 1:4 abschrägen

keine „Angstlaschen“ an Stumpfstößen von Walzprofilen: zusätzliche Kerben und unnötige

Eigenspannungen

statisch

c) auch besser wegen Passgenauigkeit

Statiker schreibt am Anschluss einer Rund-Diagonale an einem Knotenblech eine umlaufende Kehlnaht mit a = 4mm vor (siehe seine Skizze). Ausführung?

Der zulässige Spalt unter Kehlnähten beträgt nach DIN EN ISO 5817: 2 mm.

Kerbwirkung bei statischer Belastung

● in der Fachliteratur: meist allgemein, dass die Kerbwirkung bei statischer Belastung nicht berücksichtigt werden muss.

● ABER: gilt nur, wenn der Werkstoff ein genügend hohes Plastizitätsvermögen besitzt● Walz- und Schmiedestähle● Stahlguss● Sphäroguss (mit Bruchdehung >= 12,5 %)● Aluminium-Knetlegierungen (mit Bruchd. >= 12,5%)

(lt. FKM-Richtlinie)

Statisch ok, dynamisch nicht zulässig!

dynamisch zulässig!

sehr dicke Querschnitte vermeiden

Gurtplatten mit Dicken über 50mm dürfen nur mit besonderen Maßnahmen angeschlossen oder

gestoßen werden.

Grund: mehrachsige Schweißeigenspannungen

Schweißen statt Schrauben, ...

● allgemein !● besserer Kraftfluss● keine Schwächung durch Löcher● geringere Korrosionsanfälligkeit● in vielen Fällen geringere Kosten

– Ausnahmen:● kleinere Objekte● bei leistungsfähigen Bohrwerken in der Werkstatt

Schrauben statt Schweißen, wenn...● die Sicherheit der Schweißverbindung nicht

gewährleistet werden kann● Baustellenbedingungen ● schlechte Zugänglichkeit der Naht● Umbauten an Altstählen ohne genaue

Werkstoffangaben● Alternative:

gemischte Verbindung erwägen

Vermeidung ungünstiger Fugenformen

Hinweis zu Stumpfstößen

●vorwiegend ruhende Beanspruchung: delta t > 10mm zulässig, wenn Steigung maximal 1:1

●dynamische Beanspruchung: delta t > 3mm zulässig, wenn Steigung maximal 1:4

●nicht durchgeschweißte Stumpfnaht bei dynamischer Beanspruchung oder besonderem Korrosionsangriff nicht zulässig

Zugbeanspruchung der Nahtwurzel vermeiden

Schweißverbindungen von Zahnrädern

Warum ?