<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stumpfgeschweisster Rohre. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, die Schweissnaht bei stumpfgeschweissten Rohren so zu verbessern, dass keine Fehler und Rillen vorhanden sind, so dass die Naht glatt ist und dieselbe Festigkeit aufweist wie das übrige Rohr. Nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren können Erzeugnisse von hoher Qualität erhalten werden.
Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung stumpfgeschweisster Rohre umfassten das Erhitzen des Rohr- bleches auf hohe Temperatur, das Formen in runde Gestalt, das anschliessende Zuführen zu Stumpfschweissw a1- zen, um seine Kanten stumpf zusammenzufügen, und das Erzeugen von Stahlrohren auf diese Weise. Bei den bekannten Verfahren wurde der Sauerstoff oder die Luft auf die Schweisszone (die Kanten des Bleches) geblasen, um ein gutes Stumpfschweissen zu bewirken, d. h. unmittelbar vor dem Stumpfschweissen wurde der Sauerstoff oder die Luft auf die Schweisszone geblasen, um die Temperatur vor dem Stumpfschweissvorgang zu erhöhen.
Auf diese Weise wurden jedoch die Kanten der Flächen rund, oder erweichte Teile und teilweise geschmolzene
Kanten wurden durch die Berührung zerstört, vor dem Stumpfschweissen durch die Kaliber der Stumpfschweiss- walzen, und da das Stumpfschweissen an diesen durchgeführt wird, wenn sie zerstört sind, bleiben unvermeid- lich Rillen an der inneren und äusseren Oberfläche der erzeugten Rohre. Diese Rillen vermindern die Festigkeit oder den Wert der Erzeugnisse.
Als bekannte Verfahren können die folgenden erwähnt werden :
Nach dem Verfahren gemäss der österr. Patentschrift Nr. 142 860 wird das gesamte Metallband erhitzt und rohrförmig gebogen, dann werden die zu verschweissenden Kanten durch Schweissbrenner auf die Schweisstem- peratur gebracht, bevor sie durch den Druck der Schweisswalzen miteinander verschweisst werden, während gleichzeitig die übrigen Teile des Rohres gekühlt werden, damit das gesamte Rohr dem Druck der Schweisswal- zen standhalten kann. Das Ziel dieser Arbeitsweise besteht darin, dass Schweisstemperatur und den Schweissdruck zu erhöhen, ohne dass dadurch das erzeugte Rohr deformiert wird. Ein Hinweis darauf, wie die in der so erzeug- ten Schweissnaht noch vorhandenen Fehler und Unebenheiten beseitigt werden könnten, findet sich in dieser Pa- tentschrift nicht.
Auch gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 492491 wird nur ein übliches Stumpfschweissen durchgeführt, ohne dass angegeben wird, wie eventuell noch vorhandene Fehler der Schweissnaht zu beseitigen sind. Das Me- tallband wird nach der Anweisung dieser Patentschrift rund gebogen und dann durch einhülsenförmiges Zieheisen geführt, in dem die Bandkanten gegeneinander gepresst werden. Diese gegeneinander gepressten Kanten werden anschliessend durch einen Schweissbrenner erhitzt und miteinander verschweisst. Hinter dem Schweissbrenner sind
Walzenpaare angeordnet, die dazu dienen, das hergestellte Rohr gleichmässig zu fördern, auszurichten und fertig zu kalibrieren.
DieErfindung hat nun zum Ziel, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung stumpfgeschweisster Rohre, bei dem das auf die gewünschte Temperatur erhitzte Rohrblech rohrförmig gebogen und durch Stumpfschweisswalzen verschweisst wird. Das Wesen der Erfindung ist darin gelegen, dass hinter den Stumpfschweisswalzen Sauerstoff oder Luft auf die bereits gebildete Schweiss- naht geblasen wird, um diese zu erweichen oder teilweise zu schmelzen, und dass anschliessend das Rohr durch Ziehwalzen geführt wird.
Im erfindungsgemässen Verfahren wird die bereits hergestellte Schweissnaht noch einmal bis nahe an den schmelzflüssigen Zustand erweicht, und durch die Wirkung der Ziehwalzen werden eventuell in der Naht vorhandene Rillen und Fehler beseitigt und die Naht geglättet.
Weitere Kennzeichen und Wirkungsweisen der Erfindung werden in der Folge in bevorzugten Ausführungsformen an Hand der Zeichnungen erläutert. Fig. l ist eine Seitenansicht, die den Aufbau einer zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Vorrichtung zeigt. Fig. 2 ist eine Seitenansicht, die die Anordnung einer Düse zeigt, welche Sauerstoff auf die Schweisszone bläst. Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht hievon.
Fig. 4 zeigt graphisch die Güte eines stumpfgeschweissten Rohres, wobei die Geschwindigkeiten der Rohrherstellung nach dem erfindungsgemässen Verfahren geändert werden, um den Druck des Sauerstoffblasens zusteuern, wobei (1) die Auswölbungsgrade und (2) die Verbesserung der Glättungsgrade zeigt. Fig. 5 zeigt graphisch die Beziehung zwischen der Rohrherstellungsgeschwindigkeit und dem Druck des Sauerstoffblasens, wenn die Erfindung praktisch durchgeführt wird.
Ein Rohrblech -1-, welches im allgemeinen auf über 13000C im Heizofen erhitzt wird, bewegt sich in Pfeilrichtung, wie in Fig. l gezeigt ist. In diesem Fall wird es von der rechten und linken Seite von Formal- zen --2- zusammengepresst, wobei die Ränder nach unten weisen, um eine nahezu runde Gestalt anzunehmen,
EMI1.1
Dann bewegt sich das Rohr weiter auf die Reihe von Ziehwalzen-4 und 6 bis 10-zu.
Unmittelbar nach dem Durchtritt durch die ersten Ziehwalzen -4- bläst eine Düse-S-Sauerstoff oder Luft auf die Schweisszone längs der Stumpfschweissnaht. Hiebei kann die Düse --5- zwischen den Stumpf- schweisswalzen-3-und den Ziehwalzen-4-angeordnet sein, wie es mit unterbrochenen Linien in Fig. l gezeigt ist.
In jedem Fall wird das stumpfgeschweisste Rohr, dessen durch Stumpfschweissen geformte Teile erweicht oder teilweise geschmolzen sind, durch die Ziehwalzen-6, 7, 8, 9 und 10-- oder die Ziehwalzen - -4, 6, 7, 8, 9 und 10-geführt, um das Rohr von der rechten und der linken Seite und ebenso von oben und
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
und es können mehrere solche Walzen vorhanden sein.
Die folgende Tabelle zeigt die Testergebnisse der Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik.
EMI2.2
<tb>
<tb>
<tb>
Testergebnisse <SEP> (rechteckige <SEP> Düse)
<tb> Bedingungen <SEP> Charakteristische <SEP> Eigenschaften
<tb> Herstellungs-Druck <SEP> des <SEP> Sauer- <SEP> Glättungs- <SEP> Ausw <SEP> ölbungsgeschwindigkeit <SEP> stoffblasens <SEP> grad <SEP> grad
<tb> 20 <SEP> m/min <SEP> 0 <SEP> kg/cmz <SEP> 750/0 <SEP> 1270/0 <SEP>
<tb> 20 <SEP> m/min <SEP> 1 <SEP> kg/cm"90% <SEP> 143% <SEP>
<tb> 20 <SEP> m/min <SEP> 2 <SEP> kg/cm"100% <SEP> 158 %)
<SEP>
<tb> 20 <SEP> m/min <SEP> 3 <SEP> kg/cm"100% <SEP> 160% <SEP>
<tb> 20 <SEP> m/min <SEP> 4 <SEP> kg/cmz <SEP> 100ho <SEP> 157% <SEP>
<tb> 40 <SEP> m/min <SEP> 0 <SEP> kg/cm2 <SEP> 790/0 <SEP> 13 <SEP> rP/o <SEP>
<tb> 40 <SEP> m/min <SEP> 1 <SEP> kg/cm2 <SEP> 85% <SEP> 142%
<tb> 40 <SEP> m/min <SEP> 2 <SEP> kg/cm"97% <SEP> 152% <SEP>
<tb> 40 <SEP> m/min <SEP> 3 <SEP> kg/cm2 <SEP> 10rP/o <SEP> 1 <SEP> 600/0 <SEP>
<tb> 40 <SEP> m/min <SEP> 4 <SEP> kg/cm2 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 00/0 <SEP> 1600/0 <SEP>
<tb> 60 <SEP> m/min <SEP> 0 <SEP> kg/cm2 <SEP> 73% <SEP> 132%
<tb> 60 <SEP> m/min <SEP> 1 <SEP> kg/cm"79% <SEP> 135% <SEP>
<tb> 60 <SEP> m/min <SEP> 2 <SEP> kg/cm2 <SEP> 90% <SEP> 147%
<tb> 60 <SEP> m/min <SEP> 3 <SEP> kg/cm"9T% <SEP> 153% <SEP>
<tb> 60 <SEP> m/min <SEP> 4 <SEP> kg/cm2 <SEP> 100% <SEP> 160%
<tb>
Wenn bei dem erfindungsgemässen Verfahren der Sauerstoff
auf die Rillen an der Aussenoberfläche geblasen wird, hängt natürlich die Auswölbungs- und Glättungswirkung von dem Druck des Sauerstoffblasens ab, es wird jedoch aus den genannten Ergebnissen deutlich, dass, auch wenn der Druck 1 kg/cm2 ist, die Wirkungen in ihrer typischen Weise zustandekommen.
Fig. 4 zeigt graphisch die Beziehung zu dem Druck des Blasens, wenn die Erfindung unter denselben Bedingungen wie bei den obigen Testergebnissen durchgeführt wurde, und der Auswölbungsgrad ebenso wie der Glättungsgrad erreichen nahezu die Grenzwerte mit dem Druck von etwa 5 kg/cm2 in beiden Rohrherstellungsgeschwindigkeiten, und sie verlaufen parallel mit dem Druck von etwa 7 kg/cm2. Bei dieser Ausführungsform wurde eine Düse von rechteckiger Form verwendet, aber die Ergebnisse werden mit Düsen von länglicher, elliptischer oder Kreisform nicht geändert.
Die Rohrherstellungsgeschwindigkeiten beeinflussen die Auswölbungs- und Glättungswirkungen auf die Rillen und wie in Fig. 4-1 und 2-gezeigt ist, ist die wir-
EMI2.3
undDie Verringerung der Rillen wird mehr oder weniger durch die Grösse der stumpf zu verschweissenden Rohre, durch die Rohrherstellungsgeschwindigkeit, durch den Druck des Sauerstoffblasens, durch die Reinheit des Grundmetalls und anderes beeinflusst. Fig. 5 ist als ein Beispiel angeführt, welches die optimale Beziehung zwischen demDruck des Sauerstoffblasens und der Rohrherstellungsgeschwindigkeit für ein Verschwinden der Rillen zeigt. Auch wenn die Rohrherstellungsgeschwindigkeit z.
B. 10 m/min beträgt, wurden gute Ergebnisse mit dem Druck des Sauerstoffblasens von 0, 5 kg/cm2 erhalten, und im allgemeinen wird der Betrieb mit dem Druck von etwa 0, 5 kg/cm2 und der Geschwindigkeit von etwa 10 m/min durchgeführt.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird der Sauerstoff oder die Luft unmittelbar nach dem Stumpfschweissen aufgeblasen, so dass die Rillen an dem stumpfgeschweissten Rohr abnehmen, wie es in der folgenden
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
<tb>
<tb>
Tiefe <SEP> der <SEP> Rille <SEP> auf <SEP> Glättungs-Auswölbungs-Fehlerhaftigkeit
<tb> der <SEP> Aussenoberfläche <SEP> grad <SEP> grad <SEP> durch <SEP> E. <SEP> D. <SEP> D. <SEP>
<tb>
Sauerstoffblasen
<tb> nach <SEP> dem <SEP> Formen
<tb> durch <SEP> Stumpfschweissen <SEP> 0, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 100% <SEP> 160% <SEP> 0,12%
<tb> Kein <SEP> Sauerstoffblasen <SEP> nach <SEP> dem
<tb> Formen <SEP> durch
<tb> Stumpfschweissen <SEP> 0,05 <SEP> mm <SEP> 74% <SEP> 137% <SEP> 0,62%
<tb>
EMI3.3
suchung festgestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung stumpfgeschweisster Rohre, bei dem das auf die gewünschte Temperatur er- hitzte Rohrblech rohrformig gebogen und durch Stumpfsehweisswalzen verschweisst wird, d a durch gekenn- zeichnet, dass hinter den Stumpfschweisswalzen Sauerstoff oder Luft auf die bereits gebildete Schweissnaht geblasen wird, um diese zu erweichen oder teilweise zu schmelzen, und dass anschliessend das Rohr durch Ziehwalzen geführt wird.