Verfahren zum Verschweissen von Zahnstangen aus Vergütungestahl mit
Konstruktionen aus Schiffbaustahl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweissen
von Zahnstangen aus Vergütungsstahl mit 0938 bis 0943 % 09
092
bis 0935 % Sig 096 bis 0.B.Mn, 0,7 bis 0,9 Or. 0,2 bis
0,3 Mo und 1,65 bis 290 Ni mit aus Schiffbaustahl bestehenden Konstruktionen
aller Art, z.B» Bohrinselbeineng in deren Längsrichtung.Process for welding racks made of tempered steel with structures made of shipbuilding steel. The invention relates to a method for welding racks made of heat-treated steel with 0938 to 0943 % 09 092 to 0935% Sig 096 to 0.B.Mn, 0.7 to 0.9 Or. 0.2 to 0.3 Mo and 1, 65 to 290 Ni with constructions of all kinds made of shipbuilding steel, eg »drilling platform legs narrow in their longitudinal direction.
Vergütungsstahl ist wegen seines-hohen Kohlenstoffgehaltes nur unter
besonderen Maßnahmen schweissbar, Die Schwierigkeiten werden fast unlösbar, wenn
dieser höchstfeste Stahl mit Normalstahl in Schiffbaugüte (St 42) verschweisst werden
soll. Nach dem Verschweissen treten dann Risse ein, die praktisch die Schweisaverbindung
illusorisch machen.Due to its high carbon content, heat-treatable steel can only be welded under special measures. The difficulties become almost insoluble when this high-strength steel is to be welded with normal steel of shipbuilding quality (St 42). After welding, cracks then appear, which practically make the welding connection illusory.
Beim Verschweissen von Zahnstangen mit Bohrinselbeinen aus Rohren
oder Tragwerkskonstruktionen liegt ein solcher Fall vor. Die Zahnstangen bestehen
aus Vergütungestahl mit einer Festigkeit,von etwa 120 KP,/MM2 - 150 Kp,/mm2
und hohem 0-.Gehalt* Die Rohre oder dergl. bestehen aus Schiffbaustahl.
Um
diesen Mangel zu beseitigen und eine rissfreie Schweissverbindung zu schaffeng ist
nach dem erfindungsgemässen Verfahren vorgesehen, dass die Zahnstangen auf eine
Eigenwärme von etwa 400 0 0 gebracht werden und dann in ihre Schweissfugen
eine lückenlose Pufferzone aus sich überdeckenden Schweissraupen mit kalkbasischen
Elektroden mit hohem Gehalt an Kalzium und ander"en basischen Karbonaten unter Zusatz
von Erdkaii-Fluoriden unter unbedingter Aufrechterhaltung der Wärme aufgeschweiast
wird und dann eine Vergütungsbehandlung und eine sofort anschliessende entsprechende
Wärmebehandlung erfolgt und die Wärmekette bis zur Fertigstellung stets geschlossen
bleibtp wonach dann die Zahnstange mit dem Rohrmantel lagenweise verschweissty jede
einzelne Schweisslage durch Hämmern gestreckt und das Abschweissen im Pilgerschritt
vorgenommen wird und während dieser Vorgänge die Eigentemperatur in der Zahnstange
mindestens 50 0 0 beträgt.This is the case when racks are welded to drilling platform legs made of pipes or supporting structures. The racks are made of tempered steel with a strength of about 120 KP, / MM2 - 150 Kp, / mm2 and a high content of 0 * The pipes or the like are made of shipbuilding steel. In order to eliminate this deficiency and to create a crack-free welded connection, the method according to the invention provides that the racks are brought to an inherent heat of about 400 0 0 and then a gapless buffer zone of overlapping weld beads with lime-based electrodes with a high content of Calcium and other basic carbonates are welded on with the addition of Erdkaii-Fluoriden with unconditional maintenance of the heat and then a tempering treatment and an immediately subsequent corresponding heat treatment takes place and the heat chain remains closed until completion, after which the rack is welded to the pipe jacket in layers each individual welding layer is stretched by hammering and the welding is carried out in a pilgrimage step and during these processes the internal temperature in the rack is at least 50 0 0 .
Die Pufferzone muse bei einer Temperatur geschaffen werden, die über
dem Nartensitpunkt des Werkstoffes liegt» wobei für den zu erzielenden Endzweck
die Legierung des Blektrodenzusatzwerkstoffes so zu wählen ist, dass nach zwei max.
drei Schweisslagen sich eine chemische Zusammensetzung des zwangsläufig bestehenden
Nischgefüges zwischen Elektrode und Grundwerkstoff ergibt, welche ein weitere-s
Verschweissen ohne besondere Schwierigkeiten ermöglicht.
Während
der Verbindungsschweissung darf der Vergütungestahl die Vorwärmteniperatur von etwa
50 0 0 nicht unterschreiten, wenn er nicht unbrauchbar werden soll. Durch
die Schweiseraupen in der Pufferzone muss der Vergütungsstahl einwandfrei überdeckt
seino Das Abschweissen im Pilgerschritt vermeidet Schubspannungen der Schweisenaht
durch Schrumlßmgen beim Erkalten der abgeschmolzenen lagen. Die gleichzeitige Streckung
der einzelnen Lagen hat den Zweck, die Schweißschrumpfspannungen der immerhin beträchtlichen
Schweissvolumina so klein als möglich zu halteno Um einerseits das Verfahren so
wirtschaftlich wie möglich zu gestalten-i andererseits den Schweiesverzug möglichst
klein zu halten und nicht zuletzt auf ein Höchstmaß an Sicherheit hinzuarbeiten,
wurde vorgesehen, die aufgepufferten Zahnstangen nicht erkalten zu lasseng sondern
unmittelbar im Anschluse an die Warmschweissung dem Vergüteprozess zu unterziehen,
also eine absolut geschlossene Wärmekette einzuhalten.The buffer zone must be created at a temperature that is above the nartensite point of the material »whereby for the end purpose to be achieved the alloy of the lead electrode additional material must be selected so that after two max. Three welding layers a chemical composition of the niche structure between the electrode and the Base material results, which enables further welding without any particular difficulties. During the joint welding, the tempering steel must not fall below the preheating temperature of around 50 0 0 if it is not to become unusable. The heat-treatable steel must be perfectly covered by the welding caterpillars in the buffer zone o Welding in the pilgrim step avoids shear stresses in the weld seam due to shrinkage when the melted layers cool. The purpose of the simultaneous stretching of the individual layers is to keep the weld shrinkage stresses of the considerable weld volumes as small as possible o In order to make the process as economical as possible on the one hand - i on the other hand to keep the welding distortion as small as possible and, last but not least, to work towards the highest level of safety , it was planned not to let the buffered racks cool down, but to subject them to the tempering process immediately after the hot welding process, i.e. to maintain an absolutely closed heat chain.
In der Zeichnung ist eine Schweissverbindung nach dem erfindungsgemässen
Verfahren als Ausführungsbeispiel dargestellto Es zeigent Fig.
1 einen Schnitz und Fig. 2 eine Schweisenaht im grösseren Maßstab.In the drawing, a welded joint according to the inventive method as an embodiment It dargestellto be displaying Fig. 1 is a carving and Fig. 2 is a Schweisenaht a larger scale.
Das Bohrinselbein besteht aus dem Rohr 1 aus normalem
Schiff-
baustahl. Die Zahnstange 2 aus Vergütungestahl mit ihrer
Führung
3 und den Zähnen 4 erhält Schweissfugen 59 um die Verbindung mit dem
Rohr 1 durchführen zu können. In die Schweisefugen wird zuerst eine Pufferzone
6 gelegt, die aus einzelnen Schweissraupen bestehtg die den Vergütungsstahl
der Zahnstange 2 lückenlos überdecken, Das Verschweissen der Pufferzone
6 mit.dem Rohr 1 erfolgt durch einzelne Schweisslagen 7 mittels
kalkbasischer Elektroden mit hohem Gehalt an Kalzium und anderen basischen Karbonaten.
Jede einzelne Schweisslage 7 wird durch Hämmern gestreckt und das Abschweissen
muse zur Vermeidung von Schubßpannungen der S,chweissnaht im Pilgerschritt erfolgen.The drilling platform leg consists of the tube 1 made of normal shipbuilding steel. The rack 2 made of tempered steel with its guide 3 and the teeth 4 is given welded joints 59 in order to be able to carry out the connection with the pipe 1. First, a buffer zone 6 is placed in the welding joints, which consists of individual weld beads that completely cover the heat-treatable steel of the rack 2, the welding of the buffer zone 6 to the pipe 1 is carried out through individual weld layers 7 using lime-based electrodes with a high content of calcium and other basic elements Carbonates. Each individual weld layer 7 is stretched by hammering and the welding must be carried out in a pilgrim step to avoid shear stresses in the weld seam.