Schweissverbindung an Stahlrohren aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Wegen der ständig steigenden teehnisehen Anforderungen und der Notwendigkeit, die Werkstoffe möglichst wirtschaftlich aus zunützen, gelangen, insbesondere im Kessel und Apparatebau, vielfach unterschiedliche Werkstoffe gleichzeitig zur Verwendung. So besteht z. B. bei Hoehdruek-Dampfkesseln mit hoher Dampftemperatur das Bedürfnis, für ein und denselben Lberhitzer Rohre aus niedrig- oder unlegiertem Stahl und Rohre aus hoehlegiertem austenitischen Stahl zu verwenden.
Beide Stahlsorten haben aber einen sehr unterschiedlichen Ausdehnungs koeffizienten, so dass die Haltbarkeit der Verbindung der Rohre aus derart. verschiede nen Werkstoffen, insbesondere unter wech selnden Betriebsbeanspruchungen, grösste Schwierigkeiten macht. Da die übliche Seliweissverbindung versagt, hat man sich durch Verwendung teurer Flansehverbin- dungen oder durch Einbau von Zwischen behältern, in welche die Rohre mit, unter. schiedlichem Ausdehnungskoeffizienten ein gewalzt werden, zu helfen versucht.
Es ist auch vorgeschlagen . worden, die Rohrenden von Rohren mit niedrig- oder unlegiertem, ferritisch-perlitischem Stahl mit austeni- tisehem Stahl zu umgiessen. Die so erhaltene Verbindung ist aber von grosser Starrheit und wegen des Gussgefüges praktisch un geeignet, im übrigen auch unwirtschaftlich.
Die Schweissverbindung nach der Erfin dung an Stahlrohren, die aus Werkstoffen mit. unterschiedlichen Ausdehnungskoeffi zienten bestehen, zeichnet sich dadurch aus, dass an jedes Rohrende ein Anschlussrohr- stück aus Werkstoff mit dem gleichen Aus dehnungskoeffizienten, vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff, angeschweisst ist, und dass beide Anschlussrohrstüeke auf einem Teil ihrer Länge sich überdecken und durch eine grossflächige Schweissverbindung zu einem zusammenhängenden Zwischenstück vereinigt sind.
Vorzugsweise besteht dieses Zwischen stück aus einem durch Schweissplattierung hergestellten Doppelstück, an dessen einem Ende das Innenrohr und an dessen anderem Ende das Aussenrohr übersteht, wobei die ge wünschten Anschlussmasse erforderlichen falls durch Einziehen oder Aufweiten der Enden des Zwischenstückes, gegebenenfalls auch durch Anstauchen undloder spanabhe bende Bearbeitung, erhalten werden. Das Rohr aus Werkstoff mit dem grösseren Aus dehnungskoeffizienten liegt bei dem Zwi schenstück vorzugsweise innen.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4 im Schnitt dargestellt; davon ist Fig. 1 in grö sserem Massstab ausgeführt.
In Fig. 1 ist a das Ende des Rohres mit dem grösseren und b das Ende des Rohres mit dem geringeren Ausdehnungskoeffizienten. Beide Rohrenden sind durch ein Zwischen stück miteinander durch Sehweissen verbun den. Dieses Zwischenstück besteht aus über einandergreifenden Rohren c. und d, die auf grösserer Länge innig, z. B. durch Schweiss- plattierung, miteinander verbunden sind. Die Herstellung des Zwischenstückes nach dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt ans einem Doppelrohr gemäss Fig. 2. Auf der Innenseite dieses Doppelrohres ist der Werk stoff c mit dem grösseren Ausdehnungskoeffi zienten angeordnet.
Um die entsprechenden Anschlussmasse und -quersehnitte zu erhalten, werden die Enden eines Doppelrohrstüekes angestaucht, wie Fig. 3 zeigt. Danach wird an dem einen Ende der Werkstoff des äussern Rohres und am andern Ende der Werkstoff des innern Rohres abgedreht, so dass sich ein Zwischenstück gemäss Fig. 4 ergibt, welches an die beiden Rohrenden angeschweisst wird.
Welded connection on steel pipes made of materials with different expansion coefficients. Because of the constantly increasing technical requirements and the need to use the materials as economically as possible, many different materials are used at the same time, especially in boiler and apparatus engineering. So there is z. B. in Hoehdruek steam boilers with high steam temperature the need to use tubes made of low-alloy or unalloyed steel and tubes made of high-alloy austenitic steel for one and the same Lberhitzer.
However, both types of steel have very different expansion coefficients, so that the durability of the connection of the pipes from such. various materials, especially under changing operational stresses, makes major difficulties. Since the usual Seliweissverbindungen fails, you have to use expensive flange connections or by installing intermediate containers in which the pipes with, under. With different expansion coefficients, one tries to help.
It is also suggested. has been to encapsulate the pipe ends of pipes with low or unalloyed, ferritic-pearlitic steel with austenitic steel. The connection obtained in this way, however, is extremely rigid and practically unsuitable because of the cast structure, and otherwise also uneconomical.
The welded joint according to the invention on steel pipes made of materials with. different expansion coefficients exist, is characterized in that a connecting pipe piece made of material with the same expansion coefficient, preferably made of the same material, is welded to each pipe end, and that both connecting pipe pieces overlap over part of their length and by a large area Welded connection are combined into a coherent intermediate piece.
This intermediate piece preferably consists of a double piece produced by weld cladding, at one end of which the inner tube and at the other end the outer tube protrudes, with the desired connection mass if necessary by drawing in or expanding the ends of the intermediate piece, possibly also by upsetting and / or cutting Machining, to be preserved. The tube made of material with the greater expansion coefficient is preferably inside the inter mediate piece.
Embodiments of the subject matter of the invention are shown in sections in FIGS. 1 to 4; 1 of which is shown on a larger scale.
In Fig. 1, a is the end of the tube with the larger and b the end of the tube with the lower coefficient of expansion. Both pipe ends are connected to each other by visual welding through an intermediate piece. This intermediate piece consists of mutually overlapping tubes c. and d, which over a greater length intimately, z. B. by weld cladding, are connected to one another. The intermediate piece according to the second exemplary embodiment is produced on a double tube according to FIG. 2. On the inside of this double tube, the material c with the larger expansion coefficient is arranged.
In order to obtain the corresponding connection dimensions and cross sections, the ends of a double pipe piece are upset, as shown in FIG. 3. Thereafter, the material of the outer tube is turned off at one end and the material of the inner tube at the other end, so that an intermediate piece according to FIG. 4 results, which is welded to the two tube ends.