Autogenes Schwei├čen und Schneiden der Metalle

´╗┐
Autogenes Schwei├čen und Schneiden der Metalle

Autogenes Schwei├čen und Schneiden der Metalle. Die Schwierigkeiten, die sich besonders dem Schwei├čen gr├Â├čerer Gegenst├Ąnde im Schmiedefeuer entgegenstellten, zeitigten den Wunsch nach einem diese Schwierigkeiten beseitigenden Schwei├čverfahren. Es wurden auch mehrere derartige Verfahren mit Erfolg angewendet, z.B. die Wassergasschwei├čung, die elektrische Schwei├čung mittels Flammbogens sowie jene durch Widerstanderhitzung, doch haften diesen vor allem die f├╝r den Betrieb der Eisenbahnwerkst├Ątten empfindlichen Nachteile an, da├č sie an bestimmte Orte der Werkst├Ątten gebunden sind, somit die oft sehr zeitraubende und gro├če Kosten verursachende Losl├Âsung des zu schwei├čenden Bestandteiles von dem Fahrzeug bedingen und au├čerdem bedeutende Anlagekosten verursachen.

Dieser Nachteile entbehrt das im folgenden beschriebene autogene Sauerstoffschwei├čverfahren, das noch den Vorteil besitzt, da├č die hierzu ben├Âtigten Gase und zum Teil auch die dabei zur Verwendung gelangenden Vorrichtungen auch zum Schneiden der Metalle, besonders der Eisenbleche, verwendet werden k├Ânnen.

A. Das autogene (selbsterzeugende) Schwei├čen wird ohne H├Ąmmern und Pressen, nur durch Fl├╝ssigmachung und Zusammenflie├čen der zu verschwei├čenden Enden der Metallst├╝cke bewirkt; bei Schmiedeeisen und Stahl ist auch die Zutat eines Schwei├č- oder Flu├čmittels ├╝berfl├╝ssig. Zur Fl├╝ssigmachung der zu schwei├čenden Metallst├╝cke werden stets zwei Gase, u. zw. Sauerstoff und ein brennbares Gas (Wasserstoff-, Azetylen- oder Leuchtgas) verwendet.

Da die Schwei├čung mit Sauerstoff und Wasserstoff einwandfreie Schwei├čungen von Materialst├Ąrken ├╝ber 10 mm noch nicht sicher verb├╝rgt und die hohen Beschaffungskosten des Wasserstoffgases diese Art der Schwei├čung zu keiner wirtschaftlichen machen, so sei nur die Schwei├čung mit Sauerstoff und Azetylen- oder Leuchtgas beschrieben.

Die Schwei├čung mit Sauerstoff und Azetylengas ist f├╝r Materialien gro├čer W├Ąrmekapazit├Ąt, somit f├╝r Schmiedeeisen, Stahl- und Stahlgu├č, jene mit Sauerstoff und Leuchtgas f├╝r Graugu├č, Weichgu├č, Messing, Kupfer, Bronze, Aluminium und Nickel anzuwenden; doch k├Ânnen die letztgenannten Materialien auch mit Azetylengas geschwei├čt werden, falls das billigere Leuchtgas nicht zur Verf├╝gung stehen sollte. W├Ąhrend sich Schmiedeeisen, Stahl und Stahlgu├č gut schwei├čen l├Ą├čt, h├Ąngt die G├╝te der Schwei├čung der ├╝brigen, besonders der durch Gu├č hergestellten Materialien von der Beschaffenheit und Gleichm├Ą├čigkeit des Gusses ab; Kupfer eignet sich am wenigsten zur Schwei├čung, weil es hiebei stets eine Verminderung seiner Festigkeit erleidet.

Das Schwei├čen geschieht in folgender Weise: Die vorher nicht blank gereinigten oder zugerichteten zu schwei├čenden St├╝cke werden genau, jedoch ohne Druck aneinandergelegt; es empfiehlt sich, sie einzuspannen, um ein Verziehen der St├╝cke bei der Schwei├čung zu vermeiden. Sodann werden sie an ihrer Ber├╝hrungsstelle mit einer Flamme, die in dem Schwei├čbrenner durch Verbrennen der schon genannten zwei Gase erzeugt wird und eine Temperatur von 3000 bis 4000┬░ C besitzt, so lange bestrichen, bis sie schmelzen und ineinanderflie├čend sich zu einem St├╝cke vereinigen. St├╝cke gr├Â├čerer Materialst├Ąrke sollen beiderseits in der vorbeschriebenen Weise behandelt werden, um eine Sicherheit daf├╝r zu erlangen, da├č die Schwei├čung die ganze Materialst├Ąrke durchdrungen hat Passen die zu schwei├čenden St├╝cke nicht genau aneinander oder besitzen sie an der Schwei├čstelle L├Âcher oder Ung├Ąnzen oder sind sie von einer 5 mm ├╝bersteigenden St├Ąrke, so tritt bei dem vorbeschriebenen Schwei├čen in der Schwei├čstelle eine Querschnittverminderung ein; um diese zu vermeiden, f├╝hrt man der Schwei├čstelle w├Ąhrend des Schwei├čens frisches Material zu, das gleichzeitig mit der Fl├╝ssigmachung der zu schwei├čenden St├╝cke fl├╝ssig gemacht wird, mit diesen zusammenflie├čt und sich mit ihnen vereinigt. Dieses ┬╗Zu- oder Einlegematerial┬ź ist dasselbe Material, aus dem die zu schwei├čenden St├╝cke bestehen, mu├č jedoch bester Qualit├Ąt sein. Es wird entweder vor der Schwei├čung in kaltem Zustand in die Zwischenr├Ąume oder Ung├Ąnzen der zu schwei├čenden St├╝cke eingelegt und sodann durch die Schwei├čung mit diesen verschmolzen, oder es wird in Form d├╝nner Dr├Ąhte oder Stangen w├Ąhrend der Schwei├čung ├╝ber die Schwei├čstelle gehalten und durch denselben Brenner, der die zu schwei├čenden St├╝cke zum Schmelzen bringt, gleichzeitig mit diesen geschmolzen, so da├č es auf die Schwei├čstelle abtropft und sich mit den zu schwei├čenden St├╝cken vereinigt. W├Ąhrend der Schwei├čung findet eine Oxyd- oder Z├╝nderbildung nicht statt.

Um gute Ergebnisse mit der A. zu erzielen, ist es unbedingt notwendig, damit nur gut geschultes, gewissenhaftes, mit der Handhabung der Vorrichtungen und der Anwendbarkeit dieser Schwei├čungsart vollst├Ąndig vertrautes Personal zu betrauen und f├╝r langsames Abk├╝hlen der geschwei├čten St├╝cke vorzusorgen. Eine erhebliche Ersparnis an Zeit und Gas kann bei diesem Schwei├čverfahren durch Vorw├Ąrmen der zu schwei├čenden St├╝cke im Flammofen oder Schmiedefeuer erzielt werden.

In verschiedenen Fachzeitschriften ist ├╝ber mit Erfolg vorgenommenes A. von Dampfkesselsch├Ąden, u. zw. ├╝ber die Verschwei├čung von Rissen sowie ├╝ber das Ausgleichen von Abzehrungen der Bleche durch mittels A. auf die Abzehrungsstellen aufgetragenes frisches Material berichtet worden; wenn auch an den mitgeteilten Tatsachen nicht gezweifelt wird, so kann doch nicht au├čer Acht gelassen werden, da├č die Homogenit├Ąt und G├╝te der Schwei├čung stets von der Genauigkeit ihrer Durchf├╝hrung und diese letztere von der Zug├Ąnglichkeit der Arbeitsstelle und von der Bewegungsfreiheit des die Schwei├čung vornehmenden Arbeiters abh├Ąngt; wird noch erwogen, da├č die bei der Schwei├čung auftretende hohe ├Ârtliche Erhitzung des Materials in dem letzteren Spannungen erzeugt, die sich jeder genaueren Beurteilung entziehen und die sch├Ądlichsten Folgen nach sich ziehen k├Ânnen, so kann die Vornahme von Schwei├čungen zum Zweck der Ausbesserung der Dampfkessel auf Grund der bisher nur in unzul├Ąnglichem Ausma├če vorliegenden Erfahrungen noch nicht allgemein empfohlen werden.

Trotzdem bietet das A. wegen seiner anderweitigen, umfangreichen Anwendungsf├Ąhigkeit und wegen seiner g├╝nstigen Erfolge f├╝r die Werkst├Ątten der Eisenbahnen bedeutende Vorteile, die umsomehr zur Geltung gelangen, weil dieses Verfahren nicht an bestimmte Orte der Werkst├Ątten gebunden ist. In jenen Werkst├Ątten, in denen Azetylen- oder Leuchtgasanlagen vorhanden sind, bedarf es an jenen Arbeitsstellen, wo geschwei├čt werden soll, nur eines leicht zu bewerkstelligenden Anschlusses der Schwei├čbrenner an die Gasleitung, da der Sauerstoff in komprimierter Form in Stahlflaschen bezogen wird, die leicht zur Arbeitsstelle geschafft werden k├Ânnen. Ist eine Azetylengasanlage nicht vorhanden oder soll das Legen l├Ąngerer Gasleitungen von den Erzeugungs- zu den Arbeitsstellen vermieden werden und sollen transportable Azetylenerzeugungsapparate wegen der diesen Apparaten noch anhaftenden M├Ąngel nicht zur Verwendung gelangen, so kann auch das Azetylen in komprimierter Form in Stahlflaschen (Azeton, Ac├ętyl├Ęne dissous) bezogen und ebenso wie der Sauerstoff leicht zur Arbeitsstelle gebracht werden.

Die Vorrichtungen, die zum A. ben├Âtigt werden, sind folgende:

1. Die Sauerstoffflasche mit dem Druckreduzierventil; dieses besteht aus einer Armatur, die zwei Manometer tr├Ągt, von denen das eine den in der Flasche, das andere den in der Brennerleitung vorhandenen Gasdruck anzeigt; der Leitungsdruck kann mittels eines Ventils geregelt werden.

2. Der Anschlu├č des Brenners an die Azetylen- oder Leuchtgasleitung, in die n├Ąchst der Entnahmestelle des Gases eine Wasservorlage einzuschalten ist, oder die Azetonflasche, die ebenso wie die Sauerstoffflasche mit einem Druckreduzierventil zu versehen ist. ÔÇô Die Wasservorlage ist ein zylindrischer, teilweise mit Wasser gef├╝llter, mit einem Steigrohre versehener Beh├Ąlter, in dem die Gaszuleitung unterhalb und die Gasableitung oberhalb des Wasserspiegels m├╝ndet. Sie soll das Eindringen von Sauerstoff und Luft in die Gasleitungen und Gasbeh├Ąlter, somit die Ansammlung eines explosiblen Gases in denselben verhindern. Um die Folgen einer Explosion der Wasservorlage abzuschw├Ąchen, ist ihr Gasraum sowie ihre Wandst├Ąrke m├Âglichst gering zu bemessen; au├čerdem soll sie derart situiert sein, da├č bei ihrer Explosion Verletzungen von Personen und Sachbesch├Ądigungen, insbesondere solche der Gasgeh├Ąlter, vermieden werden.

3. Der Schwei├čbrenner; jener f├╝r Azetylengas besteht aus zwei voneinander getrennten, von einer gemeinsamen H├╝lle umgebenen Leitungen f├╝r das Sauerstoff- und das Azetylengas, die sich erst vor der D├╝se des Brenners vereinigen; diese enth├Ąlt einen Injektor, durch den der Sauerstoff das Azetylengas absaugt und mitrei├čt. Der Zuflu├č des Azetylengases wird durch einen im Brenner eingeschalteten Hahn, jener des Sauerstoffes durch das Druckreduzierventil geregelt. ÔÇô Der Leuchtgasbrenner besteht gleichfalls aus zwei getrennten Leitungen, f├╝r Sauerstoff- und Leuchtgas, die sich jedoch nicht erst vor der Brennd├╝se, sondern schon fr├╝her in einem verdickten, dem Arbeiter als Handhabe dienenden Teil des Brenners vereinigen; auch bei diesem Brenner wird der Zuflu├č des Leuchtgases durch einen im Brenner eingeschalteten Hahn, jener des Sauerstoffes durch das Druckreduzierventil geregelt. ÔÇô F├╝r die verschiedenen St├Ąrken der zu schwei├čenden St├╝cke sind Azetylenbrenner verschiedener Gr├Â├čen, dagegen bei den Leuchtgasbrennern nur verschiedene D├╝sen zu verwenden.

4. Der Arbeitstisch besteht aus einem eisernen, durch Schamotteziegel ausgef├╝llten Rahmen und wird nur zur Schwei├čung kleinerer, leicht beweglicher St├╝cke verwendet, da gr├Â├čere St├╝cke an jenen Orten, an denen sie sich befinden, geschwei├čt werden k├Ânnen.

5. Schutzbrillen und Asbesthandschuhe f├╝r die mit der Schwei├čung besch├Ąftigten Arbeiter.

Die im folgenden wiedergegebenen, der ┬╗├ľsterreichischen Wochenschrift f├╝r den ├Âffentlichen Baudienst┬ź, Heft 8, 1909, entnommenen Daten geben ein Bild der bei der A. verbrauchten Gasmengen sowie der erzielten Arbeitsleistung.

B. Das autogene Schneiden der Metalle, in erster Reihe der Eisenbleche, beruht auf dem gleichen chemisch-physikalischen Vorgang wie das autogene Schwei├čen und wird in folgender Weise vorgenommen: Man erhitzt das Blech an einer Stelle der Schnittlinie durch eine Vorw├Ąrmeflamme, die aus Sauerstoff und einem brennbaren Gase besteht, auf seine Verbrennungstemperatur und l├Ą├čt dann die Schnittflamme zur Wirkung gelangen, n├Ąmlich Sauerstoff unter hohem Druck (4 bis 5 Atm.) in feinem Strahl auf diese Stelle str├Âmen; dieser bringt das Blech lokal zur Verbrennung und durchlocht, bzw. schlitzt dasselbe, indem er dessen verbrannte Teile aus der entstandenen ├ľffnung herausbl├Ąst. Durch Fortbewegung der durch den Schnittbrenner erzeugten Vorw├Ąrme- und Schnittflamme schreitet auch das lokale Vorw├Ąrmen, Verbrennen und Ausblasen des Bleches fort, so da├č der den Schnitt bildende 3 bis 5 mm breite Spalt entsteht.


Schwei├čen mit Azetylen und Sauerstoff.


Autogenes Schwei├čen und Schneiden der Metalle

Schwei├čen mit Leuchtgas und Sauerstoff.


Autogenes Schwei├čen und Schneiden der Metalle

Die Vorw├Ąrmeflamme besteht aus Sauerstoff und Wasserstoff-, Azetylen- oder Leuchtgas. Da das Leuchtgas das Schneiden der Bleche bis zur St├Ąrke von 40 mm und das Azetylengas das Schneiden von Blechen bis ├╝ber 180 mm St├Ąrke erm├Âglicht, kann bei dem in den Eisenbahnwerkst├Ątten vorkommenden Schneiden von der Verwendung des teueren Wasserstoffgases abgesehen und mit dem Leucht- und Azetylengase das Auslangen gefunden werden.

Das A. bietet bez├╝glich seiner Freiz├╝gigkeit dieselben Vorteile wie das Schwei├čen. Da sowohl in geraden als auch in beliebig gekr├╝mmten Linien geschnitten werden kann, erstreckt sich die Anwendbarkeit dieses Schneideverfahrens in den weitesten Grenzen auf jene zahlreichen Arbeiten, die bisher durch maschinelle Schnitt-, Sto├č-, Bohr- oder Mei├čelarbeit geleistet werden mu├čte, f├╝r die es infolge seiner Leistungsf├Ąhigkeit und Billigkeit einen unsch├Ątzbaren Ersatz bietet.

Das A. kann bei jeder Lage des Bleches und ohne Vorbereitung des letzteren erfolgen. Die Nachbearbeitung der Schnittfl├Ąchen kann besonders dann, wenn der Brenner maschinell gef├╝hrt wird, auf das Nachputzen mit der Feile beschr├Ąnkt werden; bei Kesselblechen kann die Stemmnaht durch Schr├Ągstellung des Brenners gleich schr├Ąg geschnitten werden.

Die Vorrichtungen, die zum A. ben├Âtigt werden, sind folgende:

1. Der Schnittbrenner; sowohl jener f├╝r Leuchtgas als auch jener f├╝r Azetylengas besteht aus dem schon beschriebenen Schwei├čbrenner, der die Vorw├Ąrmeflamme liefert; hinter der D├╝se desselben (im Sinne der Bewegungsrichtung des Brenners) ist eine zweite D├╝se angeordnet, die mittels besonderer Leitung mit der Sauerstoffflasche verbunden ist und die Schnittflamme liefert. N├Ąchst den D├╝sen angebrachte, vertikal verstellbare Stahlr├Ądchen dienen dem Brenner als Auflage und F├╝hrung auf dem zu schneidenden Gegenstande.

2. Die Sauerstoffflasche nebst dem Doppelreduzierventil, das aus einem Armaturst├╝cke mit drei Manometern und zwei Reduzierventilen besteht; ein Manometer zeigt den in der Sauerstoffflasche vorhandenen Druck an, w├Ąhrend die beiden ├╝brigen Manometer jenen durch die Reduzierventile geregelten Druck angeben, der sich in den beiden zur Schnitt- und Vorw├Ąrmeflamme f├╝hrenden Sauerstoffleitungen befindet.

3. Der Anschlu├č an die Leuchtgas- oder Azetylengasanlage, bzw. die Azetonflasche mit dem Druckreduzierventil nebst den Wasservorlagen wie bei dem Schwei├čen.

4. Maschinelle F├╝hrungen f├╝r den Schnittbrenner.

Die nachstehenden, der ┬╗├ľsterreichischen Wochenschrift f├╝r den ├Âffentlichen Baudienst┬ź, Heft 8, 1909, entnommenen Angaben geben Aufschlu├č ├╝ber die bei dem A. verbrauchten Gasmengen und erzielten Schnittzeiten.


Autogenes Schwei├čen und Schneiden der Metalle

Literatur: Anzeiger f├╝r Industrie und Technik Nr. 24 u. 25, 1905, Nr. 28,1907. ÔÇô Dinglers Polytechnisches Journal Nr. 11, 12, 13. ÔÇô Glasers Annalen. ÔÇô ├ľsterreichische Wochenschrift f├╝r den ├Âffentlichen Baudienst, Heft 8, 1909. ÔÇô Zeitschrift f├╝r komprimierte und fl├╝ssige Gase sowie f├╝r Pre├čluftindustrie, 9. Jahrgang. ÔÇô Zeitschrift des Vereines der Gas- u. Wasserfachm├Ąnner in ├ľsterreich-Ungarn, XLVIII. Band, 15. Heft.

Alter.


http://www.zeno.org/Roell-1912. 1912ÔÇô1923.

Schlagen Sie auch in anderen W├Ârterb├╝chern nach:

  • schwei├čen ÔÇö schwei|├čen [ ╩âvai╠«sn╠ę] <tr.; hat: mithilfe von W├Ąrme oder Druck Teile aus Metall oder Kunststoff fest miteinander verbinden: das Material l├Ąsst sich nicht schwei├čen; der kaputte Auspuff muss geschwei├čt werden; eine Lasche an das Blech… ÔÇŽ   Universal-Lexikon

  • Dampfkessel ÔÇö (steam boilers; chaudi├Ęres ├á vapeur; caldaie a vapore) sind Gef├Ą├če zur Erzeugung von Dampf, dessen Spannung gr├Â├čer ist als jene der Atmosph├Ąre. I. Allgemeines; II. Arten von D.; a) Lokomotivkessel; b) D. f├╝r Werkst├Ąttenbetriebe, Beleuchtungs und… ÔÇŽ   Enzyklop├Ądie des Eisenbahnwesens

  • Dioxygen ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • Disauerstoff ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • E948 ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • E 948 ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • Hyperoxid-Anion ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • Hyperoxidanion ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • Oxigenion ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia

  • Oxigenium ÔÇö Eigenschaften ÔÇŽ   Deutsch Wikipedia


Share the article and excerpts

Direct link
ÔÇŽ Do a right-click on the link above
and select ÔÇťCopy LinkÔÇŁ

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.