DE1019516B

DE1019516B - Welded connection of pipes with cylindrical vessels

Info

Publication number: DE1019516B
Application number: DEM22665A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Maurer; Dipl-Ing Rudi Nass
Original assignee: Maschinenfabrik Esslingen AG
Current assignee: Maschinenfabrik Esslingen AG
Priority date: 1954-04-07
Filing date: 1954-04-07
Publication date: 1957-11-14

Description

DEUTSCHESGERMAN

Im Dampfkesselbau ist es gebräuchlich, die Verbindung zwischen Kessel-, Überhitzer- oder anderen Rohren mit den Sammlern durch elektrische Lichtbogenschweißung herzustellen. Zu diesem Zweck werden in der Regel in die Sammler Löcher gebohrt, in welche die Rohre, so· eingesteckt werden, daß sie im Innern der Sammler etwas vorstehen. Die in die Sammler gebohrten Löcher sind von außen her V-förmig angesenkt, damit das Schweißgut möglichst bis zur inneren Wandfläche des Sammlers eingebracht werden kann. Diese Schweißverbindungen werden in an sich bekannter Weise durch tulpenförmige Vertiefungen am Sammler vorbereitet durch Ausbohren, Ausfräsen oder Brennschneiden in der Werkstatt. In steam boiler construction it is common to establish the connection between boiler, superheater or other Manufacture pipes with the collectors by electric arc welding. Be for this purpose As a rule, holes are drilled in the collector, into which the pipes are inserted so that they are in the Somewhat protruding inside the collector. The holes drilled in the collectors are from the outside Countersunk V-shape so that the weld metal is brought in as far as possible to the inner wall surface of the collector can be. These welded connections are made in a manner known per se by means of tulip-shaped depressions prepared on the collector by drilling, milling or flame cutting in the workshop.

Es sind auch schon Verbindungen zwischen Rohren und Abzweigstutzen vorgeschlagen worden, bei welchen an allen Stellen des Stutzenumfanges das Schweißgut den gleichen Querschnitt bei gleichbleibendem Schweißfugenöffnungswinkel aufweist.There have also already been proposed connections between pipes and branch stubs, in which the weld metal has the same cross-section at all points on the circumference of the nozzle, while the same Has weld joint opening angle.

Weiterhin sind auch Schweißverbindungen zwischen Haupt- und Abzweigrohren unter Zwischenschaltung eines Paßstückes bekanntgeworden, bei welchen die Wandstärke des sich in seiner lichten. Weite nach innen verengenden Paßstückes von der Durchdringungslinie aus bis zu einer zwischen seinen beiden Enden gelegenen Ebene der größten Beanspruchung zunimmt.Furthermore, welded connections between the main and branch pipes are also interposed of a fitting became known, in which the wall thickness of the clear in its. Expanse inwardly narrowing fitting piece from the line of penetration to one between its two The ends of the plane of greatest stress increases.

Die ersterwähnte Verbindungsart hat den Nachteil, daß bei Sammlern großer Wandstärke viel Werkstoff fortgenommen werden muß, damit eine hinreichend große V-förmige Auskehlung an der Verbindungsstelle entsteht, welche bis zum inneren Durchmesser des Sammlers reicht und somit gestattet, mit der Elektrode bis zur Wurzel durchzuschweißen. Auch ergibt sich nur bei sehr großem Unterschied der Durchmesser der beiden zu verbindenden Rohre eine schweißtechnisch und festigkeitsmäßig zufriedenstellende Naht.The first-mentioned type of connection has the disadvantage that a lot of material for collectors with large wall thicknesses must be removed so that a sufficiently large V-shaped groove at the junction arises, which extends to the inner diameter of the collector and thus allows with the Weld the electrode through to the root. The diameter is also only obtained if there is a very large difference of the two pipes to be connected, one that is satisfactory in terms of welding technology and strength Seam.

Bei der zweitgenannten Verbindungsart werden zwar diese Nachteile vermieden, jedoch haftet ihr ein anderer Nachteil an, daß nämlich nicht nur das größere Rohr längs der Bohrung, sondern auch der untere Rand des anzuschweißenden Rohres nach einer sattelförmigen Raumkurve bearbeitet werden muß, was bei einer genauen Fertigung nur mit Hilfe von Kopiereinrichtungen u. dgl. möglich ist. Dazu kommt, daß durch den an allen Stellen des Stutzenumfanges gleichbleibenden Querschnitt der Schweißnaht der an der Wurzel der Laibung des Bohrloches vorhandene Steg längs des Umfanges in seiner Höhe wechselt. Dies hat den Nachteil, daß die Wärmeableitung längs des Umfanges des Bohrloches verschieden ist. Daraus entstehen unerwünschte Schweißspannungeii.With the second type of connection, these disadvantages are avoided, but you are liable Another disadvantage, namely that not only the larger pipe along the bore, but also the the lower edge of the pipe to be welded must be machined according to a saddle-shaped space curve, This is only possible with the help of copying devices and the like in the case of precise production. In addition, that due to the constant cross-section of the weld seam at all points of the nozzle circumference the root of the soffit of the borehole existing web changes along the circumference in its height. This has the disadvantage that the heat dissipation is different along the circumference of the borehole. From it unwanted welding stresses arise.

Schweißverbindung von Rohren
mit zylindrischen GefäßenWelded connection of pipes
with cylindrical vessels

Anmelder:Applicant:

Maschinenfabrik Eßlingen,
Eßlingen/NeckarMaschinenfabrik Eßlingen,
Esslingen / Neckar

Dipl.-Ing, Walter Maurer, Eßlingen/Neckar,Dipl.-Ing, Walter Maurer, Eßlingen / Neckar,

und Dipl.-Ing, Rudi Nass, Stuttgart,and Dipl.-Ing, Rudi Nass, Stuttgart,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Auch die übrigen bekannten Verbindungsarten weisen Nachteile auf.The other known types of connection also have disadvantages.

Gemäß der Erfindung werden die genannten Mängel dadurch beseitigt, daß die tulpenförmige Schweißkehle in der Wand des zylindrischen Gefäßes in an sich bekannter Weise der Durchdringungslinie zwischen der Innenwand des Gefäßes und der Außenwand des einzuschweißenden Rohres folgt, aber so<, daß an der Laibung des Bohrloches ein ringförmiger Steg in durchgehend gleicher Höhe von etwa 1 mm vorhanden ist.According to the invention, the aforementioned shortcomings thereby eliminating the fact that the tulip-shaped weld fillet in the wall of the cylindrical vessel in known way of the line of penetration between the inner wall of the vessel and the outer wall of the pipe to be welded follows, but in such a way that on the reveal of the borehole an annular ridge in continuously the same height of about 1 mm is present.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schweißkehle bzw. der Laibung des Bohrloches wird einerseits erreicht, daß beim Schweißen der Wurzelraupe ein einwandfreies Durchschweißen erfolgt, andererseits die durchgehend gleiche Höhe des Steges von etwa 1 mm den technischen Fortschritt bringt, daß beim Schweißen stets gleiche Verhältnisse für die Wärmeableitung gegeben sind, wodurch die normalerweise auftretenden Schweißspannungen vermieden werden.The inventive design of the weld fillet or the soffit of the borehole is on the one hand achieved that when welding the root caterpillar a perfect welding through takes place, on the other hand, the consistently same height of the web of about 1 mm brings technical progress, that the same conditions are always given for the heat dissipation during welding, which is normally the case occurring welding stresses can be avoided.

Ein Ausführungsbeispiel einer Schweißverbindung nach der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of a welded joint according to the invention is shown below with reference to the Drawing explained in more detail.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines Sammlers mit einem zum Anschweißen eingesteckten K es s el rohr,Fig. 1 is a perspective view of a header with one tucked in for welding K it s el pipe,

Fig. 2 ein Teilschnitt durch die Schweißstelle in Längsrichtung des Sammlers,2 shows a partial section through the weld in the longitudinal direction of the collector,

Fig. 3 ein zu Fig. 2 senkrechter Schnitt durch die Verbindungsstelle.FIG. 3 shows a section perpendicular to FIG. 2 through the connection point.

Tn den zylindrischen Sammler 1 sind beispielsweise drei Löcher für Kesselrohre gebohrt. In das mittlere der drei Löcher ist ein Kesselrohr 2 eingesteckt, und zwar in der Lage, in der es eingeschweißt werden soll. Jedes der drei Löcher ist mit einer tulpenförmigen Auskehlung versehen. Es ist ersichtlich, daß dieseFor example, three holes for boiler tubes are drilled in the cylindrical collector 1. In the middle A boiler tube 2 is inserted into the three holes in the position in which it is to be welded. Each of the three holes is provided with a tulip-shaped groove. It can be seen that this

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tulpenförmigen Auskehlungen bis nahe zur Innenwand Iß des zylindrischen Sammlers reichen. Ebenso ist ersichtlich, daß dies nicht nur dort der Fall ist, wo· sich die tulpenförmigen Auskehlungen mit der Scheitellinie Ib des Sammlers "kreuzen, sondern auch dort, wo sie sich mit dem durch die Rohrlochmitte gehenden Umfangskreis Ic des Sammlers kreuzen. Es bleibt also im Grunde der tulpenförmigen Auskehlung ein überall gleichmäßig schmaler Rand 1 d stehen, der beim Schweißen mit dem eingesteckten Rohr überall gut und gleichmäßig verbunden und einwandfrei durchgeschweißt werden kann.tulip-shaped grooves close to the inner wall of the cylindrical collector. It can also be seen that this is not only the case where the tulip-shaped grooves intersect with the apex line Ib of the collector ", but also where they intersect with the circumferential circle Ic of the collector passing through the center of the pipe hole. It remains Basically, the tulip-shaped groove has a uniformly narrow edge 1 d everywhere, which can be connected well and evenly and flawlessly welded through when welding with the inserted pipe.

Claims

PATENT CLAIM:

Welded connection for pipes, in which the pipe ends in a corresponding to the pipe outer diameter bore of a cylindrical vessel, z. B. a collector pipe, inserted and welded along the tulip-shaped groove of the borehole, characterized in that the weld fillet in the wall of the cylindrical vessel (1) follows the line of penetration between the inner wall of the vessel (1) and the outer wall of the tube (2) in such a way that an annular web (1 d) is present at the soffit of the borehole at the same height of about 1 mm throughout.

Considered publications:
German Patent No. 629,500;
German patent application M 10001 XII / 47 f.

1 sheet of drawings