Verzug von Blechteilen beim schweißen

  • Hallo zusammen,

    ich habe ein Problem welches mir seit Tagen Kopfschmerzen bereitet.
    Ich arbeite in einer kleinen Firma mit eigener Konstruktion. Wir beziehen von Blechverarbeitern gelaserte Bleche auch gekantet und geschweisst.
    Mein Problem bezieht sich auf eine Haube aus St37.
    Die ist so konstruiert:
    Es gibt eine Deckelplatte t=4mm Durchmesser ca 1100mm in der Mitte ist ein Ausschnitt von 250x250mm eingelasert.
    Am Ausschnitt wurden Gewindestifte eingeschweisst, hier soll etwas angeflanscht werden.
    Dann gibt es einen Deckelrand, der ist t=3mm Ringförmig Durchmesser auch 1100mm und 350mm hoch. Der Rand wird im 90° Winkel an die Deckelplatte ringsrum innen und aussen mit einer Kehlnaht A2 verschweisst. Wobei die Rand bündig auf der Platte aufliegt, also es ist keine Spalt vorhanden, damit man an der Außenseite schweissen kann!
    Außerdem wurden in der Innenseite noch 6 Knotenbleche zum versteifen eingschweisst.
    Nun wurde der Deckel angeliefert und die Deckelplatte ist ca 15mm nach innen verzogen. Die Nähte sind ca A5. Laut Auskunft vom Lieferanten ist A2 mit MAG nicht möglich und der Verzug entsteht, da die Bleche so dünn sind und alles nach Zeichnung umlaufend verschweißt wurde.
    Durch das aufschweissen der Gewindestifte ist die Auflagefläche auch wellig geworden.
    Der Lieferant versucht nun die ganze Sache zu richten.
    Dem Lieferant war die Tatsache auch bekannt, daß so ein starker Verzug aufgetreten ist, hat dies aber so in Kauf genommen und die Haube so weggeschickt.

    Mit ist klar, das kurze Schweißnähte hier gereicht hätten und sodurch der Verzug minimiert worden wäre.

    Hat der Lieferant recht, dass eine Naht mit A2 nicht möglich ist? Und wie kann man auf der Zeichnung angeben, dass die Platte möglichst frei von Verzug sein soll? Hilft hier eine Angabe der Ebenheit?

    Viele Grüße

    Paul

    P.S. Gerne kann ich auch ein paar Bilder zur Verfügung stellen.
    http://www.imgbox.de/show/up/Lenoff/Haube_oben.jpg
    http://www.imgbox.de/show/up/Lenoff/Haube_innen.jpg
    http://www.imgbox.de/show/up/Lenoff/20131213_142812.jpg

  • Bei dieser Blechstärke sollte Mag schon gehen 3 mm ist stark genug aber auf keinen fall in eins Durchschweißen! sondern hin und wieder die Seite wechsel.Die Nähte nicht länger als 70 mm ziehen,dabei nach links und mal nach rechts schweißen und immer wieder die Positionen wechsel damit hälts du denn Wärmeverzug sehr gering.
    Ich vermute mal das die in eins Durchgeschweißt haben und zu wenig die Seite gewechselt haben,und das A2 nicht möglich ist frag nach mit welchem Drahtdurchmesser die das Schweißen 0,8 oder 1 mm,bei dieser Schweißaufgabe wo es um Verzug geht darf nicht mehr wie 0,8 mm genommen werden !! desweiter lass die denn Schweißplan zeigen,ob die überhaupt maßnahmen gegen Verzug vornehmen hir z.b. Pilgerschrittverfahren ,kontrolle mit Wärmekreide und und und.

  • Hallo,

    also ist Nahtdicke A2 möglich?
    Was könnte man auf der Zeichnung angeben damit auf den Verzug geachtet wird? Oder ist es grundsätzlich Aufgaben vom Lieferanten hier darauf zu achten?
    Das ganze wurde nur innen geschweisst, macht es überhaupt Sinn auch aussen zu schweissen, da dort die Bleche komplett auf Stumpf liegen ohne Abstand?
    Da der Verzug der Haube ca 15mm nach unten beträgt, siehe Foto, ist dies doch sicher ein Grund zur Reklamation oder müßten man hier genauere Spezifikationen auf der Zeichnung angeben?

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Paul, Willkommen im Forum.

    Ich hoffe das konstruktive Kritik erwünscht ist, denn ich sehe hier bzgl. des Resultates, aber auch bei der Planung erhebliche Mängel bei der Zusammenarbeit/Absprache zwischen den Konstrukteurbüro, der zuständigen Schweißaufsicht und/oder den Unterlieferanten.
    Vertraglich sollte man den Unterlieferanten ein Toleranzmaß vorgeben mit denen man "Leben" und/oder den Rest selber ausgleichen kann. Natürlich hat eine Einhaltung bzw. grobe Überschreitung des aMaß, wie in diesem Fall, einen maßgeblichen Einfluß auf den Verzug des Bauteils. Ein aMaß von 2mm ist realisierbar aber eben nicht von/in jeden Betrieb, aber auch ein aMaß von 3mm hätte in Verbindung mit der richtigen Schweißtechnik (siehe Mortens Beitrag etc.) und einer besseren Schweißnahtvorgabe den Verzug (Wölbung) unterbinden können. Ich denke das diese Haube, bzgl. der Schweißvorgaben, absolut überdimensioniert ist und das kostet natürlich auch Geld.
    Ob und was Sinn macht zu schweißen (auch mit event. unterschiedlichen Prozessen) hängt natürlich von der Gesamtkonstruktion ab. Ich meine damit nicht nur "ob was halten soll" sondern auch von z.B. sichtbarer und nichtsichtbarer Bereich etc. .

  • Also bei dieser Blechstärke ensteht der Verzug nur durch Schrumpfung nicht durch Eigenspannung dieses kann man nur durch geringe Wärmeeinbrinung vermeiden.
    Hir sollte man schon nach einem Schweißfolgeplan arbeiten,die erste Naht ca.70 mm die zweite Naht wieder zum Nahtanfang der ersten Naht hin Schweißen immer in Richtung des erkalteten Nahtanfangs,nach drei Nähten die Seite wechseln.
    Mit deinem A2 maß, dieses hat nicht umbedingt einfluss auf dein Verzug sondern die Nahtbreite ist das Hauptproblem,sprech das mit dem Lieferanten ab ob dieses möglich sei die Nahtbreite zu veringern dieses durch höhere Schweißgeschwindigkeit,weniger Schweißzusatzwerkstoff 0,8 mm Draht.

    Verzug beim Schweißen wird man nicht vermeiden können,die einzigste Maßnahme ist immer geringe Wärmeeinbringung.

    Was ist eigentlich mit den Knotenblech ( Aussteifungen ) werden die auch Durchgeschweißt sowie die Bolzen ? wenn ja dann hir das gleiche Problem zu viel Wärme auf einmal.

  • Hallo,
    vielen Dank schonmal für die Antworten!
    Kritik ist unbedingt erwünscht :lol:

    Ich bin auch ganz der Meinung, daß hier zu wenig Kommunikation zwischen Konstuktion und Lieferant statt gefunden hat.

    Wie kann man aber ein Toleranzmaß für den Verzug auf der Zeichnung angeben ? Gibt es hier eine Norm? Wäre ein Verzug von 5mm machbar?

    Also ein a maß von 3 wäre machbar und es kommt eher auf die Nahtbreite an, wenn ich es richtig verstanden habe. Lieber mit 0,8mm Draht schweissen.
    Hängt die Nahtbreite aber nicht von der Nahttiefe ab?

    Ich bin auch der Meinung, daß die Schweißkonstruktion vollkommen überdimensioniert ist. Die Haube sieht kaum Belastung, an den Gewindebolzen um den Ausschnitt wird etwas angeflanscht und die ganze Haube wird an den langen Gewindebolzen an eine Förderanlage befestigt.
    Es wäre nicht nötig gewesen, die Haube ringsum zu schweissen. Warschenlich könnte man es sogar mit Winkeln verschrauben.

    Aber hierzu noch eine Frage, in der Innenseite kann man eine Kehlnaht setzen aber an der Außenseite stehen die Bleche komplett auf Stoß. Macht es hier Sinn überhaupt zu schweissen?

    Unsere anderen Hauben wurden bisher komplett aus 5mm Blech gefertigt und an der Außenseite mit einer Kehlnaht verschweisst. Ich denke so entsteht relativ wenig Verzug?

    Um Gewicht einzusparen wurde nun die Blechstärke auf 3 und 4 mm geändert, warum es nun so konstruiert wurde, daß außen keine Kehlnaht gesetzt werden kann ist mir leider nicht klar.

    Die Knotenbleche wurden auch ringsum in einem Zug verschweisst.

    Warscheinlich macht es mehr Sinn, nur eine Zeichnung vom Stahlbau an den Lieferanten zu senden und dieser macht sich selbst über den Schweißvorgang gedanken?
    Meiner Ansicht nach, wurden die Schweißvorgaben nur mit Halbwissen erstellt.

    Viele Grüße

  • So wenig wie möglich Schweißen macht Sinn,hir auch wieder die Knotenblech was sollen die denn Aushalten bei einer Haube,um denn Verzug zu minimieren muß die Konstruktion etwas nach Modelieren.
    Mit der Firma die das Schweißen übernimmt würd ich noch mal reden,und zwar das Pilgerschweißen vorschlagen und ein Schweißfolgeplan ausarbeiten um erst mal in die richtige Richtung zu kommen.
    Wichtig ist halt das man nicht von A nach B Schweißt,wenn du dir deine Runde Haube als Uhr vorstellst dann Schweißt du von 1UHR nach zwölf Uhr dann von zwei nach 1 Uhr zum Nahtanfang der jetzt ja schon wieder erkaltet ist,danach von drei nach zwei und dann das gleiche von 11 nach zwölf von 10 nach 11 und von 9 nach 10,danach wieder von 4 uhr nach 3 uhr und von 5 uhr nach 4 uhr immer wieder zum erkalteten Nahtanfang bis die Haube verschweißt ist.

    Ich hoffe ich habe das mit der Uhr einigermaßen verständlich erklärt,aber hir bei siehst du schon das ich die Wärmeentwicklung einigermaßen gering halte und habe ende die Haube genau so schnell verschweißt wie von A nach B.
    Dieses steht mit in einem Schweißfolgeplan wo nach der Schweißer arbeiten kann,als zusatzt noch Drahtstärke weil überwiegend mit 1 mm geschweißt wird,das a-maß macht bei 3 mm wohl kein Sinn aber die Nahtbreite,von daher nicht zu langsam Schweißen.

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von "Lenoff"


    Wie kann man aber ein Toleranzmaß für den Verzug auf der Zeichnung angeben ? Gibt es hier eine Norm? Wäre ein Verzug von 5mm machbar?


    Das nachfolgende Symbol ist aus der DIN ISO 1101, ich würde es aber trotzdem bei/in der Vertragsgestaltung, z.B. nachträglich als Zusatzvereinbarung, schriftlich fixieren.
    Übrigens geht es hierbei nicht "ob ein Verzug von X mm machbar ist", sondern um das Maß was ihr braucht oder ggf. durch Spachteln ausgleichen könnt. Wie der Unterlieferant das anstellt ist, wenn nichts anderes Vereinbart wurde, sein Bier. Auf jeden Fall ist es in meinen Augen eine Frechheit so ein Teil auszuliefern ("Made in Germany").

    Zitat von "Lenoff"


    Also ein a maß von 3 wäre machbar und es kommt eher auf die Nahtbreite an, wenn ich es richtig verstanden habe. Lieber mit 0,8mm Draht schweissen.
    Hängt die Nahtbreite aber nicht von der Nahttiefe ab?


    Je größer das aMaß (im Verhältnis zur gleichen Blechstärke), je mehr Verzug durch Schrumpfung (auch Schrumpfwege genannt). Das kann man wiederum entgegensteuern indem man den Einbrand (so schmall wie möglich) erhöht. Das Prinzip ist ganz einfach, je weiter weg ich von der neutralen Faser/oder auch neutrale Zone (Blechdickenmitte) eines Werkstoffes schweiße je größer das Nahtvolumen = große Schrumpfwege. Das aMaß verändert sich in diesem Fall nicht, es wird nur nach innen verschoben und man spart auch noch Schweißzusatz.

    Zitat von "Lenoff"


    Ich bin auch der Meinung, daß die Schweißkonstruktion vollkommen überdimensioniert ist. Die Haube sieht kaum Belastung, an den Gewindebolzen um den Ausschnitt wird etwas angeflanscht und die ganze Haube wird an den langen Gewindebolzen an eine Förderanlage befestigt.


    Bezügl. der Gewindebolzen gibt es sicherlich auch noch andere konstruktive und schweißtechnische Möglichkeiten.

    Zitat von "Lenoff"


    Es wäre nicht nötig gewesen, die Haube ringsum zu schweissen. Warschenlich könnte man es sogar mit Winkeln verschrauben.


    Wäre es nicht, aber man hat sich in diesem Fall (leider ohne Nachzufragen bzw. abzuklären) für die "Vorschrift nach Zeichnung" entschieden.

    Zitat von "Lenoff"


    Aber hierzu noch eine Frage, in der Innenseite kann man eine Kehlnaht setzen aber an der Außenseite stehen die Bleche komplett auf Stoß. Macht es hier Sinn überhaupt zu schweissen?


    Gibt es einen Grund warum die Bleche im Außenbereich nicht als Eckstoss gesetzt wurden, wenn schon alles verschweißt werden sollte? Wenn es um die äußerliche Optik geht, das Teil keiner Belastung ausgesetzt ist, würde ich es wohl so belassen und von innen/außen kleine Nähte mit WIG, ohne Zusatz, verlaufen lassen.
    Natürlich würde/müßte man auch eine eventuelle Spaltkorrosion beachten.

  • Hallo Morten,

    danke für die Erklärung mit dem Pilgerschritt, wurde verstanden!


    Wir haben die Konstruktion nochmal überdacht die Teile neu lasern lassen und alle Nähte 30mm lang geheftet. Der Deckel ist jetzt Ultra gerade ;)

    War vielleicht auch nicht schlecht, daß so etwas mal passiert ist, da man sich nun verstärkt gedanken über das Schweissen gemacht hat.


    Hallo Gernoth,

    die DIN ISO 1101 gilt so auch fürs schweissen?
    Welche Normen gibt es, welche die Toleranzen beim schweissen klären, ich kenne nur die ISO13920 aber da habe ich keine Form und Lagetoleranzen gefunden.

    Nein, es gab eigentlich keinen Grund auf die Ecknaht an der Außenseite zu verzichten, das ist ja gerade das komische. Hier wurde bei der Konstruktion nicht nachgedacht.

    Ist es richtig, daß eine Eckstoßnaht an der Außenseite zu geringerem Verzug führt als eine Naht an der Innenseite?

    Vielen Dank!

    • Offizieller Beitrag

    Ob man diese Norm für das Schweißbaugruppen verwenden kann weiß ich nicht, es ist aber von "Baugruppen" die Rede. Wenn man sich auf diese Norm bezieht müsste man das natürlich auf der Zeichnung vermerken und ggf. noch einmal vertraglich regeln das diese Norm zu berücksichtigen ist bzw. die gewünschten Toleranzen eingehalten werden.

    Es hat wohl den Anschein, daß eine Ecknaht einen geringeren Verzug ergibt. Ich gehe aber davon aus, daß bei einer gleichen eingebrachten Streckenenergie, Nahtvolumen, äußere Einspannung und Wärmeleitfähigkeit, es nicht der Fall ist/sein kann. Der Grund liegt meistens darin begründet, daß eine Ecknaht "V-Naht" mit einer geringeren Streckenenergie geschweißt wird als die innenliegende Kehlnaht.

    Eine nicht notwendige Nahtvorbereitung (Wirtschaftlichkeit), oder der dadurch erzielte Vollanschluß um Brüche vorzubeugen, werden wohl die Hauptkriterien sein, sich für solch eine Konstruktion zu entscheiden. Alles andere, z.B. Verzug, ist in jeder Naht vorhanden und im Vorfeld entgegenzusteuern (Nahtvorbereitung, Vorspannung, Schweißprozess und Schweißfolge [-Plan]) usw. .

  • hallo,

    Zitat von "Gernoth"

    Es hat wohl den Anschein, daß eine Ecknaht einen geringeren Verzug ergibt.

    ...daß sind auch meine erfahrungswerte - evtl. weil weniger fläche des grundwerkstoffs aufgeschmolzen wird, ist auch die wärmeeinbringung geringer.

    wenn man dann nur von aussen häftet, kann man die ecknaht noch abhämmern und bekommt die unerwünschte bauchige form der graden fläche wieder einigermaßen gerichtet. so ist auch ein dichtschweißen mit erträglichem verzug möglich.

    grundbedingung ist natürlich ein entsprechender zuschnitt und zusammenbau der teile "auf ecke"...


    grüssle henner

    ...jeder Tropfen eine Tonne ;)

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