Anwenderschulung Flammrichten

Transkript

1 Grundlagen des Flammrichtens Anwenderschulung Flammrichten Flammrichten oft die letzte Möglichkeit ein Bauteil zu retten Messer 1-05/08

2 Grundlagen des Flammrichtens Wolfgang Schneider (Bj. `62) Bauschlosser Dipl. Ing. Maschinenbau Schweißfachingenieur Schweißfachmann Rohrleitungsbau Schweißwerkmeister Gas PT 2, VT 2 - Prüfer Messer 2-05/08

3 Grundlagen des Flammrichtens Notwendigkeit Flammrichten von eingeschweißten Schiffswand- Versteifungsblechen mit hochhitzebeständigen Sonderbrennern. Messer 3-05/08

4 Flammrichten oft die letzte Rettung eines Bauteiles jede Schweißnaht ist zu kurz Messer 4-05/08

5 Grundlagen des Flammrichtens alternatives Richtwerkzeug Messer 5-05/08

6 Grundlagen des Flammrichtens Definition Flammrichten nach DIN 8522 Beim Flammrichten wird das Werkstück örtlich erwärmt. Dabei tritt infolge der Wärmedehnung und Behinderung ihrer Ausdehnung eine Stauchung ein. Beim Abkühlen entstehen in der gestauchten Zone Schrumpfkräfte, die zu der gewünschten Formänderung führen. Messer 6-05/08

7 Grundlagen des Flammrichtens Prinzip Flammrichten: Wärmen Stauchen Schrumpfen Messer 7-05/08

8 Grundlagen des Flammrichtens Messer 8-05/08

9 Grundlagen des Flammrichtens Vermeidung der Schrumpfspannungen beim Schweißen 1. Schweißfolgeplan aufstellen. 2. Schweißfolge so wählen, dass Bauteile möglichst lange frei schrumpfen können. 3. Einzelbaugruppen vor der Weiterverarbeitung richten. 4. Winkel- und Längenvorgaben berücksichtigen. 5. Vorspannen bzw. Festspannen oder Vorrichtungen einsetzen. Messer 9-05/08

10 Grundlagen des Flammrichtens Vermeidung der Schrumpfspannungen beim Schweißen 6. Pilgerschrittschweißung, hohe Schweißgeschwindigkeit und Strichraupen erbringen eine geringe Energie - einbringung. 7. Optimale Abstimmung des anzuwendenden Schweißprozesses. 8. Vorwärmung der ab zuschweißenden Konstruktionen. Messer 10-05/08

11 Grundlagen des Flammrichtens Messer 11-05/08

12 Grundlagen des Flammrichtens Messer 12-05/08

13 Welche Werkstoffe lassen sich Flammrichten??? Alle schweißbaren Werkstoffe lassen sich Flammrichten wie: Stahl, (Feinkorn, hochlegiert, CrNi) (Edelstahl?? V2A / V4A) Duplex Einwirkzeit/Gefügeveränderung (Richttemperatur < Gefügeumwandlungstemperatur) Aluminium ( hohe Wärmeableitung, Holzkeil) Kupfer ( sehr hohe Wärmeableitung ggf. WIG) Messing Titan ( Achtung: Oxidierung Vermeiden) Grundlagen des Flammrichtens Manganstahl ( schnelles Erwärmen, starkes Abkühlen sonst Gefahr von Rissbildung!!) Messer 13-05/08

14 Grundlagen des Flammrichtens Flammrichten Messer 14-05/08

15 Anwendungsbereiche des Flammrichtens Vermeidung von Verzug durch Gegenwärmen. Messer 15-05/08

16 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Flammrichttemperaturen Messer 16-05/08

17 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Messer 17-05/08

18 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Welche Flammrichttemperatur muss gewählt werden? Das Erwärmen auf die notwendige Richttemperatur soll so schnell erfolgen, so dass sich die Richtstelle an der festen Umgebung aufstauchen kann. Kurze Anwärmzeiten verhindern die Änderung der Werkstoffeigenschaften Die Höhe der Flammrichttemperatur ist werkstoffabhängig. Der Werkstoff muss bis in den plastischen Bereich erwärmt werden, bei Stählen also über 550 C. Der Praktiker erwärmt wegen des typischen Erkennens auf Dunkelrotglut bis ca C. Im Falle von Leichtmetallen liegt die Flammrichttemperatur je nach Legierung zwischen C. Messer 18-05/08

19 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Flammrichten Unterschiedlicher Werkstoffe Zu Berücksichtigen: Der Wärmebehandlungszustand Die Kaltverformung Die Aufhärtungsneigung ( C, Mn-Gehalte) Die Flammrichttemperatur beträgt C < A 1 im EKD. Warmfeste Stähle (z.b. 13 CrMo45) Max.650 C, langsame Abkühlung Messer 19-05/08

20 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Messer 20-05/08

21 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Messer 21-05/08

22 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Messer 22-05/08

23 Arbeitsregeln beim Flammrichten Arbeitsregeln beim Flammrichten 1. Messen (Grund ermitteln) 2. Lange Seite ermitteln ( Durch Flammrichten kann nur verkürzt werden) 3. Behinderung der Wärmeausdehnung ( Richtwirkung wird verstärkt! ) 4. Brenngasauswahl (Acetylen) - Mengen bereitstellen 5. Brennerauswahl 6. Örtlich begrenzter Wärmestau (lieber viele kleine Wärmzonen als eine große!) 7. Stauchen durch plastische Verformung 8. Schrumpfen lassen bis auf Umgebungstemperatur ( Schrumpfung findet bis zur Erreichung der Umbebungstemperatur statt!! ) 9. Messen ( Erst danach neue Richtstelle festlegen ) Messer 23-05/08

24 GAS Acetylen Sauerstoff Werkzeuge zum Flammrichten Werkzeuge zum Flammrichten Armaturen Brenner Schläuche Schraubzwinge Lineal Holzhammer Gegenhalter Messwerkzeug Lehren, Keile Ketten Dehnungsbehinderungen Hubzug Stockwinde Messer 24-05/08

25 Werkzeuge zum Flammrichten - Sauerstoff Messer 25-05/08 2

26 Werkzeuge beim Flammrichten - Sauerstoff Zusammensetzung der Luft Stickstoff % Neon Helium Krypton Xenon % Sauerstoff % Argon 0.93 % Messer 26-05/08

27 Werkzeuge beim Flammrichten - Sauerstoff Sauerstoff (BGV B7) Farbloses Gas. Ein wenig schwerer als Luft. Ist zu ca. 21 % in der Umgebungsluft enthalten. Brandfördernd. Verbrennungsvorgang verläuft an der Luft normal, bei reinem Sauerstoff explosionsartig. Kennzeichnung von Druckgasflaschen (nach DIN EN ) Sauerstoff darf nicht mit Öl oder Fett zusammengebracht werden - Selbstenzündungsgefahr! neu N weiß blau (grau) Warnung vor brandfördernden Stoffen alt blau blau Sauerstoffarmaturen öl- und fettfrei halten! Messer 27-05/08

28 Werkzeuge beim Flammrichten - Sauerstoff Sauerstoffanreicherung Messer 28-05/08

29 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenngase Propan max.t ca C Acetylen max.t ca C Messer 29-05/08

30 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenngase Brenngasart unterer Heizwert Mischungsverhältnis Flammentemperatur Dichte Bezeichnung Summenformel Kennbuchstabe Kennfarbe h u V Sauerstoff : V Brenngas o C 1 bar/15 o C flüssig kj/m kj/kg norm max. stöch norm max. stöch kg/m 3 kg/l H2 H 2 H rot ,36 0,42 0, ,09 0,07 Methan (Erdgas) CH 4 M rot ,6 1,8 2, ,72 0,42 Acetylen C 2 H 2 A braun ,1 1,5 2, ,17 0,62 Grieson C 2 H 4 F rot ,8 2,4 3, ,17 0,57 Mapp C 3 H 6 Y orange ,8 3,5 4, ,95 0,58 Propan C 3 H 8 P orange ,75 4,3 5, ,02 0,53 Messer 30-05/08

31 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenngase Verbrennungsgeschwindigkeiten Brenngas-/Sauerstoff-Gemischen Acetylen 14m/sec Wasserstoff Propan Erdgas Mapp Grieson Verbrennungsgeschwindigkeit [m/sec.] Messer 31-05/08

32 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenngase (BGV B6) Acetylen Leicht brennbares, farbloses Gas. Leichter als Luft, knoblauch- oder carbidartiger Geruch. Ist eine labile, energiereiche Kohlenwasserstoffverbindung (C 2 H 2 ). Wirkt erstickend durch Sauerstoffverdrängung, Verunreinigungen meist giftig. Kennzeichnung von Druckgasflaschen (nach DIN EN ) Acetylen-Luft-Gemische sind explosionsfähig zwischen 2,3 und 82 Vol.-% Acetylenanteil in der Luft! Ist in Druckgasflaschen in Aceton gelöst und in einer porösen Masse gespeichert. neu N kastanienbraun (schwarz, gelb) kastanienbraun alt gelb gelb (schwarz) Messer 32-05/08

33 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenngase Messer 33-05/08

34 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenngase Messer 34-05/08

35 Werkzeuge beim Flammrichten - Gase Dichteverhältnis schwere Gase strömen wie Flüssigkeiten! Wasserstoff 0,07 Methan 0,55 Ammoniak 0,59 Acetylen 0,90 Kohlenmonoxid 0,97 Schwefelwasserstoff 1,19 Propan 1,56 Alkohol 1,59 Butan 2,05 Ether 2,55 Schwefelkohlenstoff 2,65 Benzol 2,70 Messer 35-05/08

36 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner Messer 36-05/08

37 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner STAR Schweiß-, Löt- und Wärmeinsätze Messer 37-05/08

38 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner STAR Wärmeinsätze Konstantherm Z-A Messer 38-05/08

39 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner Handgeführte Wärmebrenner 2-15m 3 /h Messer 39-05/08

40 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner m 3 /h Messer 40-05/08

41 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner Wärmedüsen mit zentralem und flächenförmigem Flammenaustritt für Brenngase/Sauerstoff und Brenngase/Druckluft. Messer 41-05/08

42 Verbrauchsmengen der Flammrichtbrenner Messer 42-05/08

43 Werkzeuge beim Flammrichten - Druckminderer Messer 43-05/08

44 Werkzeuge beim Flammrichten Gasversorgung Brenngase Messer 44-05/08

45 Werkzeuge beim Flammrichten - Gasversorgung Wärmestromdichten Messer 45-05/08

46 Flammrichtfiguren Arten der Erwärmung beim Flammrichten Messer 46-05/08

47 Flammrichtfiguren Messer 47-05/08

48 Flammrichtfiguren Messer 48-05/08

49 Flammrichtbeispiel Messer 49-05/08

50 Flammrichtbeispiele Messer 50-05/08

51 Flammrichtbeispiele Messer 51-05/08

52 Flammrichtbeispiele Messer 52-05/08

53 Flammrichtbeispiele Messer 53-05/08

54 Flammrichtbeispiele Messer 54-05/08

55 Flammrichtbeispiele Messer 55-05/08

56 Flammrichtbeispiele Messer 56-05/08

57 Flammrichtbeispiele Messer 57-05/08

58 Flammrichtbeispiele Messer 58-05/08

59 Flammrichtbeispiele Messer 59-05/08

60 Flammrichten oft die letzte Rettung eines Bauteiles Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! Messer 60-05/08

61 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Flammrichten von verzinkten Bauteilen Über 750 C verdampft Zink! + = Messer 61-05/08

62 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Messer 62-05/08

63 Flammrichten von Aluminium Werkstoffverhalten beim Flammrichten Aluminium schmilzt bei 650 C, die Oxidhaut bei ca C. Messer 63-05/08

64 Werkstoffverhalten beim Flammrichten Aluminium: Kontrolle der Flammrichttemperatur. Die Kontrolle kann durch Fichtenholzstrich auf der Oberfläche erfolgen 350 C hellbrauner Strich 400 C brauner Strich 450 C dunkelbrauner Strich 500 C schwarzer Strich Messer 64-05/08

65 Werkzeuge beim Flammrichten - Brenner Messer 65-05/08