Das Schweißen und Hartlöten mit besonderer Berücksichtigung der Blechschweißung. (Schluß von S. 24 d. Bd.) Das Schweißen und Hartlöten mit besonderer Berücksichtigung der Blechschweißung. Das Hartlöten der Bleche. Schwächere Bleche, bis zu etwa 6 mm Stärke aufwärts, werden besser hartgelötet als geschweißt. Die Festigkeit der überlappten Lötnaht ist erheblich größer als die des vollen Bleches, und die Dehnbarkeit des Materials leidet beim Hartlöten nicht. Die Verbindung erfolgt beim Hartlöten bekanntlich dadurch, daß in der Rotwärme Lot zwischen die überlappten Blechenden einfließt, das sich mit der Oberfläche des Bleches legiert, an dieser fest haftet, einen etwaigen geringen Zwischenraum der aneinanderliegenden, legierten Flächen ausfüllt und diese dadurch zusammenhält. Die Widerstandsfähigkeit der Zahlentafel IV. Hartlöten von Flußeisenblech. Textabbildung Bd. 324, S. 41 Versuchsreihe; Stäbe; Material; Anzahl; Abmessungen; Stärke; Breite; Querschnitt; Meßlänge; Ueberlappug, Fläche; Lage des Bruches zur Lötnaht; Gesamt-Bruchbelastung eines Stabes im Mittel; Bruchfestigkeit des Stabes außerhalb der Lötnaht im Mittel; Bruchfestigkeit des Lotes auf 1 qmm Ueberlappung; Bemerkungen; Flußeisenblech; Außerhalb; Lötung aufgetrennt; Gebräuchliche Breite der Ueberlappung; Breite der Ueberlappung so verringert, daſs die Lötnaht reißen muſste. Zahlentafel V. Prüfung überlappt hart gelöteter Behälter aus Flußeisenblech durch das Sprengen mit innerem Wasserdruck Textabbildung Bd. 324, S. 42 Behälter; Versuchsreihe; Nummer; Abmessungen; Länge rund; Durchmesser im Lichten; Blechstärke des Mantels in der Nähe des Bruches; Prüfung mit innerem Wasserdruck; Erreichen bezw. Ueberschreiten der Flieſsgrenze des Mantels; Innerer Druck; Ausdehnung des Mantels im Umfange; Eingetretener Bruch des Mantels; Gröſste Ausdehnung des Mantels im Umfange; Wo gebrochen; Errechnete Bruchfestigkeit; Bruch-Dehnung; Zerreißprüfung des Mantelbleches nach vorherigem Glühen; Bruchfestigkeit des vollen Bleches (Mittel von je 3 Stäben); Bruchdehnung des vollen Bleches (Mittel von je 3 Stäben); Ergebnis; In der Naht gebrochene Behälter in; Bruchfestigkeit des Mantels von der Zerreiſsfestigkeit des geglühten vollen Bleches in; Bruchdehnung des Mantels von der Bruchdehnung des geglühten vollen Bleches beim Zerreiſsen in; Mittel; Volles Blech des Mantels; Volles Blech im Börtel d. Bodens; Mittel aus allen Versuchen Siehe die Fußnote auf Zahlentafel II als Erklärung der 100 überschreitenden Ziffern in der vorletzten Zahlenspalte dieser Tafel Die Prüfung des nicht geglühten Bleches ergab für Behälter Reihe VI No. 22 = 40,5 kg/qmm Bruchfestigkeit und 16 V. II. Bruchdehnung. Reihe VI No. 25 = 41,8 kg/qmm Bruchfestigkeit und 13,4 v.H. Bruchdehnung. Naht ist abhängig von der Festigkeit des verwendeten Lotes und der Breite der Ueberlappung. Das Lot haftet um so fester an dem Eisen, je sorgfältiger dieses vor dem Löten von Zunder und Rost befreit wird. Zum Verschlacken der bei der Erwärmung der Lötstelle gebildeten Oxyde ist ein Flußmittel erforderlich. In der Regel verwendet man dazu Borax. Gut bewährt hat sich das Flußmittel „Pertinax.“ Als Lot dient meistens eine Legierung aus Kupfer und Zink. Das Löten kann aber auch mit reinem Kupfer oder dessen Legierungen mit anderen Metallen als Zink ausgeführt werden, z.B. mit Zinnbronze. Je geringer der Zinkgehalt des Lotes aus Kupfer und Zink ist, um so schwerflüssiger wird es. Mit steigendem Zinkgehalte wächst zwar die Leichtflüssigkeit, es vermindert sich aber auch die Zähigkeit. Der Zusatz von 4–10 v.H. an Silber macht das Lot leichtflüssig und zähe. Die Zahlentafel IV läßt die Ergebnisse einer Anzahl von Versuchen mit hartgelötetem Flußeisenblech von 3–6,5 mm Stärke ersehen. Die Stäbe mit gebräuchlicher Breite der Ueberlappung (Reihe I–III) sind in allen Fällen außerhalb der Naht gebrochen. Um ein Auftrennen in der Naht zu erreichen, wurden die Stäbe der Reihen IV–VI mit ganz geringer Breite der Ueberlappung geprüft. Sie ergaben eine Bruchfestigkeit des Lotes von 14 bis 19 kg/qmm. Nimmt man 14 als maßgebend an und bezeichnet die Bruchfestigkeit des zu lötenden, s mm starken Bleches in kg/qmm mit k, so ergibt sich die mindestens erforderliche Breite der Ueberlappung b zu b=\frac{s\,.\,k}{14}\mbox{ mm} In der Praxis wird die Ueberlappung aus Bearbeitungsgründen aber erheblich breiter gewählt. Die Prüfung hartgelöteter Behälter durch das Sprengen mit innerem Wasserdrucke hatte den Zweck, in anderer Weise als durch Zerreißprüfungen festzustellen, in welchem Maße das Hartlöten dem autogenen Schweißen hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit der Naht überlegen ist. Die Herstellung der Versuchsbehälter erfolgte in der Fabrik der Aktiengesellschaft Julius Pintsch. Textabbildung Bd. 324, S. 42 Fig. 21a. Hart gelötete Behälter nach dem Sprengen mit innerem Wasserdrücke. a) Behälter No. 21–25 der Versuchsreihe VI. Textabbildung Bd. 324, S. 42 Fig. 21b. b) Behälter No. 26–28 der Versuchsreihe VII. Zur Erzielung eines einwandfreien Vergleiches wurden zwei Sorten von Behältern durch Hartlötung aus Blechen angefertigt, die derselben Lieferung entstammten, wie diejenigen der autogen geschweißten Behälter in Reihe IV und V der Zahlentafel II, und die auch die gleiche Stärke hatten. Die Durchmesser der hartgelöteten Behälter wurden denjenigen der autogen geschweißten genau gleich gehalten, die Längen zeigten nur geringe Abweichungen. Die Böden waren ebenfalls in beiden Fällen fast genau übereinstimmend. Schließlich ist auch die Prüfung der hartgelöteten Behälter in der gleichen Weise ausgeführt worden, wie diejenige der autogen geschweißten. Die hartgelöteten Behälter sind in ihrem Zustande nach der Prüfung in Fig. 21a und b dargestellt, während Zahlentafel V die Prüfungsergebnisse ersehen läßt. Hiernach ist keiner der 8 hartgelöteten Behälter in der Längsnaht gerissen. Der Bruch erfolgte stets im vollen Blech, meistens neben der Naht, weil hier das Blech infolge des Glühens beim Löten am weichsten sein wird. Setzt man in den beiden letzten Zahlenspalten der Zahlentafel V die Ergebnisse = 100, so ergibt sich für den Vergleich der hartgelöteten Behälter mit den aus gleichen Blechen durch autogene Schweißung hergestellten die Zusammenstellung der Zahlentafel VI. Zahlentafel VI. Vergleich der Festigkeit hartgelöteter und autogen geschweißter Behälter. Nummer HerstellungderBehälter Ver-suchsreihe NachZah-len-tafel Behälter Sprengungs-druck Bruchfestigkeitder Behälter Bruchdehnungder Behälter Blechstärkedes Mantels Durchmesserim lichten Länge mm mm mm kg/qcm v.H. v.H. 1 Hart gelötetAutogen ge-schweißt VIIV VII    2,6   2,5 302301   570  600 6429 100  49 100    4 2 Hart gelötetAutogen ge-schweißt VIIV VII 4    4,3 419420 17701850 7148 100  62 100    4 Die Widerstandsfähigkeit der autogen geschweißten Behälter beträgt also im Durchschnitte nur 1/2 bis höchstens 2/3 von derjenigen der aus gleichen Blechen hergestellten hartgelöteten. Bei den einzelnen Behältern wird dies Verhältnis noch weit ungünstiger, da die Hartlötung stets gleichmäßig gut ausfällt, die autogen geschweißten Nähte aber in ihrer Qualität sehr verschieden sind. Für Bleche, die der Einwirkung des Feuers ausgesetzt oder die in anderer Weise auf eine Temperatur von mehr als etwa 150° C erwärmt werden, ist die Hartlötung nicht zu empfehlen. Indem wir noch auf den VI. Abschnitt über das Materialgefüge der Schweißnähte hinweisen, werden zum Schlusse die Vorschläge über die Anwendung des Schweißens im Neubau und der Reparatur von Dampfkesseln kurz angeführt. Hiernach würde in den sogenannten Hamburger Normen für Koks- und Wassergasschweißung ein Unterschied zu machen sein. Letztere könnte auch für Nähte zugelassen werden, die Zug- und Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind. Die Festigkeit der mit Wassergas geschweißten Ueberlappungsnähte wäre mit 0,8 der Festigkeit des vollen Bleches nicht zu hoch angesetzt (jetzt 0.7). Das autogene Schweißverfahren läßt sich zur Reparatur von Dampfkesseln mit Vorteil verwenden, wenn bestimmte Vorsichtsmaßregeln beobachtet werden. Diese sind allgemein: a) Ebene oder wenig gekrümmte Wandungen bleiben ausgeschlossen, soweit es sich nicht um Ausbesserungen an den Rändern bandelt, weil die entstehenden Spannungen nicht durch vollständiges Glühen der Wandungen beseitigt werden können. b) Nähte, die auf Zug oder Biegung beansprucht werden, sind nur in geringer Länge zulässig und müssen auch dann noch stärker ausgeführt werden als das volle Blech. c) Soweit als irgend möglich sind die Nähte von beiden Seiten zu schweißen. d) Beim Schweißen von Blechen in größerer Stärke als 8 bis 10 mm ist die Naht tunlichst von der Rückseite aus durch eine Gasflamme usw. vorzuwärmen. e) Das eingeschmolzene Material wird zwecks Verdichtens während des Abkühlens von Weißglut bis Dunkelrot leicht gehämmert. f) Es sind reine Gase und einwandfreie Apparate zu verwenden. Die Arbeiter müssen gut angelernt und zuverlässig sein und dauernd unter Aufsicht eines mit dem Schweißen vertrauten Sachverständigen stehen.