Benennungen und Definitionen. Schmefzschweißen an Stählen

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1 DK I 1 1. Mai 1982 Ausfü hrungsrichtlinien für Schweißsföße Benennungen und Definitionen Schmefzschweißen an Stählen UNORM M 7804 Teil 1 Recommendations for the design of welded joints; terrns and definitions; fusion welding on steel Vorbemerkung Der Trend zur qualitätsgesicherten Fertigung von Sch weißkonstruktionen hat den Mangel an ausreichenden Aus führungsrichtlinien für Schweißverbindungen erkennen lassen. Es hat sich daher als notwendig erwiesen, den einzelnen Stoßarten einen An wendungsbereich zuzuordnen und für diesen Anwendungsbereich Ausführungsrichtlinien zu erstellen. Anläßlich dieser Arbeit haben sich auch neue Gesichtspunkte für die Nahtvorbereitung und -ausführung ergeben, die zu neuen Benennungen und Definitionen geführt haben, welche auch in diese ONORM aufgenommen wurden. Der Teil 1 dieser %inorm umfaßt Benennungen und Definitionen, der Teil 2 Ausführungsrichtlinien für alle Stoßarten über ihren gesamten Einsatzbereich und der Teil 3 die Schweißpositionen. Die Teile 1 und 2 dieser ONORM ergänzen einander und sind gemeinsam anzuwenden. 1 Anwendungsbereich Inhaltsverzeichnis 1 Anwendungsbereich 2 Benennungen und Definitionen 2.1 Schweißstoß 2.2 Arten von Schweißstößen 2.3 Nahtvorbereitung und Durchführung der Schweißung 2.4 S ch we i ß naht au sf Ü h ru n g e n 2.5 Oberflächenbeschaffenheit von Schweißnähten 2.6 Oberflächenbearbeitung von Schweißnähten 3 Zitierte Normen 4 Hinweis auf andere Normen Die in dieser ONORM enthaltenen Benennungen und Definitionen sind für die Nahtvorbereitung und die Nahtausführung beim Schmelzschweißen an Stählen anzuwenden. 2 Benennungen und Definitionen 2.1 Schweißstoß: unmittelbarer Bereich, in dem Teile durch Schweißnähte zu einem geschweißten Bauteil miteinander verbunden sind. Die Art des Schweißstoßes wird durch die konstruktive Anordnung dieser Teile zueinander (Verlängerung, Verstärkung, Abzweigung) bestimmt. 2.2 Arten von Schweißstößen Die Arten von Schweißstößen und ihre Anwendungsbereiche sind in den Bildern 1 und 2 dargestellt und nachfolgend definiert: S t U m p f s t o ß : Stoßart, bei der die Teile an ihren Querschnittsflächen durch Stumpfnähte miteinander verbunden sind, wobei die Teile einen Winkel von 150' 5 y < 180' zueinander einnehmen können (siehe Bild 1). Bei offenen Walzprofilen (z. B. I-, I-, L-Profilen) kann auch eine freistehende Profil kantenfläche als Querschnittsfläche angesehen werden. Bei einseitig geschweißten Stößen kann die Schweißnahtfuge, je nach Erfordernis, auf der ein- oder ausgewinkelten Seite sein. Textstellen in Kursivschrift, ausgenommen Formelzeichen, sind nicht Normentext. Fachnormenausschuß 037 Schwei ßtech n i k Fortsetzung Seiten 2 bis JZS Nachdruck oder Vervielfältigung nur mit Zustimmung des Usterreichischen Normungsinstitutes gestattet. Gesetzwidrige Verwertung der UNORM wird gerichtlich verfolgt. 12

2 Seite 2 ONORM M 7804 Teil s c h r ä g e r S t U m p f s t o ß : Stoßart, bei der die Teile an ihren Querschnittsflächen durch Stumpfnähte miteinander verbunden sind, wobei die Teile einen Winkel von 120' Sy < 150' zueinander einnehmen können (siehe Bild 1). Bei offenen Walzprofilen (z. B. I-, 1-, L-Profilen) kann auch eine freistehende Profil kantenfläche als Querschnittsfläche angesehen werden. Bei einseitig geschweißten Stößen kann die Schweißnahtfuge, je nach Erfordernis, auf der ein- oder ausgewinkelten Seite sein E c k s t o ß : Stoßart, bei der die Teile durch Kehlnähte oder durch Kombinationen von Stumpfund Kehlnähten in Eckform miteinander verbunden sind; sie können eine Lage von 60' 5 y < 120' zueinander einnehmen (siehe Bild 1) s p i t z e r E c k s t o ß : Stoßart, bei der die Teile durch Kehlnähte oder durch Kombinationen von Stumpf- und Kehlnähten in Eckform miteinander verbunden sind; sie können eine Lage von 30' 5 y < 60' zueinander einnehmen (siehe Bild 1) S t i r n s t o ß : Stoßart, bei der die Teile in einem Winkel von 0' 2 y < 30' durch Stirnnähte miteinander verbunden und an der Schweißstelle bündig sind (siehe Bild 1) b e r I a p p s t o ß : Stoßart, bei der die Teile überlappt sind (Y = 0') und der eine Teil an seiner Querschnittsfläche durch eine Kehlnaht mit der Oberfläche des anderen Teiles verbunden ist (siehe Bild 2) s c h r ä g e r T- S t o ß : Stoßart, bei der der eine Teil mit seiner Querschnittsfläche schräg auf die Oberfläche des anderen Teiles stößt; die Teile sind durch Kehlnähte miteinander verbunden, wobei sie einen Winkel von 0' < y < 90' zueinander einnehmen können (siehe Bild 2) T- S t o ß : Stoßart, bei der der eine Teil mit seiner Querschnittsfläche senkrecht (y = 90') auf die Oberfläche des anderen Teiles stößt; die Teile sind durch Kehlnähte miteinander verbunden (siehe Bild 2) s c h r ä g e r K r e U z s t o ß : Stoßart, bei der zwei Teile mit ihren Querschnittsflächen auf die Oberfläche eines dazwischenliegenden dritten Teiles stoßen und durch Kehlnähte mit diesem verbunden sind, wobei die Teile einen Winkel von 0' < y < 90 zueinander einnehmen können (siehe Bild 3) K r e U z s t o ß : Stoßart, bei der zwei Teile senkrecht (y = 90') und in einer Ebene mit ihren Querschnittsflächen auf die Oberfläche eines dazwischenliegenden dritten Teiles stoßen und durch Kehlnähte mit diesem verbunden sind (siehe Bild 3). \ 03 Bild 1

3 ÖNORM M 7804 Teil 1 Seite 3 I U ber In pps toß Bild 2?SO0 Uberiappstoß - Bild Nahtvorbereitung und Durchführung der Schweißung F U g e n f I a n k e : zum Schweißen vorbereitete Anschlußfläche eines Teiles (siehe Bild 4a) S c h w e i ß n a h t f U g e : erforderliche offnung, die durch den zeichnungsgerechten Zusammenbau der zum Schweißen vorbereiteten Teile entsteht (siehe Bild 4 a) S c h w e i ß n a h t r a U p e : in Schweißrichtung in einer Linie liegendes, von Schweißelektroden oder Schweißdraht abgeschmolzenes Schweißgut (siehe Bilder 4 b bis 4 e) S c h w e i ß n a h t I a g e : alle in einer Ebene und nebeneinanderliegenden Schweißnahtraupen; ihre Aufbauhöhe muß durch ausreichende Überlappung der einzelnen Raupen gegeben sein (siehe Bilder 4 b und 4e) S c h w e i ß n a h t : alle Schweißnahtlagen, die zur Verbindung von Teilen erforderlich sind, wobei die Schweißnahtfuge aufzufüllen bzw. die geforderte Nahtdicke herzustellen ist (siehe Bilder 4 b, 4c und 4e) S c h w e i ß n a h t q U e r s c h n i t t : aufgeschmolzener und/oder durch den Zusatzwerkstoff aufgefüllter Bereich des Fugenquerschnittes (siehe Bilder 4 b, 4 c und 4 e).

4 Seite 4 UNORM M 7804 Teil S c h w e i 0 n a h t d i c k e : kleinster, in Richtung der möglichen Bruchlinie liegender Abstand zwischen Ober- und Unterseite der Schweißnaht innerhalb des Schweißnahtquerschnittes (siehe Bilder 4b und 4e) E i n b r a n d t i e f e : Bereich des aufgeschmolzenen Grundwerkstoffes (siehe Bilder 4 c und 4e) A U s a r b e i t e n d e r W U r z e I : Entfernen von Werkstoff und Schweißgut in der Wurzellage der Schweißnaht bis zum Beginn des fehlerlosen Bereiches der Schweißnahtlage (siehe Bild 4 d). Die Fehlerlosigkeit der ausgearbeiteten Nahtwurzel kann durch eine visuelle Prüfung oder durch eine Oberflächenprüfung (z. B. Farbeindringverfahren, Magnetpulverprüfung) nachgewiesen werden. 4-7 c! t 3 3 Bild 4 a: V-Fugenform Bild 4 b: V-Naht, einseitig geschweißt l... Fugenflan ke 2... Fugenlängskante 3... Wurzel kante 4... Steg t... Werkstückd i cke U... Fugen-Offnungswin kel Schweißnahtraupen I-IV... Schweißnahtlagen b..... Decklagenbreite h..... Schweißnahtüberhöhung (deck lagen- u nd w u rzelsei t ig ) s..... Schweißnahtdicke t..... Werkstückdicke Bild 4c: Y-Naht, ohne Ausarbeitung der Wurzel Schweißnahtraupen Pi, p2... Einbrandtiefe der Schweißnahtraupen 1 und 5 in der Nahtwurzel A p.... Überschneidung der Einbrandtiefen ausg e a r be i t e t e Bild 4 e: Kehlnaht und HY-Kehlstegnaht a..... Schweißnahtdicke b..... Decklagenbreite p..... Einbrandtiefe in der Nahtwurzel Schweißnahtraupen I-IV... Schweißnahtlagen w u r z e i Bild 4d: Y-Naht mit ausgearbeiteter Wurzel Schweißnahtraupen

5 ONORM M 7804 Teil 1 Seite Schweißnahtausführungen d U r c h g e s c h w e i ß t e V e r b i n d U n g e n : Schweißstöße, deren Schweißnahtdicke mindestens gleich ist der Dicke des anzuschweißenden Teiles; der volle Querschnitt muß durch die Schweißung erfaßt sein (siehe Bild 5). Bild 5: du rchgesch wei ßte Verbindung n i c h t d U r c h g e s c h w e i ß t e V e r b i n d U n g e n : Schweißstöße, bei denen nicht die volle Dicke des anzuschweißenden Teiles durch die Schweißung erfaßt wird. Die Anschlußdicke ases bzw. sfes kann in Abhängigkeit von der Stoßart kleiner, gleich oder größer als die Blechdicke des anzuschließenden Teiles sein. Die erforderlichen Nahtdicken sind in der Zeichnung einzutragen (siehe Bild 6). ti üges = a1 + az$ tl Bild 6: nicht durchgeschweißte Verbindung d U r c h g e h e n d e S c h w e i ß n ä h t e : Schweißnähte, welche die Teile in ihrer ganzen Länge oder in der Länge des kürzeren Teiles miteinander verbinden U n t e r b r o c h e n e S c h w e i ß n ä h t e : Schweißnähte, die in ihrer Längsrichtung unterbrochen sind, d. h. die Schweißung erfolgt in Teillängen; die Summe aller Teillängen ist wesentlich kleiner als die Werkstücklänge e n d k r a t e r f r e i e S c h w e i 0 n ä h t e : Schweißnähte, welche keine Krater aufweisen e n d I o s e S c h w e i ß n ä h t e : Schweißnähte - in der Regel Kehlnähte - die um die anzuschweißenden Teile allseitig herumgeführt werden (endlos). Bei unterbrochenen Schweißnähten ist jeder Teilschritt der Schweißnaht endlos auszuführen F I a c h n ä h t e : Schweißnähte mit möglichst ebener Nahtoberfläche, bei denen die Nahtwölbung im Ausmaß der zulässigen Schweißnahtüberhöhung nicht in die Festigkeitsberechnung einbezogen ist (siehe Bild 7). Bild 7 /

6 Seite 6 ONORM M 7804 Teil H o h I n ä h t e : Schweißnähte mit konkaver Nahtoberfläche; die erforderliche Nahtdicke darf nicht unterschritten werden (siehe Bild 8). Bild 8: Beispiele von Hohlnähten W Ö I b n ä h t e : Schweißnähte, bei denen eine konvexe Nahtoberfläche gefordert wird. Die Nahtwölbung darf nicht unterschritten, aber im Ausmaß der zulässigen Schweißnahtüberhöhung überschritten werden (siehe Bild 9). c Bild 9: Beispiele von Wölbnähten S t U m p f s t Ö ß e a n Te i I e n U n g I e i c h e r D i c k e: Stoßart, bei der durch die Schweißnaht oder durch Abarbeiten der Dickendifferenz ein allmählich verlaufender Übergang zwischen den Oberflächen von Teilen mit ungleichen Dicken herzustellen ist. 2.5 Oberflächenbeschaffenheit von Schweißnähten b e r f I ä c h e n k e r b e n : Einkerbungen an der Nahtoberfläche oder an den Übergangszonen (decklagen- und/oder wurzelseitig), die eine Querschnittsschwächung und/oder schroffe Ablenkung des Kraftlinienflusses und dadurch eine Kerbwirkung zur Folge haben (siehe Bild 10). Zu den Oberflächenkerben zählen: Randkerben, Einbrandkerben, tiefe spitzwinkelige Raupenübergänge, grobe und tiefe Nahtschuppungen, unvollständige Durchschweißungen, Wurzel kerben U. dgl. (siehe auch ONORM M 7829). c

7 ONORM M 7804 Teil 1 Seite 7 Nicht zu den Oberflächenkerben zählen: Raupenübergänge, normale Nahtschuppung und der Dicken- Schwund im Bereich der Schweißnahtrandzonen, sofern sie einen sanften und stumpfwinkeligen Verlauf (Übergang) aufweisen (siehe Bild 11). Bild 10 Schweißnah trandzonen Raupenuberz mit Dickenschwund \ gange Bild S c h w e i ß n a h t Ü b e r h Ö h U n g : Wölbung der Nahtoberfläche, die Über der geforderten Nahtdicke liegt, wobei ein zulässiger Wert hzul nicht Überschritten werden darf (siehe Bild 12). Bild 12