DE1408267A1 - Verfahren zur Waermebehandlung von Schweissnaehten - Google Patents

Verfahren zur Waermebehandlung von Schweissnaehten

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DE1408267A1
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DE
Germany
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mixture
exothermic
heat
aluminum
weld
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Pending
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DE19591408267
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English (en)
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Fdmonds Robert Charles
Adam Dunlop
Cooksey Robert James
Cherry George Joseph Nall
Stringer Charles Roy
Andrew Alfred Tresham
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Kemwell AG
Original Assignee
Kemwell AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

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  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
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Description

ΓΑ I «I* IANWK IT I
DR. E.WIEGAND DIPUNG. W. NIEMANN 1408267 DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MONCHlN , HAMBURO
W. 10 .' 615/61 l^Aie ■·. ,, \ · P 14 o8, 267 I .8 i
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Kemwell AG/Zug (Schweiz); γ
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Verfahren aur Wärmebehandlung von Schweißnähten Die Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zur WSnae-
. ' ■ . · . ••,■•■•■■..'•/· behandlung von Schweißnähten· ' . ; . ·/
'"'·'·■ · '·,■·' . · * * \ ■ Ea ist bekannt« daß beim Schweißen das sich abkühlende
Schwoißraetall unerwünschten inneren Spannungen unterworfen
ist. Kach bekannten Verfahren können die Spannungen behoben
·.."■·■ · * - · · . - ' ■ » ' ..·. werden, wenn das Metall langsam abkühlen gelassen wird.
dessen ist es bei großen Schweißnähten, z.B. beim Aneinander-
' . ■ ■ ' /■■■■;·· schweißen von zwei Eisenrohren von großem Durchmesser, äußerst
schwierig, die Abkühlung zu steuern,, weil das übliche Verfah-. ren, über die Sohweißflache eine Flamme zu führen« im günstig-,'
sten Falle eine ungleichraäfliße Qlühwirkung ergibt·
1 ■ \
■ ·. '■
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λ Λ.-.Λ ■.■·■·.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines λ*. *■:.-·. .ι—
f ahrens zur Behebung der Spannungen in Schweißnähten o.d&l,
-Das Verfahreh gemäß der Erfindung sur WBnMbehandlur. - von
Schweißnähten ist dadurch gekennzeichnet, daß auf eine
naht und den angrensenden Baeich eine oder mehrere Paekun gen einer exotherm !reagierenden Mischung aufgebracht« dielte · - ,· '.iff;'
Mischung entxündet und der Rückstand anschließend erlebten ■ } '%;
gelassen wird. ■ ." ' "'■·'. . · tf?~T i# Ferner wird gemäß der Erfindung eine MiBchung but . ·. ' '
Durchführung des vorstehend beschriebenen verfahrene geeehaf» V
fen« die aus wenigstens 20 Oewichteprose&ten fointeilige« "v ' '
AlurainiUM, eine» Fluorid, einen Bindeedttel, eine»
Bdttel« in einer für die Oxydation des gesagten Alusiniuee ;-;;'' stuchioBtetrisoh ungeeigneten Menge« und «ine* wSreeieolie.-renden, feuerfesten Füllstoff in solcher Menge« dall ein ·;- '" fester« Euaaoeenhaftender ausgebrannter Bttekstand ent^toht, besteht.
Die gewöhnlich verwendete exothera reagierende Mischung besteht z.B. aus Aluminiumpulver und Oxydationsmitteln, wie Nitraten, Elsenoxyd' oder Manganoxyd, die vorzugsweise in einer stöchioaetrisch ungenügenden Menge vorhanden sind, um das insgesamt vorhandene Aluminium vollständig au oxydieren; auch wird der Mischung etwas Pluorld sugeaetxt, z.B. Oyl bis 10 % oder mehr, s.B. bis au 20 £·
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. A Oβ 26 7
typiocho Miaohung kann wie folgt s uoins
Aluminium in feinvortoiltor Form
(Pulver, Säge- und brehspüna
..o.dßl.) '. · 20 - 80 Natrium- oder ICalluisnitrat oder -chlo-
/ . rat 0-10 Gew.-Jj
Mangen- odor Eiaonoxyd oder zusammen 5-20 Fluorid, z.B. Kryolith 0,5« 20 3ew.-£
Bindemittel, z.B. Bentonit, Kern- ·
gucnii oder Sulfitlauee '0-5 dew.-#
Füllstoff· z.B. gekörntο Schamotte«
Sand oder Ofen-Aggregat( zer- Host klfeinertes totgebranntes aluminijuahaltiges Backsteinmaterial}
Vorzussv/eiso betrugt dor Aluminiuiasehait 40 $ oder mehr.
Kieselerde oder kieselartige Stoffe neigen führend der Verbrennung zur Bildung von Sillcatschlacicen, die den freien Luftzutritt zum Aluminium vorhindern, wenn äie erste ReaktionsEtufe infolge der eingeschlocßonen OxydationsstoiTo vorübor ist» wodurch die Wärmeabgabe des exothermen Materials erniedrigt wird* überdies kann sich lioi dor exothermen Hc-' aktion etwas Aluminium mit der KiBOlOrUe1 unter Bildung von ' Aluminiumoxid und Silioiüra umsetzen; diese Reaktion erzeugt weniger Wärme als die Verbrennung des Aluminiums mit Luftsauerstoff«
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Infolgedessen besteht oln wesentliches f-Icrkmal der Erfindung darin« die Menge an KioBolerdo oder kieselartigen Stoffen in der exotherm reagierenden Mischung auf einem Minimum zu halten und Mittel vorzusehen« um den Luftzutritt zur Mischung zu erleichtern.
So wurde gefunden« daß bei Verwendung einer exotherm reagierenden Mischung mit nicht mehr als 5- % Siliciuradioxyd und Siliciumdioxyd enthaltenden Stoffen und beim Ersatz der gewöhnlich für Füllstoffe benutzton Siliciumdioxyd enthaltenden Stoffe durch nichtverschlaolcende Füllstoffe, wie Tonerde« das volle WUrmepotential der exotherm reagierenden Mischung erhalten wird, wenn für den Luftzutritt Sorge getragen wird; außer einem wirtschaftlichen Vorteil ergibt sich dadurch eine Steigerung der Temperatur·
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird auf
das Metall der SchweißflUche eine Schicht eines Stoffes aufgebracht« der hauptsächlich aus kohlenstoffhaltigem Material besteht« in welchem aber auch eine oder mehrere Einlagen aus aluminothermlschem Material angebracht werden können; diese exotherm reagierende Mischung kann entweder nicht mit dem Metall In Berührung stehen oder vorzu^-./c^G lediglich an Stellen in Berührung stehen« die von der unmittelbaren Schweißflüche entfernt sind; in dem kohlenstoffhaltigen Material kann ein Oxydationsmittel vorhanden sein.
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Dae kohlenstoffhaltig© Material atollt ein© Kohlenstoff ona, z.B. Holzkohle oder Koks, dar, dij in an eich bekannter Heise gebunden wird, z.B. durch eJc. oder Sulfitlauge» Geeignete Oxydationsmittel sind z.B.. Alkalimetallnitrate und »chlorate» Geeignete ZueaiamonsGtaungen sind z.B. die fplgendem
Oxydationsmittel , O - '25 Gew.-#
Kohlenstoffhaltiges Material , 45 »100 Gew· -JS Bindemittel wie erforderlich
Eine besonders geeignete Kasse 1st z.B» die folgendes Kaliumnitrat' 10 Gew.-Teile
Ton- und Sulfitlauge 20 Gew.-Teile
Kohlenstoff (wie Koks oder Holz*
kohle) 70 Gew.-Teile
Diese Mischungen etellen exotherm reagierende I-Iischungen im Sinne der Erfindung dar·
Alumlnothermisohd Mischungen künnenauf die Schweißnaht in Fora einer Paste ο«dgl» aufgetragen werdon, die ein Alkalialuminate z.B. NatrlumaluEiinat, onthHlt, violehes durch Reaktion mit Aluminium die Paste austrocknet! die Pasten können auch aufgetragen und dann mit einer starken alkalischen Lüsung behandelt warden, wodurch in ähnlicher Welse die Mischung Ausgetrooknet wird.. >
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Alternativ könnon dlo exotherm reagierenden M als vorgaforrato Körper aufgebracht worden» dlo auf einem biegsamen Tröger befestigt» z.B. auf einem Drahttrfieer aufgefädelt sind; die Mischungen können aber auch als Schicht auf olnom bandartigen TrSger angebracht werden, z.B. auf eine rUckviUrtige Schicht ^uc Asbestgewebe. Diese Formen haben den Vorteil» daß das Material in großen Längen, geliefert werden kann, von denen Je nach Bedarf die gewünschten Längen abgetrennt werden können. Es kann auch von Vorteil sein» eine Mischung zu verwenden» die einen Kitt» z.B. Gips» enthält. Eine derartige Mischung geht aus der nachstehenden Zusaracian-βteilung hervor t
Aluminiumpulver 25 Gow.-5* Oxydationsmittel 15 Gew.
Gips 25 Gew.
Sand . . * 30 Gow.-ίέ
Fluorid (z.B. Kryolith) 5 aew.-So
In der Praxis hat ea sich gezeigt» daß zur der Schweißnähte bei Rohren die exotherm reagierende an aweekaiäßigsten als Pornicürper Verwendung finden kann3 die in Fora von halbzylindrischen oder vlertelz^-llndriscfeeii Stücken um das Rohr in der Schweißfläche angebracht v;oirden. V/enn · wie es.hHufig der Fall ist -die Oberfläche an
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Schweißfläche über die normale Fläche der Rohre hervorspringt, können die vorgenannten Formstücke aur Aufnahme des hervorspringenden Metalls ausgekehlt werden. Es können aber auch zwei an der Schweißfläche anstoßende Sätze von FormstUcken verwendet werden, die - falls gewünscht - an ihren angrenzenden Kanten zur Aufnahme des hervorspringenden !Metalls abgeschrägt werden.
Zur Verzögerung der Abkühlung der entzündeten exotherm reagierenden Mischung ist es erwünscht, eine weitere Schicht aus wärmeisolierendem Material vorzusehen. Dies kann ein getrennter, über der exotherm reagierenden Mischung angebrachter Stoff sein; wenn die Mischung als Formkörper vorliegt, kann die Außenschicht der Blöcke o.dgl. aus wärmeisolierendem Material bestehen. Geeignete wärmeisolierende Stoffe sind Schamotte, Ofen-Aggregat (zerkleinertes totgebranntes aluminiumhaltiges Backsteinmaterial), 'Asbest o.dgl. Vorzugsweise kann die Mischung ein faseriges Cellulosematerial und ein leichtes feuerfestes Material zusammen mit einem Bindemittel in solcher Menge enthalten, daß das Ganze zusammenhält.
Eine geeignete Zusammensetzung dieser Art ist die folgende:
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Ofenaggretat (zierkleinertes 'totge,-
branntes aluminiumhaltiges Back-
steinmaterial) 55 Gew.-Teile
Mischung aus Papiermasse und
HolzspSnen _ .... „ _ 4o Gew.-Teile
Asbestfaser ' ' ' ·5 Gow.-Toilo
Bindemittels Gumraiarabikuni odor Sulfitlauge
DIo Entzündungcbr Mischung kann leicht mittels/ Schweißbrenner erfoi'gon» Sobald sie entzündet Ißt, ercougt sie sehr hohe Temperaturen. Sie kühlt inUeäson üangaara und sohr eloiäraäßig ab, so daß Spannungen in der Schweißnaht behoben werden» Anschließend kann der Rückstand der exotherm reagierenden Mischung abgebürstet oder in caleror entfernt werden· . .
Die vorgenannten Vorfahren cind von alleoraoinor deutung bei der Entfernung von Spannungen in.Schweiß Wenn aber geschweißte legierte Stähle», z*B. in Form von Rohren, von der Schwoißteraperatur auf die umgebende To^cratur normal abkühlon golasson worden, unterliegen das üohweißaofall und die angrenzenden würmebeeinZlußton Zonen einer Hartenaltbildung, vma au harten und' aprödon Bereichen führt» die die Dehnbarkeit und don Sohlagv;idor3tand dos Motalls verringern'Und zum Kaltreißoh Veranlassung gebon können· Dioao unerwünschten Erscheinungen tforden' durch Er» hitzon dor Schweißnaht und der angrenzenden würra ton Bereiche auf eine ^Comporatur oberhalb der kritischen
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Temperatur und durch gesteuerte Abkühlung behoben, d.h. durch eine volle Wärmebehandlung im Gegensatz zu οInor Behandlung, durch die lediglich die Spannungen behoben wcx'don sollen·
Die zum Glühen der Schweißnähte und der hiermit in Verbindung stehondon Bereiche erforderlichen Temperature hängen von- der Zusammensetzung des zu schweißenden Kotalls ab. Für niedriglegierte Stähle liegen sie im Bereich von 60O0C und darüber) bei Sonderstählen, z.B. bei Stehlen mit 5 % Chrom und 0,5 JS Molybdän kann eine Mindesttemperatur
ο Erzielung derartig hoher Temperaturen bei der von Über 900 C erforderlich sein, zur Wirtsehärtiichön7Verwendung von exotherm reagierenden Mischungen muß das volle Wärraeerzeugungspotential der Mischung erhalten werden*
Wie bereits erwähnt, beruht die Wärmeabgabe der exotherm reagierenden Mischungen gewöhnlich auf der Oxydation eines Metalls wie Aluminium* Sie enthalten ein Oxydationsmittel in einor Menge, die genügt, um die Reaktionin (tang zu bringen; diese Menge genügt aber nicht, um das insgesamt vorhandene oxydierbare Metall zu verbrennen. Wenn für die Verbrennung des Aluminiums genügend Oxydationsmittel vorhanden sind, wie bei den sogenannten Thormitmischungen, vouäuft die Reaktion heftig und ergibt eine flüssige Sohlackej diese Mischungen sind für den vorliegenden Zweck
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im allgemeinen ungeeignet· Wenn Aluminium In luft verbrannt wird, ergibt ee mehr Wttroo als bei dor Oxydation durch Hotalloxy do j infolgedessen wird vorzugsweise eine geringere Aluini· niurancnge durch eingeschlossene Oxydationsmittel und die größere Alumlniunaonga durch Luftsauerstoff verbrannt. Diese beiden Reaktionen treten boiia Verbrennen dos Aluminiums in
ί exotherm reagierenden Mischungen auf; die zweite Reaktion mittels Luftsauerstoff kann normalerweise erst beginnen, wenn die erste Reaktion nachläßt, weil die erzeugten heißen Gase das Eindringen von atnospbilrischcr Luft zu der brennenden Mischung verhindern. Wenn die exotherm reagierende ftiaohung beim Glühen von RohrschnolßnulJBn von isolierendem Material umgeben 1st, wird der Luftzutritt stark begrenzt·
Es wurde nun gefunden, daß bei Anbringung der die exotherm reagierende Mischung umgebenden Isolierung in solcher Weiße, daß das Einstrikaon von Luft zu der brennenden exotherm reagierenden Mischung begünstigt wird, Temperaturen erreicht werden kunnen, die 15O°C und mehr oberhalb der normalerweise erreichtön Temperaturen liegen. Hierzu k&nn öle exotherm reagierende Mischung selbst mit Luftlöchern vorsehon selnj infolgedessen 1st es auch von Vorteil, eine exotherm reagierende Mischung von niedriger Dichte und von hoher Porosität zu verwenden· Dorortlgc Mischungen korg&n durch Einverleibung von Füllstoffen von niedriger Dichte er» halten werden, χ·Β· durch den Zusatx von geschäumtem Polystyrol sur exotherm reagierenden Mi
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Zur Erreichung; hühoror Temperaturen aus ciiiei* ;;ο:,-; ■■ Menge von exotherm roacioronöor Mischung kann auch die rungsflUcho zwischen dor exothermen Packung und.dcra u don Hetall verringert v/erdcn, wodurch die Abschrocirwlrkva^ dos Metalls auf die Packung verringex*t wird. Wenn tcivc über don grüßten To$.l Ihrer Flüehon in BorUhrung ntcl.cn, übt dao Hetall normalerweise eine Abcoliroclcwirkuiig auf das nit ihm in Berührung ctchondo exotherme tlatolal γλιξ, wac gegebenenfalls ein Verbrennen der innersten Schichten der exotherm reagierenden Mischung vorhindern lamn. Ec ifurdc nun gefunden« daß bei der Ausbildung der Innenfläche der exotherm reagierenden Mischung mit Rippen oder Wellen, wodurch die BorUhruncsfliicho wesentlich verringert wird, viel höhere Temperaturen als bisher erreicht werden. Die Rippen können am Umfang quer oder ISngs zur Fackung verlaufen; sie können auch zur Erhöhung der Belüftung beitragen, wodurch eine bessere Verbrennung erhalten wird. Sofern tilcso Wallungen ο .dgl* vorhanden sind« wird die Abschrecktfirkung sehr stark verringert und der größere Teil der Wgrmeüöertr&Gung zum Kotall findet durch Strahlung anstatt durch die übliche Leitung 3tatt. .
Wenn Rohre mit stärkeren Dicken behandelt werden, ist für die Erzeugung der notwendigen Hitze eine größere Mange an exotherm reagierender Mischung erfordorlichj da die Sicke der aufgebrachten exotherm reagierenden Hisohung zunimmt, wird
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dio hierdurch erhaltene zusätzliche WBrme geringer. Wenn z.3. dio Dicke der exotherm reagierenden Mischung 75 nun übersteigt, lief ort eine Steigerung-auf z.B» 88 ram keine »uolltsllcho effektive Wärme, die der Zunahme an exotherm reagierender ~ Mischung entspricht* denn da die exotherme Schicht dicker wird« ist die Möglichkeit* daß die in den Außcnberolchcr. erzeugte Wärme zum Mittelpunkt der Packung, wo eic. wird, eelaaßk, geringer, weil der größere Toll eier in diecon Aufienberoichon erzeugten WSrme in die Isolierung gelangt, und dadurch verlorengeht. Eg ist daher unwirtschaftlich, exotherme Schichten von großer Stärke zu vorwenden, worm. eine große Wärmoioonge verlangt wird. Es wurde nun gefunden, daß die verlangten Temperaturen leichtortoi starken Rohren mit weniger exotherm reagierender Mischung oder höhere Temperaturen tool gleichbleibender Menge an exotherm reagierender Mischung erhalten werden können, wenn ein Teil der exotherm reagierenden Mischung als erste Schicht aufgebracht, ent- ' zündet und nach dem Verbrennen entfernt wird, worauf die restliche exotherm reagierende Mischung al3 zweite Schicht auf das bereits vorgewärmte Itohr aufgebracht wird. Bsi diesem zweistufigen Vorfahren wird der größere Teil des WSraoausbringona zur Aufhellung des die Mischung umgebenden Metalls aufgewendet, so daß entsprechend weniger Wärme als Verlust in die Isolierung gelangt.
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Es wurdo gefunden, daß ein fortschreitendem Erhitzen der Schwoißflüoho günstig 1st und die Vorwärmung oino gute KiJglichkoit biotot, um höhoro TemiJioraturcn in
I
dom zu behandelnden Sehwoißbereich zu erhalten· Diese Vorwürmung kann mit einer Auf lage von exotherm reagierender Mischung erhalton wprden, wenn eine Packung mit veränderlicher Empfindlichkeit und Vorbronnungogoschwindigkeit entlang ihrer lunge verwendet wird· Normalerweise wird die Mischung an dem von der Schweißnaht entfernten Endo entzündet und bei Verwendung der üblichen Mischungen brennt die Gesamtö Packung bald· Die an den äußeren Grenzen der exotherm reagierenden Mischung erzeugte Wärme diont nicht zur Vorwärmung der Schweißnaht, weil die Brennfläche längs der exotherm reagierenden HlGchung schnall fortschreitet. Es wurde gefunden, daß boi der Herstellung eines Abschnittes der Packung zwischen dom entzündeten Endo und dem Teil unmittelbar oberhalb der Schweißnaht aus einem Material mit , niedriger Verbrennungsgeschwindigkoit eine colche Verzögerung erhalten werden kann, daß die an dem von dor Schweißnaht entfernten Snde des Ilaterials erzeugte Wära© zur Vorwärmung des Schweißbereiches dient, bevor daa Material aiit hohem Reiswert über der Schweißnaht entzündet wird. Kittels ,dieses Materials von geringer.
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wird elno morklioho Vorsü^orung dor Yörbroniiung eivoicht; während diosor Vorzocorung wird Würma lSngs dos Rohpcs aur Schweißnaht, dor Bronnzono vorellond, übertragen* hierdurch v/ird ote ßolir vorteilhafte Vos?i/Uriaung dor Schwolßnalit imd oino Stoicorung der Eudtomporatur (rhalton.
Insbeaondora bplia DuPchÄiliren dor wärjnöbehandlunß zur Entspannung 1st es wito3clionsiiort, daß dlo ßoschwindlßlseit, mit welcher die Wärme auf das totall übertragen wird« d.h. dio Steigorunssgoselwindielcolt der Touporatur, die Zoit, wahrend.wolchor dlo volle Hitze übertragen wird, und dio Geschwindigkeit der TeEycraturnhnahno» in dor Woise so- regelt werden, daß cioh eine optimale Entspannungs-tfLiiains ergibt»
£s wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit der Stolgorung und der Verminderung der Teapantur leicht goregelt werden können, wenn zwischen die exotherm reagierende Illachung und das Metall des Schweißbcrelchea eine ächlcht aus oincn Stoff alt sohlechter Uänaeleltung eingebracht odor der exotherm reagierenden Mischung ein Stoff zugesetzt wird, der die exotherme Reaktion verzögert«
Infolgedessen besteht ein weiteres fferioaal üca erfindungsgeiaaßen Verfahrene darin, daß auf das 21etall dos Schwoißbe— reiches eine Schicht von die WUraa achleoht loitonuGa Stoff
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nufgebracht, über diese Schicht eine lage aus exotherm reagierender Mischung gelegt« diese Hischung entzündet und die entzündete Hlsehung in situ abkühlen Gelassen wird.
Die Schicht aue die Marne schlecht leitenden Material kann getrennt aufgebracht worden; sie kann aber auch die Yerdorschicht oder AuSenschicht eines EormstÜckes aus exothermer Mischung« das in Schweißbereich aufgebracht werden soll, bilden· Sie kann aus den bekannten würmoisolierenden oder -feuerfesten Stoffen bestehen« z.B. aus Sand oder Schamotte oder aus einen kohlenhaltlgen Material wie Koks« Holzkohle oder Grafit. Ihre ZusacEaensetzung und Stärke werden nach Bedarf so gewUhlt, daß die verlangte eoschtflndigkeit der Temperature telgerung des GchwGlüaotalls erhalten wird.
Die die Wiime schlecht leitende Schicht kann aus einer mild wirkenden exotherm reagierenden Mischung bestehen; die exotherm reagierende Mischung kann in i?orm einer Platte oder Packung vorliegen« die aus zumindest drei getrennt vorcefornten und zusannenoepreSten Schichten hergestellt 1st, von denen die eine eine wenig exothern reagierende Mischung« die zuoite eine starker exotherm reagierende Mischung und die dritto eine noch stärker exotherm reagierende Hiochung enthält; andererseits kann die Platte oder Packung mit drei Schichten einstückig zusammengepreßt sein; hierbei sind
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die Berührungsflächen zwischen den Sohlohten wegon dor toilwoi· sen HIbchung beim Zusammenpressen nicht genau bestimmt· Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Wird auf das Metall der Schweiflflache eine Schicht aus exotherm rea-
gierender Mia ο hung auf gebracht» die einen oder mehrere Bestandteile enthält« 'welche die exotherme Reaktion verlangsamen« anschließend die Mischung entzündet' und die ent« Kündete Mischung in situ abkühlen gelassen·
Es wurde gefunden/ daß die Einlagerung eines harzigen Stoffes« ε.D. eines Harzes oder Kunstharzes, in genügender Menge eine passende Verringerung der Geschwindigkeit der exothermen Reaktion ergibti die Menge adLlte hierbei so bemessen werden« daß die gewünschte Reaktionsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der suUtsslgen Geschwindigkeit der v Temperatursteigerung des Metalls des SchwelSbarelohee erhalten wird. "■'
AusfUhrungsbelspiole der Erfindung, sind in den Figuren 1 bis 7 dargestellt· Es seigen
Flg. 1 in Seitenansicht die Behandlung von stumpfgeechweiftten Eisenrohren« ' ..- ■
Fig« S einen Schnitt nach Fig· 1« Fig. 3 eine Sndsohnittansioht einer anderen Ausführun^3form«
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«, 4 eine Endsehnlttaneicht elnor weiteren eine Endschnittanaioht einer weiteren 6 eine End3chnittanoicht einor weiteren p;. 7 einen Seitensohnitt einer weiteren Ausführunnsi'ornu In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bozugszeichen versehen· Fig« Γ zeigt zwei El3enrohreleinantQ 1 und 2, die bei 3 zusammengeschweißt worden sind· Dor SchweißborGich ist von einer Packung 4 umgeben* die aus zwei halbzylindrischen Packungen aus exotherm reagierender Mischung besteht (Fi£.2). Im Gebrauch werden die Packungen 4 durch nicht gezeigte Haltebttnder, die um sie seiest werden» zusammengehalten.
Die Auaführungsform.nach Fig· 2.ähnelt derjenigen nach Flg. 2, Jedoch mit dem Unterschied, daß die Packung aus einor Mehrzahl von Streifen 5 aus exotherm reagierender Mischung be* steht, die auf einem Draht 6, der durch sie hindurchgeht, aneinandergereiht sind· Bsi dieser Ausfülirungsform ist es nicht notwendig, dio Packungen gegebenenfalls vorzuformon, weil die Möglichkeit gegeben ist, von diesen Streifenbändorn je viel Ii β eina l&nge abzutrennen,' die genügt, die Bohre zu · umkleiden.
Die Ausführungsforw nach Fig# 4 lihnelt der Ausführungs· form nach Fig· 2, Jedoch mit dem Unterschiedi daß die Packung
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aus zwei Schichten 7 und 8 besteht« von denen die oinc exothermes Material und dlo andere wärmoißoliaBndos Haterial 1st· Jo nach den besonderen VerhSltnicsen kann dia Se&lcht 7 oder 3 au3 exotherm reagierender Mischung und die andere aus wgrmoisolierendem Material bestehen,
Nach FIg* 5 eiijul drei Schichten vorgesehen, von denen die Schicht.9 wenig exotherm reagierende Mischung, die Schicht 10 mehr exotherm reagierende Mischung und die Schicht Hooch mehr exotherm reagierende Mischung enthält·
Kach Fig. 6 1st die Fackung 4 mit inneren Auskehlungen 12 versehen, durch die ihre Berührungsflüche mit den Rohrelementen 1 und 2 verringert wird.
Fig· 7 zeigt eine besonders geeignete AusfUhrungsform des Erfindungsgegenstandes· Um die Rohre 1 und 2 im Bereich der Schweißnaht 3 ist eine Packung 15 aus kohlehaltigem Material und einem Oxydationsmittel -sowie mit Einlagen 16 aus alurainothermischem Material gelegts die Packung 15 ist > vollständig von einer Packung 17 mit Endplatten 18 aus wänneisolierendem Material umgeben« Die Art und die Menge dor exotherm reagierenden Mischung 16 sind vorzugsweise so gewählt, daß die Temperatur des Schweißmetalls auf die maximale Temperatur erhöht wird, auf die e& erhitzt werden kann, ohne die Geschwindigkeit dor Wärmezufuhr bu regeln« Diese Temperatur
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ßAD ORIGiNAi.
liegt gewöhnlich In der Größenordnung von 300 bis , wenn weicher Stahl entspannt wird· Hierdurch wird das kohlehaltige Material entzündet, ■ worauf es langsam weiter brennt und dann langsam abUUhlt* so daß die gewünschte Wärmebehand· lung unter geregelten Bedingungen erfolgt·
Zur Sichere teilung einer geeigneten Verbrennung 1st es vorteilhaft« die warmeisolieren&en Stoffe 17« 18 mit Löchern zu versehen oder aus poifcoo Material herzustellen« damit Loft an das kohlehaltige Material 15 gelangen kann·
Auch-In der exotherm reagierenden Mischung 16 können Luftlöcher vorhanden sein·
Sie exotherm reagierende üschung kann aus irgendeinem
. der· bereits genannten Materialien bestehen» Es kann abor auch
* andere irgendeine/geeignete exotherm reagierende Mischung Verwendung
finden« ..
Bas wSraeisollerende Katerial 17 und 18 kann ein in der aießereipraxis bekanntes Material sein, z.B. Sand« Schamotte* Ofen-Aggregatj insbesondere sind auch Isolierstoffe geeignet« die leicht geformt werden können« ζ·Β· Glasfaser« Asbest« Holzfaser, Mineralwolle, Kitt u.a. Stoffe.
Der Erfindungsgegenständ ist im Hinblick auf die Uäraebehandlung von geschweißten Bisenrohren beschrieben worden} diese Verfahren sind aber bei Jedem Ketall oder
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J odor Loßierunc, z.B. bol Nickel und ßolncn anwendbar, ■ die oincT Wärmobohandluns vor lanzen; auch sind cie für Schv/oißnähte aller Art und nicht notwcndicorw.oloe nur boi Rühren geeignet.
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Claims (1)

  1. H08267
    Patentansprüche
    1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Schweißnähten, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Schweißnaht und den angrenzenden Bereich eine oder mehrere Packungen einer exotherm reagierenden Mischung aufgebracht, diese Mischung entzündet und der Rückstand anschließend erkalten gelassen Viird.
    2. Mischung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1/ bestehend aus wenigstens 20 Gow.-# feinteiligem Aluminium, einem Fluorld, einem Bindemittel, einem Oxydationsmittel, in einer für die Oxydation des gesamten Aluminiums etöchlometrisch ungeeigneten Menge, und einem wUrmoisolierenden, feuerfesten Füllstoff in solcher Menge, daß ein fester, zusammenhaftender ausgebrannter Rückstand entsteht.
    j>« Mischung räch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie höchstens 5 Gew.-^ Siliciumdloxyd oder Siliciumdloxyd enthaltende Stoffe enthält.
    • Neue Unterlagen KtL7H^2n,,
    909848/007 1
    4. Vorführen jsur WürMoboliandlung von Schweißnähten nach Anspruch I0 dadurch gekennzeichnet,'daß die Packung der o:cothorm reagierenden Miaohunß mit olnom wünaeicoliorondon Mal;erIaI ur.i~
    geben ißt. ■ , ' , .. ; · ■
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    5. Verfahren zur Wärmebehandlung von ßohwolßn&hten nach .
    Anspruch- 1,, daduroh gekennzeichnet/ daßsäwisohen die exotherm reagierende .Mischung und die Schweißnaht mit defa daran anachllo· ßendon Bereich ein Stoff von geringer WürmeleitfähiGlcelt einge-
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    bracht wird. · ·:·".■·"·■.·.■ ...'·.·'.
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DE19591408267 1958-12-01 1959-11-30 Verfahren zur Waermebehandlung von Schweissnaehten Pending DE1408267A1 (de)

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