Schweißnahtdesign für SMAW

Nahezu alle Arten von Verbindungen werden mit SMAW (Shielded Metal Arc Welding) geschweißt. Dies kann Stumpf-, Überlappungs-, Rundungs- oder T-Stück-, Eck-, Rand- und Steckverbindungen sein. Alle diese Verbindungsarten sind in Abb. 7.3 dargestellt. Die gebräuchlichsten Verbindungen von SMAW sind jedoch die Stumpf-, Überlappungs- und Filettypen.

1. Stumpfschweißungen:

Wenn die Materialstärke 5 mm nicht überschreitet, wird sie häufig geschweißt, indem die abgescherten und gerichteten Kanten einfach mit einem Abstand von 1 bis 2 mm nahe beieinander angeordnet werden. Sogar die Platten mit einer Dicke zwischen 5 und 8 mm können ohne besondere Vorbereitung, jedoch durch Vergrößern des Spalts auf 2-4 mm, geschweißt werden. Diese Art von Verbindung wird als quadratische Stoßverbindung bezeichnet.

Wenn jedoch die Materialstärke 8 mm überschreitet, ist es oft schwierig, eine vollständige Durchdringung mit der Vorbereitung der eckigen Kanten zu erreichen. Die Kanten werden dann durch spanabhebende Bearbeitung auf eine Vee-Konfiguration vorbereitet, wie in Fig. 74 gezeigt. Wenn die Plattendicke zu groß ist, üblicherweise über 20 mm, ist es besser, eine Doppelkeilkantenvorbereitung zu haben, wie in Fig. 7.5 gezeigt. Dies hilft, eine gute Schweißqualität ohne Verzerrung zu erreichen.

Der Wurzelspalt dient zum Erzielen einer vollen Durchdringung, während die Wurzelfläche ein Durchbrennen aufgrund übermäßiger Wärmekonzentration an scharfen Kanten verhindert. Der Rillenwinkel hängt von der richtigen Verschmelzung der Seiten mit dem Schweißgut von der Elektrode ab. Es ist so ausgewählt, dass eine gründliche Reinigung der Schlacke von den Wurzel- und Füllvorgängen möglich ist. Abb. 7.6 zeigt die Bereiche der Plattendicke, die für quadratische Stoß-, Einfach- und Doppelgelenkverbindungen verwendet werden.

2. Schweißnaht:

Eine Überlappungsverbindung ist eine, bei der sich die Platten überlappen. Dies ist keine sehr zufriedenstellende Schweißverbindung und sollte daher nicht angenommen werden, es sei denn, dies ist unvermeidlich. Wenn es angenommen wird, beträgt die Breite der Überlappung normalerweise das 3- bis 5-fache der Dicke t der Platte. Auf beiden Seiten des Wickels werden Schweißnähte hergestellt, wie in Abb. 7.7 gezeigt.

Die richtige Reinigung ist die einzige Vorbereitung für eine Überlappungsverbindung, und die Verbindung ist einfach zu montieren und auszurichten.

Im Vergleich zu einer Stoßfuge weist eine Überlappungsverbindung die folgenden Nachteile auf:

(i) Metall wird für die Bereitstellung einer Runde verschwendet,

(ii) Überlappungsverbindung in Rohrleitungen erfordert, dass die Rohre unterschiedliche Durchmesser haben, um sich ineinander zu teleskopieren, um eine Überlappung bereitzustellen. Dies führt nicht nur zu Behinderungen des Fluids in der Rohrleitung, sondern erlaubt auch nur eine Schweißnaht statt zwei Schweißungen, sofern nicht ein großer Durchmesser für die freie Bewegung des Bedieners in der Rohrleitung vorhanden ist.

Überlappungen werden für Platten mit einer Dicke von mehr als 10 mm nicht empfohlen.

3. Filetschweißungen:

Kehlnähte werden ebenfalls umfangreich von SMAW hergestellt. Abhängig von der Dicke der Verbindungsplatten kann das vertikale Element eine quadratische oder abgeschrägte oder J-Kantenvorbereitung aufweisen, wie in Abb. 7.8 gezeigt. Ziel der Kantenvorbereitung ist es, die erforderliche Durchdringung und Festigkeit zu erreichen. Diese Verbindungen können mit ein- oder mehrstufigen Schweißnähten hergestellt werden. Dies hängt von der Dicke der Platte und der Kantenvorbereitung ab.

Die Auswahl einer Verbindung aus den drei oben diskutierten Typen und ihren Varianten wird durch die Dicke und Ausrichtung der beteiligten Mitglieder sowie den Zweck und die Betriebsbedingungen der resultierenden Verbindung bestimmt. Für jede gegebene Situation sollte der Konstrukteur die beste Schweißnaht im Hinblick auf die Leichtigkeit des Schweißens und die zufriedenstellende Leistung im Betrieb wählen.