Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten gem. DIN EN ISO 2553 Bis 12/2013 DIN EN 22553

Transkript

1 Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten gem. DIN EN ISO 2553 Bis 12/2013 DIN EN Kurs Fügetechnik

2 Als bildliche Darstellung mit evtl. Verbalerklärungen in Tabellenform IWS INSTITUT FÜR WERKSTOFFKUNDE UND SCHWEISSTECHNIK Geht auch so?!

3 Als bildliche Darstellung mit evtl. Verbalerklärungen in Tabellenform IWS INSTITUT FÜR WERKSTOFFKUNDE UND SCHWEISSTECHNIK Oder so?

4 Natürlich auch so

5 Vielleicht auch als allgem. Regel? Eine DIN-Norm ist ein unter Leitung eines Arbeitsausschusses im DIN Deutsches Institut für Normung erarbeiteter freiwilliger Standard, in dem materielle und immaterielle Gegenstände vereinheitlicht sind. DIN-Normen entstehen auf Anregung und durch die Initiative interessierter Kreise (in der Regel die deutsche Wirtschaft), wobei Übereinstimmung unter allen Beteiligten hergestellt wird.(sollte)

6 Grundlagen der zeichnerischen Darstellung

7 Information in der Darstellung: Fertigung: Geometrie und Abmessungen der Verbindungen Fügeverfahren (z.b. Schweiß- bzw. Lötverfahren) Zusatzwerkstoffe Schweißpositionen Wärmebehandlung Allgemeintoleranzen u. a. Prüfung der Verbindung/Qualitätssicherung Bewertungsgruppe weitere Spezifikationen u. a. Nachrechnung, Prüfung und Zulassung des dargestellten Objekts

8 Stoßarten von Schweißverbindungen

9 Der Schweißstoß ist der Bereich, in dem die Teile durch Schweißen miteinander verbunden werden. Die konstruktive Gestaltung dieser Stelle und speziell die Lage der Schweißteile zueinander wird als Stoßart bezeichnet.

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14 Nahtarten Eine bestimmte Stoßart erfordert zwangsläufig eine bestimmte Nahtart. Sie wird. außerdem bestimmt z.b. durch: -die Art und den Umfang der Vorbereitung (u.a. Fugenform) -den Werkstoff, -den Schweißprozess

15 Stumpfnaht Die Teile liegen in einer Ebene und werden durch Schweißen vereinigt

16 Kehlnahtformen Kehlnaht Doppelkehlnaht Die Teile liege in zwei Ebenen winklig zueinander und bilden eine Kehlfuge Man unterscheidet einseitige und doppelseitige Kehlnähte

17 Kehlnahtausführungen

18 Abarten von Kehlnähten

19 Zeichnerische Darstellung nach DIN EN ISO 2553 Die Darstellung von Schweißnähten ist möglich in bildlicher und sinnbildlicher Form. Die zu verwendeten Symbole kennzeichnen Form, Vorbereitung und Ausführung der Naht. Man unterscheidet Grundsymbole, zusammengesetzte Symbole, Zusatzsymbole und Ergänzungssymbole.

20 Zeichnerische Darstellung von Schweißverbindungen

21 Zeichnerische Darstellung eines Schweißpfeils System A

22 Stellung des Symbols System A

23 Lage der Naht zum Symbol

24 Beispiele Zeichnerische Darstellung von der Bezugslinie

25 Beispiele: Zeichnerische Darstellung von der Bezugslinie

26 Beispiele: Zeichnerische Darstellung von der Bezugslinie

27 Zeichnerische Darstellung von Maßangaben

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29 Vormaß V Schweißpunktabstand

30 Zusatz- und Ergänzungssymbole

31 Beispiel neue DIN EN 2553

35 Ergänzungssymbole

36 Einfache Bemessung von Schweißnähten

37 Schritt 1: Übliches Bemessungsverfahren: Ermittlung der Nennbelastung aus einwirkenden Kräften, Momenten, ggf. auch Temperaturen. Wirken die Belastungen statisch oder dynamisch?

38 Schritt 2: Übliches Bemessungsverfahren: Festlegung der maßgeblichen Beanspruchungsart an der Nahtstelle (Entsteht in der Naht nur eine Spannungsart oder handelt es sich um eine zusammengesetzte Spannung?)

39 Schritt 3: Übliches Bemessungsverfahren: Ermittlung der vorhandenen Spannung anhand eines angenommenen Festigkeitsmodells (unter Beachtung evtl. Auslegungsvorschriften) Entwurfsmäßige Festlegung der Nahtdicke

40 Schritt 4: Übliches Bemessungsverfahren: Ermittlung der zulässigen Spannungen unter Beachtung des Einsatzgebietes (Stahl- und Kranbau, Druckbehälter und Kesselbau)

41 Schritt 6: Übliches Bemessungsverfahren: Gff. schrittweise Abänderung der Naht- und oder Bauteilgeometrie zum Erreichen zulässiger Spannungen

42 Rechnerische Berücksichtigung der Kehlnahtdicke Das in den Skizzen gezeigte Maß der Nahtdicke "a" ist gleich der Höhe des eingeschriebenen gleichschenkligen Dreiecks.

43 Übliche a-maßermittlung bei ungleichschenkligen Kehlnähten zmin a alt =0,7 x zmin Nach DIN Das a-maß ist die Höhe des größtmöglichen (gleich- oder ungleichschenkeligen) Dreiecks, welches sich in den Nahtquerschnitt einzeichnen lässt

44 Nahtdickenbegrenzungen Die Nahtdicke von Kehlnahtverbindungen sollte im Allgemeinen der statischen Berechnung entnommen werden und in der technischen Dokumentation (Zeichnungen) angegeben sein. Sowohl hier als auch bei der Fertigung dieser Verbindungen sind bestimmte Grenzmaße zu beachten:

45 Empirische Ermittlung der Kehlnahtdicke Diese Formel gilt für Blechdicken bis 30 mm. nach DIN Stahlbauten (neu DIN EN ISO Eurocode 3) min a = 2,0 mm jetzt min a=3mm nach DIN Schienenfahrzeugbau min a = 3,0 mm nach DS Eisenbahnbrücken min a = 3,5 mm Aus statischen und schweißtechnischen Gründen sind die kleinste und größte Nahtdicke durch die verwendete Blechstärke vorgegeben. min max a = 0,7 x min t (nach Eurocode 3 nicht mehr verbindlich) Die Länge tragender Kehlnähte: 15a < L < 100a

46 Rechnerische Berücksichtigung von Stumpfnähten Bei durchgeschweißten Stumpfnähten wird die rechnerische Nahtdicke durch die Dicke der zu verbindenden Bauteile bestimmt.

47 Unterschiedliche Blechstärken Bei verschiedenen Dicken der zu verschweißenden Teile ist die Nahtdicke gleich der geringeren Bauteildicke. Bei der gezeigten Ausführung darf der Dickenunterschied nicht mehr als 10 mm betragen. Werden bei dynamisch beanspruchten Bauteilen Bleche unterschiedlicher Dicke stumpf gestoßen, dürfen bis zu max. 3 mm in der Schweißnaht ausgeglichen werden.

50 Verkürzte Wiedergabe der Ordnungsnummern der Schweissverfahren nach lso Lichtbogenhandschweissen mit Stabelektrode 114 Fülldrahtschweissen, selbstschützend mit Schlacke 116 Fülldrahtschweissen, metallpulvergefüllt, selbstschützend 131 Metall-Inertgasschweissen, MIG-Schweissen 135 Metall-Aktivgasschweissen, MAG-Schweissen 136 Metall-Aktivgasschweissen mit Fülldrahtelektrode 137 Metall-lnertgasschweissen mit Fülldrahtelektrode 138 Metall-Aktivgasschweissen mit metallgefüllter Drahtelektrode 139 Metall-lnertgasschweissen mit metallgefüllter Drahtelektrode 141 Wolfram-Inertgasschweissen, WIG-Schweissen 15 Plasma-Schweissen 151 Plasma-Metallschutzgasschweissen 311 Gasschmelzschweissen mit Sauerstoff-Acetylenflamme

52 Gruppe D: bei geringer Beanspruchung, wenn ein Bruch der betr. Schweißnaht die Gebrauchsfähigkeit des Bauteils kaum beeinträchtigt, und bei statischer oder geringer dynamischer Belastung, wie z.b. an Vorrichtungen, Gestellen, Kästen, Verkleidungen. Gruppe C: bei mittlerer Beanspruchung, wenn ein Bruch der betr. Schweißnaht nicht zum Ausfall der Hauptfunktion führen würde, und bei mittlerer dynamische Belastung, wie z.b. an bestimmten Gehäuseteilen, Stützen, Lagerblöcken. Gruppe B: bei hoher Beanspruchung, wenn ein Bruch der betr. Schweißnaht lebensgefährlich wäre oder zum Ausfall der Hauptfunktion führen würde, und bei hoher dynamischer Belastung, wie an Fahrzeugen, Triebwerksteilen, Pressen, Hebeln u. dgl., oder wenn eine Sondergüte verlangt wird, wie z.b. im Druckbehälter-, Rohrleitungsbau, im Stahl- und Kranbau.

53 5. Nahtgüte nach ISO 5817

55 6. Schweißpositionen nach DIN EN ISO 6947

56 Neu in der Norm ISO 6947: PH = Steigposition bzw. Steignaht, Stumpfnähte Rohr an Rohr und Kehlnähte Rohr an Platte (senkrechtes Schweißen von unten nach oben) PJ = Fallposition bzw. Fallnaht, Stumpfnähte Rohr an Rohr und Kehlnähte Rohr an Platte (senkrechtes Schweißen von oben nach unten)

58 7. Beispiele für Schweißzusatzwerkstoffe DIN EN ISO 544, allgem. Norm zu Typ, Format und Kennzeichnung DIN EN ISO 2560, Schweißzusätze, umhüllte Stabelektroden zum Lichtbogenschweißen von unlegierten Stählen und Feinkornbaustählen DIN EN ISO 14343, Schweißzusätze - Drahtelektroden, Bandelektroden, Drähte und Stäbe zum Schmelzschweißen von nichtrostenden und hitzebeständigen Stählen DIN EN ISO 14175, Schweißzusätze - Gase und Mischgase für das Lichtbogenschweißen und verwandte Prozesse

59 Schema einer Schweißzusatzwerkstoffbezeichnung am Beispiel: DIN EN ISO 2560

60 Schema der nichtverbindlichen zusätzlichen Bezeichnungen

61 Beispiel für eine Elektrodenbezeichnung DIN EN ISO 2560-A- E46 3 1Ni B 53 H5

62 Beispiel für eine Elektrodenbezeichnung DIN EN ISO 2560-A- E46 3 1Ni B 53 H5 Nummer dieser internationalen Norm. Schweißzusätze, umhüllte Stabelektroden zum Lichtbogenschweißen von unlegierten Stählen und Feinkornbaustählen A Einteilung nach Streckgrenze und Kerbschlagarbeit von 47J

63 Beispiel für eine Elektrodenbezeichnung DIN EN ISO 2560-A- E46 3 1Ni B 53 H5 Umhüllte Stabelektrode/ Lichtbogenschweißen (nach DIN EN ISO 544) (DIN EN ISO 2560)

64 Art des Schweißzusatzmaterials passend zum dazugehörigen Schweißprozess, nach DIN EN ISO 544

65 Beispiel für eine Elektrodenbezeichnung DIN EN ISO 2560-A- E46 3 1Ni B 53 H5 Bezeichnung der Mindeststreckgrenze, hier 460N/mm², verbunden mit einer festgelegten Zugfestigkeit und einer Mindestdehnung, siehe Tab. 1A

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67 Beispiel für eine Elektrodenbezeichnung DIN EN ISO 2560-A- E46 3 1Ni B 53 H5 Kerbschlagarbeit, hier 47J bei -30 C, siehe auch Tab. 2a

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