DE1206105B - Verfahren zum induktiven Nahtschweissen von Rohren - Google Patents

Description

• Verfahren zum induktiven Nahtschweißen von Rohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum induktiven Nahtschweißen von Rohren mittels Wechselstrom, bei dem ein zylinderförmig aufgebogener Blechstreifen durch eine Induktionsspule geführt wird und die am Ende einer Fuge zusammenlaufenden Blechkanten verschweißt werden.
• Die durch die bekannten Verfahren dieser Art erhaltenen Schweißnähte weisen Unregelmäßigkeiten in der Festigkeit auf. Diese entstehen dadurch, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Schweißstelle und dem in Längsachse bewegten Rohr nicht konstant ist. Durch kleine Schwankungen in der Breite des Blechstreifens, aus dem das Rohr gefertigt wird, und durch Grat auf den Kanten wird die Berührung der zusammenlaufenden Kanten einmal früher und einmal später eintreten. Die Schweißstelle wandert also, bezogen auf die Lage der Druckrollen, vor und zurück. Dadurch werden manche Stellen stärker erhitzt und manche weniger stark.
• Man hat beim konduktiven Längsnahtschweißen von Rohren diesen unerwünschten Effekt dadurch beseitigt, daß man zur Überleitung des Schweißstromes kurz vor dem Schweißpunkt ein den dort noch offenen Rohrspalt überbrückendes Kontaktglied angeordnet hat.
• Diese Maßnahme ist insofern nachteilig, weil hierdurch die Stelle der größten Erwärmung von dem Schweißpunkt abgezogen wird. Außerdem unterliegt ein überbrückendes Kontaktglied der dauernden Abnutzung.
• Die Aufgabe, die bei einem Verfahren der einleitend genannten Art entstehende Schweißnaht zu homogenisieren, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels einer kurz vor dem Fugenende angeordneten Lichtbogenelektrode ein von der induzierten Spannung unabhängiger Lichtbogen erzeugt wird.
• Durch den Lichtbogen, der vor dem Fugenende angeordnet wird, wird eine örtlich feststehende Übergangsstelle zwischen den Kanten geschaffen, die eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen Schweißstelle und Rohr bewirkt. Dieser erzwungene Übergang, an dem sich nun die größte Hitze entwickelt, muß vor dem Fugenende angeordnet sein, damit vor ihm keine willkürlichen Verbindungsstellen zwischen den Kanten auftreten können. Der Lichtbogen hat noch die vorteilhafte Wirkung, dem Werkstück zusätzliche Wärmeenergie zuzuführen, so daß bei vorgegebener Generatorleistung des Induktors die Vorschubgeschwindigkeit erhöht werden kann.
• Das Rohr kann zur Rückführung des Stromes für die Lichtbogenelektrode benutzt werden. Eine Entkopplung des Gleichstromkreises für .den Lichtbogen vom Wechselstromkreis des Induktors wird durch eine Drossel im Gleichstromkreis erhalten.
• Es ist beim konduktiven Schweißen bekannt, die Kontakte an den Einspeisestellen durch Lichtbögen zu ersetzen. Über diese wird der Generatorstrom zu- und abgeführt.
• Außerdem ist es bei einem Verfahren der einleitend genannten Art bekannt, einen durch überschlag zwischen den zusammenlaufenden Kanten auftretenden Lichtbogen dadurch zu fixieren, daß kurz vor dem Fugenende ein aus einem inerten Gas und Wasserstoffgas bestehendes Gemisch in die Fuge eingeblasen wird. Wird mit hohen Spannungen gearbeitet, so treten bekanntlich spontane Lichtbogenübergänge auf. Diese sind an sich unerwünscht, da sie ihre Energie aus dem Generator nehmen. Durch sie wird also ein großer Teil der Generatorenergie nutzlos im Luftraum verbraucht. Damit nun bei einem zufälligen Auftreten des an sich unerwünschten Lichtbogens dieser nicht in den offenen Spalt zwischen den zusammenlaufenden Blechkanten abwandern kann - der Bogen läuft so weit in den sich öffnenden Spalt hinein, bis er abreißt -, wird er kurz vor dem Fugenende durch das eingeblasene Gasgemisch festgehalten. Bei der Erfindung wird durch eine kleinere Spannung ein Überschlag zwischen den Kanten vermieden. Der hier verwendete Lichtbogen ist nicht von der induzierten Spannung abgeleitet, sondern von dieser unabhängig.
• Bei einem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein zylinderförmig aufgebogener Blechstreifen 1 durch eine aus drei Windungen bestehende Induktorspule 2 geführt. Diese ist an einen Hochfrequenzgenerator angeschaltet. In dem aufgebogenen Blechstreifen wird ein Strom induziert, der das Material an der Berührungsstelle 3 der beiden Kanten 4 und 5 so stark erhitzt, daß es schmilzt. Die Berührungsstelle wandert bei den bekannten Einrichtungen relativ zu den Druckrollen 6 und 7 auf Grund von Unebenheiten in Vorschubrichtungen des Rohres vor- und zurück. Durch die kurz vor dem Ende der Fuge 8 angeordnete Lichtbogenelektrode 9 wird dies verhindert. Die Lichtbogenelektrode 9 ist mittels der Hebel 10 und 11 in einer bestimmten relativen Lage zu den Druckrollen angeordnet und bewirkt, daß der Stromübergang zwischen den zusammenlaufenden Kanten über den Lichtbogen stattfindet. Die Stelle, an der sich die beiden Kanten erstmalig berühren, an der also die stärkste Erwärmung auftritt, wird damit örtlich festgehalten, so daß bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit .des Rohres auch eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen Schweißstelle und Rohr entsteht. Der Stromkreis für den Lichtbogen ist in den Figuren nicht eingezeichnet. Er kann in der bereits oben geschilderten Art ausgebildet sein.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum induktiven Nahtschweißen von Rohren mittels Wechselstrom, bei dem ein zylinderförmig aufgebogener Blechstreifen durch eine Induktionsspule geführt und die am Ende einer Fuge zusammenlaufenden Blechkanten verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer kurz vor dem Fugenende (8) angeordneten Lichtbogenelektrode (9) ein von der induzierten Spannung unabhängiger Lichtbogen (11) erzeugt wird.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Gleichstromlichtbogen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstromkreis für den Lichtbogen durch eine Drossel von dem Wechselstromkreis entkoppelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr: 429 632; deutsche Auslegeschriften Nr. 1069 312, 1144 857; USA.-Patentschriften Nr. 2 669 639, 2 800 561.