DE1240492B

DE1240492B - Verfahren zum Schweissen der Kanten von Laengsnahtrohren aus Band

Info

Publication number: DE1240492B
Application number: DE1964P0034995
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Greiner; Albert Krafft; Dipl-Ing Felix Kusenberg; Dipl-Ing Wilfri Niederstrasser
Original assignee: Thyssen Roehrenwerke AG
Current assignee: Thyssen Roehrenwerke AG
Priority date: 1964-09-03
Filing date: 1964-09-03
Publication date: 1967-05-11

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 21 c

Deutsche Kl.: 7b-7/01

Nummer: 1240 492

Aktenzeichen: P 34995 I b/7 b

Anmeldetag: 3. September 1964

Auslegetag: 18. Mai 1967

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Schweißen der Kanten von Längsnahtrohren aus Band, dessen Kanten zu einem Teil der Banddicke so abgeschrägt sind, daß sich nach dem Runden des Bleches zum Rohr eine trichterförmige Fuge ergibt.

Bei der Herstellung von geschweißten Rohren aus Band ist es bekannt, das Band in kontinuierlicher Arbeitsweise zum Schlitzrohr zu biegen, anschließend im gleichen Arbeitsgang die Bandkanten durch Widerstandserhitzung auf Schweißtemperatur zu bringen und durch Preßschweißung miteinander zu verbinden. Der für die Widerstandserhitzung der Bandkanten erforderliche Strom kann entweder über Kontakte zugeführt werden oder durch Induktion in das Band eingeleitet werden. Dieses häufig angewendete Verfahren liefert zwar in den meisten Fällen zufriedenstellende Resultate, jedoch hat das angeschweißte Material noch eine solche Struktur, daß seine Kerbschlagzähigkeit verhältnismäßig gering ist. Daher reicht die mechanische Festigkeit solcher Rohre bei hohen Ansprüchen an diese Festigkeit des Rohres nicht aus.

Um besonders hochwertige Schweißnähte zu erzielen, wendet man meistens eine elektrische Schmelzschweißung an. Das erfordert jedoch im allgemeinen ziemlich umständliche und schwierige Vorarbeiten. Man geht meist von Blechen aus, die zunächst in Rohrform gebogen werden. Die Naht wird dann durch Heften von Hand provisorisch fixiert; dabei muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Kanten parallel sind und einander genau gegenüberliegen, damit eine saubere Führung für den Schweißkopf vorhanden ist und eine glatte Naht entstehen kann. Schließlich wird mit einem automatischen Schweißgerät die Fuge innen und außen verschweißt.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von geschweißten Rohren mit schraubenförmig verlaufender Naht bekannt, bei dem zunächst durch Preßschweißung eine Schweißunterlage erstellt und auf diese Unterlage eine schließende Schweißnaht mittels Elektrodenschmelzschweißung aufgelegt wird. Bei diesem Verfahren wird ein Teil der Wandstärke nur preßgeschweißt, so daß auch dieses Rohr mit den erwähnten Mängeln behaftet ist.

Bei einem bekannten Verfahren, dessen Aufgabe in der Vermeidung des beim Preßschweißen üblicherweise auftretenden Schweißgrates besteht, wird das Band zunächst in kontinuierlicher Arbeitsweise zum Schlitzrohr gebogen. Anschließend werden im gleichen Arbeitsgang die Bandkanten, die eine abgerundete Form haben sollen, durch induzierten Hochfrequenzstrom erwärmt und unter Aufstauchung an-

Verfahren zum Schweißen der Kanten von
Längsnahtrohren aus Band

Anmelder:

Thyssen Röhrenwerke Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, August-Thyssen-Str. 1

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Wilfried Niederstrasser,

Dr. Emil Greiner,

Albert Krafft,

Dipl.-Ing. Felix Kusenberg, Mülheim/Ruhr

einandergepreßt, wobei sich zwischen den aufgestauchten Rändern eine Fuge bildet. Schließlich werden die aufgestauchten Kanten außen und innen wieder aufgeschmolzen, zu dem Zweck, daß das geschmolzene Material die Fuge schließt und eine glatte Naht bildet. Bei diesem Verfahren tritt eine Reihe von Schwierigkeiten auf, und es hat sich daher nicht einführen können. Nachteilig ist, daß die preßgeschweißte Naht nur in der Umgebung der inneren und äußeren Fuge aufgeschmolzen wird, im mittleren Teil jedoch erhalten bleibt und daher den erwähnten Nachteil einer geringen Kerbschlagzähigkeit aufweist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, nach welchem eine besonders hochwertige Naht mit durchgehend gleichmäßigem Gefüge hoher mechanischer Festigkeit hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die einander parallelen Flächen der Fuge durch Preßschweißen zu einem Steg miteinander verbunden werden und anschließend der V-förmige Teil der Fuge durch Schmelzschweißung geschlossen wird, wie bei der Schraubennahtrohrherstellung bekannt, und daß dann der Steg umgeschmolzen wird. Die V-förmige Fuge liegt mit Vorteil auf der Innenseite des Rohres. Es kann aber auch zweckmäßig sein, daß die Kanten sowohl an der Innenseite des Rohres als auch an dessen Außenseite abgeschrägt sind und daß jede der dadurch gebildeten V-förmigen Fugen durch Schmelzschweißung geschlossen wird. Das Schmelzschweißen der Fuge erfolgt vorteilhaft in einem Arr beitsgang mit dem Preßschweißen des Steges. Die Schweißstelle und ihre Umgebung werden vorzugsweise vor dem Schmelzschweißen induktiv vorgewärmt; dadurch können die Geschwindigkeit des

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Schmelzschweißens erhöht und die Kapazität der kontinuierlichen Rohrschweißstraße besser ausgenutzt werden.

Die durch die abgeschrägten Kanten gebildete V-förmige Fuge gewährleistet, daß die Naht auch bei 5 größerer Wandstärke bei der elektrischen Schmelzschweißung einwandfrei durchgeschweißt wird. Außerdem bildet die Fuge eine saubere Führung für den automatisch arbeitenden Schweißkopf.

Das Schmelzschweißen der Fuge erfolgt Vorzugsweise in einem Arbeitsgang mit dem Formen des Schlitzrohres und dem Preßschweißen in einer kontinuierlichen Rohrschweißstraße. Das ist jedoch nur möglich, wenn die Fuge mit ihrer offenen Seite nach oben liegt.

Das Preßschweißen der parallelen, stumpf aneinanderstoßenden Flächen der Naht bezweckt nur, die Lage der Bandkanten für das Schmelzschweißen endgültig zu fixieren und das zeitraubende Heften der Naht durch einen kontinuierlichen, automatisch ab- _ao laufenden Prozeß zu ersetzen. Der durch Preßschweißen erzeugte Steg wird in jedem Fall wieder durch Schmelzschweißung umgeschmolzen.

Die Figuren dienen der Erläuterung der Erfindung:

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch den gleichen Teil as des Bandes, nachdem daraus durch Preßschweißen ein Rohr gebildet worden ist;

F i g. 2 zeigt in Tabellenform die wesentlichen Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung für die verschiedenen Ausführungsarten.

Das zum Schlitzrohr 2 gezogene Band, dessen Kanten entsprechend der gewünschten Schweißnaht ein- oder beidseitig abgeschrägt sind, wird, nachdem seine Kanten auf Schweißtemperatur gebracht worden sind, durch entsprechend geformte und angeordnete Formwalzen in an sich bekannter Weise so zusammengepreßt, daß die einander parallelen Flächen 6 der Fuge miteinander verschweißen. Diese beiden miteinander preßverschweißten Flächen 6 bilden dann einen Schweißsteg8 (Fig. 1), an dem sich nach innen eine V-Fuge 7 und, falls eine Fläche 5' geformt wird, nach außen eine ähnliche V-Fuge anschließt.

' Das in dieser Weise durch Preßverschweißen hergestellte Rohr, dessen Preßschweißnaht oben liegt, wird dann um 180° um seine Achse gedreht, und in einer getrennten Vorrichtung wird dann die V-Fuge durch Schmelzschweißung geschlossen. Dann wird das Rohr erneut um 180° gedreht und dann der Steg 8 durch Schmelzschweißung umgeschmolzen, so daß dann die beiden Kanten des Schlitzrohres im ganzen Bereich der Wandstärke des Rohres durch Schmelzschweißen verbunden sind.

Die Tabelle der F i g. 2 zeigt in der Zeile I bei a das noch offene Schlitzrohr mit den Flächen 6, die zunächst durch Preßschweißen den Steg 8 bilden sollen, und den Flächen 5, die die mittels Schmelzschweißen zu schließende V-Fuge 7 bilden sollen; bei b ist das geschlossene, bei c das durch Preßschweißen zunächst fertige Rohr dargestellt, bei f ist dargestellt, wie die V-Fuge 7 durch Schmelzschweißen geschlossen wird, nachdem das Rohr um 180° gedreht worden ist, und bei g ist gezeigt, wie der Steg 8 durch Schmelzschweißen aufgeschmolzen wird; die eng schraffierten Teile der Spalte g zeigen, daß die Schmelzschweißung durch die ganze Wandstärke des Rohres geht.

Die Zeile II der F i g. 2 unterscheidet sich in den Spalten a, b und c nur dadurch von der Zeile I, daß das Schlitzrohr mit untenliegender Naht erzeugt wird. In der Spalte d ist angedeutet, daß die durch Preßschweißen bei 8 erzeugte Verbindung sowie ihre Umgebung durch eine Induktionsspule 9 erwärmt wird; sofort anschließend wird dann, wie Spalte e zeigt, die V-Fuge 7 durch Schmelzschweißung geschlossen. Dann wird das Rohr um 180° gedreht und, wie Spalte g zeigt, der Steg 8 durch Schmelzschweißung umgeschmolzen.

Die Zeile III der F i g. 2 zeigt den Fall, daß an die Kanten des Schlitzrohres auf jeder Seite der im wesentlichen radialen Flächen 6 eine Schrägfläche 5 bzw. 5' angewalzt worden ist, so daß sich beim geschlossenen Spaltrohr (Spalte b) zwei V-Fugen 7 und 7' bilden. Nach dem Preßschweißen (Spalte c) bildet sich ein Steg 8 aus, der die beiden Kanten miteinander verbindet. Nachdem der Steg 8 und seine Umgebung mittels einer Induktionsspule erwärmt worden sind (Spalte d) wird die V-Fuge T durch Schmelzschweißung geschlossen, wobei ein Teil des Steges 8 umgeschmolzen wird (Spalte e); dann wird das Rohr um 180° gedreht und die V-Fuge 7 durch Schmelzschweißung geschlossen und dabei der Rest des Steges 8 umgeschmolzen (Spalte f).

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schweißen der Kanten von Längsnahtrohren aus Band, dessen Kanten zu einem Teil der Banddicke so abgeschrägt sind, daß sich nach dem Runden des Bleches zum Rohr eine trichterförmige Fuge ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die einander parallelen Flächen der Fuge durch Preßschweißen zu einem Steg miteinander verbunden werden und anschließend der V-förmige Teil der Fuge durch Schmelzschweißung geschlossen wird, wie bei der Schraubennahtrohrherstellung bekannt, und daß dann der Steg umgeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmige Fuge auf der Innenseite des Rohres liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten sowohl an der Innenseite des Rohres als auch an dessen Außenseite abgeschrägt sind und jede der dadurch gebildeten V-förmigen Fugen durch Schmelzschweißung geschlossen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzschweißen der Fuge in einem Arbeitsgang mit dem Preßschweißen des Steges erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstelle und ihre Umgebung vor dem Schmelzschweißen induktiv vorgewärmt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 929 246;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1165 787,
1067 762;
USA.-Patentschrift Nr. 2 669 639.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen