Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten - haw · PDF fileDIN EN ISO 2553 Bis...

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IWS INSTITUT FÜR WERKSTOFFKUNDE UND SCHWEISSTECHNIK

Prof. Dr.-Ing. L. Müller

Zeichnerische Darstellung von

Schweißnähten gem. DIN EN ISO 2553

Bis 12/2013 DIN EN 22553

Kurs Fügetechnik

Geht auch so?!

Als bildliche Darstellung mit evtl.

Verbalerklärungen in Tabellenform

Oder so?

Als bildliche Darstellung mit evtl. Verbalerklärungen in

Tabellenform

Natürlich auch so…

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)

Grundlagen der

zeichnerischen

Darstellung

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

Stoßarten von

Schweißverbindungen

• 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.

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

Stumpfnaht Die Teile liegen in einer Ebene und werden durch

Schweißen vereinigt

Kehlnahtformen

Kehlnaht Doppelkehlnaht

Die Teile liege in zwei Ebenen winklig zueinander und bilden eine

Kehlfuge

Man unterscheidet einseitige und doppelseitige Kehlnähte

Kehlnahtausführungen

Abarten von Kehlnähten

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.

Zeichnerische Darstellung von Schweißverbindungen

Zeichnerische Darstellung eines Schweißpfeils System A

Stellung des Symbols

System A

Lage der Naht zum Symbol

Zeichnerische Darstellung von der Bezugslinie

Beispiele

Beispiele:

Zeichnerische Darstellung von Maßangaben

Vormaß

Schweißpunktabstand

Zusatz- und Ergänzungssymbole

Beispiel neue DIN EN 2553

Ergänzungssymbole

Einfache Bemessung

von Schweißnähten

Übliches

Bemessungsverfahren: Schritt 1:

• Ermittlung der Nennbelastung aus

einwirkenden Kräften, Momenten, ggf.

auch Temperaturen.

• Wirken die Belastungen statisch oder

dynamisch?

Übliches

• Festlegung der maßgeblichen

Beanspruchungsart an der Nahtstelle

(Entsteht in der Naht nur eine Spannungsart

oder handelt es sich um eine zusammen-

gesetzte Spannung?)

Übliches

• Ermittlung der vorhandenen Spannung

anhand eines angenommenen

Festigkeitsmodells

(unter Beachtung evtl. Auslegungsvorschriften)

• Entwurfsmäßige Festlegung der Nahtdicke

Übliches

• Ermittlung der zulässigen Spannungen

unter Beachtung des Einsatzgebietes

(Stahl- und Kranbau, Druckbehälter und Kesselbau)

Übliches

• Gff. schrittweise Abänderung der Naht-

und oder Bauteilgeometrie zum Erreichen

zulässiger Spannungen

Rechnerische Berücksichtigung der

Kehlnahtdicke

Das in den Skizzen gezeigte Maß der Nahtdicke "a" ist

gleich der Höhe des eingeschriebenen gleichschenkligen

Dreiecks.

a alt =0,7 x zmin

Nach DIN 18800-1

Übliche a-Maßermittlung

bei ungleichschenkligen Kehlnähten

Das a-Maß ist die Höhe des größtmöglichen

(gleich- oder ungleichschenkeligen) Dreiecks,

welches sich in den Nahtquerschnitt einzeichnen

lässt

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:

Empirische Ermittlung der Kehlnahtdicke Diese Formel gilt für Blechdicken bis 30 mm.

nach DIN 18800 - Stahlbauten min a = 2,0 mm (neu DIN EN ISO 1090 + 1993- Eurocode 3) jetzt min a=3mm

nach DIN 6700 - Schienenfahrzeugbau min a = 3,0 mm

nach DS 804 - Eisenbahnbrücken min a = 3,5 mm

Aus statischen und schweißtechnischen Gründen sind

die kleinste und größte Nahtdicke durch die verwendete

Blechstärke vorgegeben.

max a = 0,7 x min t (nach Eurocode 3 nicht mehr verbindlich)

Die Länge tragender Kehlnähte: 15a < L < 100a

Rechnerische Berücksichtigung

von Stumpfnähten

Bei durchgeschweißten Stumpfnähten wird

die rechnerische Nahtdicke durch die Dicke

der zu verbindenden Bauteile bestimmt.

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.

Zeichnerische

Darstellung von

Schweißverbindungen

Verkürzte Wiedergabe der Ordnungsnummern der

Schweissverfahren nach lSO 4063

111 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

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.

5. Nahtgüte nach ISO 5817

6. Schweißpositionen nach DIN EN ISO 6947

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)

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

Schema einer Schweißzusatzwerkstoff-

bezeichnung am Beispiel: DIN EN ISO 2560

Schema der nichtverbindlichen

zusätzlichen Bezeichnungen

Beispiel für eine

Elektrodenbezeichnung