DE1765002A1 - Verbesserungen in bezug auf das Schweissen von Rohren - Google Patents

Description

ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED

London, S.V. 1 33» Grosvenor Place

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EL/Ola/aqr 18. 3. 1968

Verbesserungen in Bezug auf das Schweissen von Rohren

Diese Erfindung bezieht eich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Heretellung von gesshweissten StossverbIndungen zwischen dem Ende eines rohrförmigen Körpers und einen zweiten Körper, der eine Durchgangsöffnung aufweist, mit welcher der rohrförmlge Körper konzentrisch verbunden wird. Dieser zweite Körper kann, wie im Falte der Verbindung zweier Rohre, auch Rohrform besitzen, oder er kann plattenförmig ausgebildet sein und eine entsprechende öffnung aufweisen, wie es bei der Verbindung von einen Rohr mit einer Platte 4er mit einem Kopfstück der FaJX ist. . '

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Bei vielen Geräten, beispieleweise bei Hochdruckspeisewassererhitzem ist es erforderlich, eine Vielzahl derartiger Verbindungen herzustellen, wobei die anzuschweißenden Teile seitlich so dicht nebeneinander angeordnet sind, dass ein Schweissen von aussen nicht durchführbar ist. Es ist daher ein gebräuchliches Verfahren, die Schweißung von innen mittels einer drehbaren Sonde, die durch eines der beiden zu verbindenden Werkstücke gesteckt wird, durchzuführen. Die hierbei innerhalb der zu verbindenden Teile angeordnete Sonde weist kurz vor ihrem oberen Ende eine sich nicht selbst verzehrende Elektrode

auf, zwischen welcher und der Schweisszone der Lichtin
bogen zum Schwel ssen/einer Schutzgasatmosphäre erzeugt wird. Durch die Drehung der Sonde wird der Lichtbogen entlang der inneren Schweisszone geführt, so dass dabei eine ringförmige Schweissnaht entsteht.

Bei der Durchführung des bekannten Verfahrens ist es gebräuchlich, an einem der beiden zu verbindenden Teile einen ringförmigen Ansatz vorzusehen, der die ihm gegenüberliegende Kante umgreift und/oder fixiert, und der

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beim Sohweissen geschmolzen wird/auf diese Weis· zusätzliches Schweissgut für die endgültige Schwelseung liefert. Eine andere Möglichkeit, besondere bei der Verbindung von Rohren auf Platten oder an Kopfstücken, besteht darin, an keinem der beiden zu verbindenden Teile . einen Führung· aneat ζ vorzusehen, dafür aber zusätzliches Schweiee-

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material in Form eineβ sich aufbrauchenden Hinges, der axial zwischen den beiden zu verbindenden Teilen angeordnet ist, vorzusehen.

Diese Verfahren sind in Bezug auf die Kosten der notwendigen Vorbearbeitung der zu verbindenden Teile, sowie in Bezug auf die Notwendigkeit, sich aufbrauchende Schwelle« materialien in Form von eingelegten Ringen oder Ansätzen an einem der au verbindenden Teile vorzusehen, mit schwerwiegenden Nachteilen verbunden. Datei entsteht ein weiteres Problem dadurch,, daee sowohl bei der Verwendung von sich aufbrauchenden Schweisseinlagen, als auch bei der Verwendung von Ansätzen als zusätzlich schmelzendes Schweissgut, keine exakte Kontrolle der metallurgischen Zusammensetzung der endgültigen Schweissnaht möglich ist*

Bei einer Anwendung der vorliegenden Erfindung können diese Schwierigkeiten vermindert oder ausgeschlossen werden, in dem bei der Herstellung der Schweissnaht innerhalb der zu verbindenden Teile eine sich aufbrauchende Schweisselektrode vorgesehen wird» Die sich aufbrauchende Schweisselektrode wird während dee ächweissvorganges, des Lttrfrfcb'ogenschweiesene in Schutzgasatmosphäre, in drehender Bewegung der zu verschweiesenden Zone zugeführt. Durch die sich verbrauchende Elektrode ist es möglich, die Zusammensetzung der Schweisenaht vorher zu bestimmen und in der Zusammensetzung auf die zu verbindenden Teilt

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abzustimmen, eo das· man eine gewttmechte Zusammensetzung und/oder eine gewünschte metallurgische Struktur in der Schweisenaht erzielen kann.

Beispielsweise sei das Verbinden zweier Teile au· Kohlenstoffstahl betrachtet. Es ist bekannt, dass bei der Sohwei· ßung mit einer rotierenden sich nicht verbrauchenden Schwel sselektrode dio Zusammensetzungen der beiden zu verbindenden Teile derart gewählt werden müssen, dass die Zusammensetzung der endgültigen Schweissnaht sorgfältig vorher zu bestimmen ist. Be ist beispielsweise bekannt, dass ein Kohlenstoffgehalt von 0,15 % der Schweissnaht bei einem Verhältnis von Magnesium zu Schwefel von 15 oder weniger zu Verfestigungsriseen in der Schweissnaht führt. Weiterhin, mit einem Ubermässig hohen Kohlenstoffgehalt von 0,15 % der Schweisenaht und einer Steigerung des Magnesium zu Schwefelgehaltes innerhalb möglicher Grenzen, erhält man keine Sicherheit vor Verfeotigungerissen· Der bevorzugte Kohlenstoffgehalt in dor Schweissnaht, bei dem ein Verfestigungsreissen ausgeschlossen ist, soll boi einem minimalen Magnesium zu Schwefelverhältnis von 15 0,12 % nicht überschreiten. Im Bereich von 0,08 % bis 0,12 % Kohlenstoff in der Schwelβsnaht bekommt man eine brauchbare Verbindung. In Schweissnähten, die mit sich nicht verbrauchenden Elektroden und ohne zusätzliche Füllstoffe ausgeführt werden, besteht die Schwelssnaht im allgemeinen aus 2/3 des

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Material« dee absohmelzbaren Ansatzes an einen der beiden zu verbindenden Teile und aue 1/3 dee übrigen nicht aus dem Ansatz stammenden Materialee. Ea ist da-. her notwendig, date der Kohlenstoffgehalt von einem der beiden su verbindenden Teile, oder von beiden, so ein* geschränkt werden muss, dass ein Verfeatigungsreissen an der Schweissnaht nicht auftreten kann. Diese Einschränkung führt notwendigerweise su der Auswahl weniger fester StKhIe für einen oder beide der su verbindenden Teile. Ähnliche Erwägungen führen su einem niedrigeren Gehalt an Kohlenstoff, wenn man die Schwelesung mit schmelzenden Einlagen ausführt. Aber derartige Teile müssen sorgfältig gefertigt sein, und sind deshalb teuer. Selbst wenn diese Einlagen sehr sorgfältig in ihrer Zusammensetzung spezifiziert werden, beeinflussen sie die Zusammensetzung der endgültigen Schweissnaht nur zu 25 bis 30 %, Da sie nur einen relativ geringen Einfluss auf die endgültige Zusammensetzung der Schweissnaht haben, ist damit die Sicherheit vor einem 7erfestigungerelasen der Schweissnaht nicht wesentlich erhöht. Ein kalter PUlIitoff_f der mechanisch in den Lichtbogen eingespeist wird, hat auch nur einen geringen Einfluss auf die Zueamnsensutzung der endgültigen ßchweleanaht.

Bei der vorliegenden Erfindung beeinflusst die sich verbrauchende Sohwelsselektrode die Zusammensetzung der Schwelβmant zu 60 %, die restlfchen 40 % werden durch

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die beiden zu verbindenden Teile aufgebracht· Es ist daher vorteilhaft, die vorliegende Erfindung bei derartigen zu verbindenden Teilen anzuwenden, die einen höhe· ren Kohlenstoff und damit eine höhere zulässige Beanspruchung aufweisen. Nan erhält so eine höhere Sicherheit vor Verfestigungsreissen, in dem das Material für die sich aufbrauchende Elektrode möglichst kohlenstoffarm gewählt wirdο Auf diese Weise wird es möglich, die Wandstärken der zu verbindenden Teile zu verringern. Dieses sind sowohl Vorteile für die Konstruktion als auch für die Kostenreduzierung* Weiterhin haben Belaatungsversuche gezeigt, dass, selbst wenn die Schweissnaht einen beträchtlich geringeren Kohlenstoffgehalt als einer der beiden zu verbindenden Teile aufweist) die Schweissnaht; mit ihrer Qufistruktur etwa so beanapruchbar, wie das Rohr,ist«,

Ein zweites Beipaleί bezieht sich auf das Schwelasen von Rohren oder Rohren auf RohrträgerpLatten, die aus austenlbiachem rostfreiem Stahl» wie z.B. A.I„S»1*516 oder B₀S En 58 J, bestehen. Die hauptsächliche Schwierigkeit beim UohweLesen derartiger Stähle ohne fremdes Material mit einer sLeh ηLoht verbrauchenden Elektrode besteht darin, das gewünschte Hass an Kontrolle über den fot·ritischen GehaLt der endgültigen 8chweiaanaht zu bekommen, die ungefähr zu 2/3 aus dem Material der Rohrträgerplatte und zu 1/3 aus dem Material des Rohres besteht* Ist der ferritlache Gehalt der Schweissnaht zu gering, so besteht keine Sicher-

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heit Tor Verfestigungsreissen, let der Gehalt tu hoch, an let es fraglich, wieweit die Schweißnaht korrosiver Umgebung zu wiederstehen vermag, Der wünschenswerte Bt* reich dee Gehaltes an ferritischer Substanz der Schwelsbnaht liegt bei 2 bie 15 %. ee let jedoch günstiger, sich auf eisern Bereich von 2 biß 7 # zu beschränken. Bei einen Schweloßproaess ohne fremde Zugaben muss die Zusammensetzung der zu verbindenden Teile kaum realisierbar eng festgelegt werden,, will man die gewünschten oder bevor* zugtea Bere.icne der Zusammensetzung in der endgültigen Sehweisßn&ht erhcite.i,, JSine derartige Beschrünlrung gibt es "bei dor /nwendung; dera eriindungageraäeaen Verffthreno nicht, well din Zvu'anmeafletzung der Schwelaenaht zu einem groasoren Teil von der Zunamieensetzung der eich verbrauchenden Elektrode bestimmt wird. Sie Kosten die man aufbringen muss, um eine Sicherheit vor Verfestigungsreissen der Schweiasnaht an austenitIschen Stählen zu bekommen sind daher wesentlich geringer bei der Verwendung einer sich aufbrauchenden Elektrode nach dem erflndungsgemäecen Verfahren; auoatzli-.h lrann eine Sicherheit iu^w(«rj Össiger garantiert worden,

Die Anwendung des e?findungsgemessen Verfahrens nicht beschränkt auf vollberuhigte Kohlenstoffstfthle und austenitische rostfreie Et&hie, es 1st genauso anwendbar auf halbberuhigte und unberuhigte kohlenstoffhaltige Stühle, auf krlenbfeste Stühle, die z.B. 1 % Chrom 1/2 % Molybdän,

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odtr 2 1/4 % Chrom 1 % Molybdän, odtr 5 % Chrom 1/2 Molyb-4Rn und 12 bit 14 % Chromstahl enthalten, Vtittrhln lit das erfindungsgemttaee Verfahren anwendbar auf niohteisenhalt igt Metalle und Legierungen, darin find Aluminium und Aiuminiumltgltrungen, Titan und Titanlegierungen, Hioktl und Hickellegierungen, Kupferlegierungen und Kupfer-Hlckellegierungen tingteohloaatn.

Das trfindungegtmaeee Verfahren führt auch su Zeit- und Kosteneinsparungen bti dtr Vorbereitung dtr su verbindenden Teilt für dtn Sohweiesproiess.

Im Oegenaats su dem zuvor beschriebenen Verfahren ohne fremde Zueätst sind hier keine Anetttst, Ftihrungsnuten sowie abschmelstndts Metall tür die Schvtlesung rorsuethen, te btsttht auch keine Notwendigkeit, nur für die Schweissung sich aufbrauchende Einlagen su verwenden. So btsttht tin Vorteil des erfindungsgemaesen Vtrfahrtns in dtr Einfachheit dtr Vorbereitung dtr su verbindenden Teilt, dlt keine besonderen Aneätee aufzuweisen haben_o Im Fallt dtr Verbindung von Bohren an Rohrtragerplatten kann auf einen Stumpf sur Führung des Bohrte auf dtr Hohrträgerplatte veniohtet wtrden. Wird jtdooh tin dtr« artiger Stumpf vorgesehen, so btettht dit HSglichkeit, ditstn so su bemessen, dass stin mit dem Bohr au verbindende« Aide etwa vergleichbare Dimensionen, wit das Bohr aufweist, weil dieser Stumpf ja keinen Ansäte als Schwtiss· hilft benötigt. Aus dieser Tatsache lässt sich tin weβent·

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Hoher Vorteil ableiten, weil die schon gewöhnlich dichte Anordnung -von Stümpfen mit Anaätsen nach d« alten Verfahren auf der Rohrträgerplatte nun noch dichter gewählt werden kann, und «war bis zu einem Qrade, der der doppelten Wandstärke des Ansätsee entspräche. Die gesamte Oberfläche der Rohrtragerplatte kann daher bei gleicher An· sahl an gesohweisster Bohre verringert werden, was tu einer weiteren Kostensenkung führt, So icann beispielsweise der Durchmesser des Wärmetauschers und des Wasser» behälter« eines Speisewassererhitzer»» der ein Rest von Bohren aufweist, die an einer Bohrträgerplatte nach dem erfindungsgemässen Verfahren angeeohweisst worden sind, verringert werden, was mit einer Kostensenkung und einer höheren Arbeitsleistung des gesamten Gerätes verbunden 1st« Oder, man kann in Kombination beider Vorteile, die in Steigerung der spesifIschen Leistungsfähigkeit und Sen· kung der Kosten bestehen, Jeweils wünschenswerte Kompromisse eingehen. So kann beispielsweise bei ursprünglichen Abmessungen des Gerätes eine grössere Arbeitsleistung und gleichseitig eine Kostensenkung ersielt werden.

Die Erfindung kann bei einer Beine von Schweissverfehren durchgeführt werden, bei denen ein Lichtbogen «wischen der sieh verbrauchenden Elektrode und der Sehweisssone aufrecht erhalten wird, und wo das Sohweiseaetall von der Hektrode in die Sohweissung in genau bestimmter Veite angeführt wird. Derartige Verfahren sindt

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(a) Allgtmeint Verfahren, die in Kohlendioxydechutaga·- ataosphare, oder unter einer Sohutsgaeataosphlre von 80 % Argon und 20 % Kohlendioxid al· Tauchechveieever-▼erf ehren durchgeführt werden» Dabei wird da· Schwei··- metall der eioh aufbrauchenden Elektrode in kurzen Zeltabstlnden in die geiohmolsene Schweißstelle einge· taucht ι to da·· dabei der Lichtbogen korsseitig er« lischt· "'

(b) Da« Argon-BohutiKMaufatäubechweievrerfahren, bei welchen bei einer hohen Stromdichte kleine Tr8pfohen von gesohmolsenem Metall von der Spitie der Elektrode auf die Sohweisssone aufgeeteubt werden, und «war Mit einer derartigen Geschwindigkeit, dass Gravitation·effekte ausgesohaltet werden«

(o) Das gepulste Airgon^ohutsgasaufsprilhsoliweiesTerfahven, bei welchem die Elektrode mit Oleiohetrompuleen ge» •peilt wird, so da·· ein Aufsprühen wahrend de· Impul··· der hohen Stromdichte eintritt, wobei aber der durchschnittliche Wert de· Strome· in der Orössenordnung bleibt, in der ein stetiger Strom eine Schwei··- naht kugelförmigen Querschnitt·· erteugen würde» In jede« falle eoll dl· Elektrode aus dünnem Draht bestehen, und e.B. einen Durchmeeeer ron 1/32"· 3/6*" oder 1/16" aufweieen. Die sur Durchftlhrung derartiger Sohweiflsungen notwendigen Energiequellen sind im all·

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gemeinen erhältlich, und ca kann zweckdienlich sein, die sohwelssenergetischen Erfordernisse aller drei Verfahren In einem energieer zeugenden Oerat 8u verwirklichen·

Bei den drei soeben abgeführten Sohweiseverfahren hat dae Letztgenannte gegenüber den vorigen gewiss· Vorteile · Diese Vorteile bestehen in der Möglichkeit, unter optimalen Sohweiesbedingungen ein Sprit β en an die inneren Wandungen der su verbindenden Teile weitgehend tu vermeiden. Sie bestehen weiterhin in einer im wesentlichen koaxialen Auftragung des Hetallee von der Elektrode, wodurch eine leichtere POhrung des Lichtbogens gestattet wird ο (koaxial in Bezug auf die Riohtung in der die Elektrode geführt wird). Sie bestehen weiterhin in der geringen Neigung des Lichtbogens su wandern, so dass die Schweissregion mit gröseerer Genauigkeit überstrichen werden kann. Sie bestehen weiter darin, dass die Eindringtiefe der Sohweissnaht genau überwacht werden kann, sogar ohne eine aussere Unterstützung. Ein äusserea Abstützen kann jedoch notwendig oder wünschenswert sein, um die Oberfläche der der Schweissnaht gegenüberliegenden äusseren Wandung zu kontrollieren.

Hit jeder der obenbeseiohneten Schweissteohniken kann die Sehweissung in jeder Lage durchgeführt werden, auch horizontal - vertikal, und die Länge des Sohweissbogens

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ist weniger kritisch» ala bei ainar nioht aioh aufbrauchend« Elektrode. Atta dieaer letzten Tatsache folgt, dasa dia Drehachse dar Elektrode nicht notwendigerweise über· einstimmen muss nit der Achse des su verschweissenden Rohres, ao dass aa nioht notwendig ist, die SchweiBaonde Itoneantriach innerhalb daa au veraohweiseenden Rohres anzuordnen. Die Sonde braucht daher nioht mit einem Dorn verbunden werden, um sie innerhalb der Bohrung dee Rohree aniuordnan. Dieses ist Jedoch notwendig bei einer Sonde für Schweiaaungan innerhalb τοη Rohren, die gedreht wird und eine sich nicht aufbrauchende Elektrode aufweist· Eine in ein Rohr einaetsbare Schweisevorrichtung cur Durchführung des erf indungagemsssen Verfahrene kann jedoch auch an axial beanstandeten Stellen und gegenüber der Spitie der Elektrode Befestigungsmittel einaohlieaeen, die In enger Berührung mit der Innenseite der au verbindenden Teile stehen, und auf diese Weise eine genaue Verbindung des rohrförmigen Teiles mit oder in der Bohrung des anderen Teiles garantieren·

Ea ist ein oharakterietiachas Merkmal des erfindungagemäaaen Verfahrene, dass der Stromanaohluas der eich aufbrauchenden Elektrode entweder mit dem positiven Pol der Energiequelle oder mit deren negativen Pol verbindbar ist. Die Wahl dar Polarität der eich aufbrauchenden Schweiaaelektrode ist unter beeonderen umstünden wünschenswert, dann nämlich, wenn auf dem Verketttok, beiapielsweise den

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beiden au verbindenden Teilen, mehr Hitze erzeugt werden •oll wobei gleichseitig weniger Material von der Elektrode abechmelaen soll.

Ein weiteres charakteristisches Merkmal dee Verfahrene gemäße der Erfindung besteht darin, dass die Schweiss- »one von aussen unterstützt werden kann aber nioht unter· stütst werden muss. Externe Unterstützung kann mit sich nicht aufbrauchenden Unterstützungsmitteln erfolgen, beispielsweise mit geschlossenen oder gespaltenen Keramik ringen oder mit Keramik überzogenen Stahlringen, die in beiden Fällen um die Verbindungsstelle herum angeordnet werden. Dies kann auch mit gasförmigen Mitteln erfolgen, wobei das Gas sweckmässigerwelse die äussere Schweißstelle umbläst, das Oas stellt somit eine äussere Schutzatmosphäre der Schweißstelle dar. Es ist Jedoch nioht verfahrenswesentlich, die Schweißstelle von aus sen mit einem festen Ring oder mit einem Sohutcgasmantel zu unterstützen. Dieses kommt daher, weil dae Schutzgas aus dem Inneren der au verschweissenden Teile nach ftussen dringt und dort genügend Schutz für die Schweißstelle darstellt. In diesem Falle ist es Jedoch zweck« massig, die Schweissarbeiten ia. einem geschlossenen Raum durchzuführen, in dem eine sehr geringe Luftströmung herrscht, die nicht grosser als 1/2 bis 1 Meter pro Stunde betragen darf, damit der sich von innen aufbauende Schutzgasmantel nioht verweht wird.

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Zur Erfindung gehört auch eine drehbare Sohweisskanone, mit der das oben beschriebene Schweissverfahren mit einer sich aufbrauchenden Elektrode durchgeführt wird. Diese Schweisekanone kann in Verbindung alt einen Steuerhebel verwendet werden, der bei Betätigung, nachdem die Sohweiss kanone innerhalb der su versohweissenden Teile in die entsprechende Lage positioniert worden ist, einen auto, mat lochen Sohweissvorgang auslöst. In einer bevorsugten Ausführung einer derartigen Sohweisskanone wird ein dünner Draht, der die sich aufbrauchende Elektrode bildet, in einer kleinen Spule an der Schweisskanone montiert. Zusammen mit dieser Spule und einer motorgetriebenen Rollenvorrichtung für den Drahttraneport ist ein Getriebekasten mit der Schweisskanone su einer bauliohen Einheit zusammengefasst. Die Sohweisskanone wird über eine Öffnung mit Draht versorgt, und steht mit einer Kontaktierungsvorriohtung in Verbindung·' Sie weist an dem inneren oberen Ende der drehbaren Sonde eine Elektrodenspitze auf. Zweckraässigerweise endet der Elektrodendraht in einem stumpfen Winkel zur Sondenachse, damit die Schweissung unter einem derartigen Winkel der Elektrode durchgeführt werden kann. Die Drehung des Sondenteiles der Schweisskanone wird durch eine direkt angetriebene Vorrichtung, die an der Schweisskanone angebracht ist, bewirkt. Schutzgas wird durch einen ringförmigen Raum um das Drahtführungerohr in der Sonde augeleitet und gelangt zur Liohtbogenzone durch Offnungen

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in dem ringförmigen Raun zwischen der Sonde und dem Rohr, In das ei· sum Schweissen Installiert ist. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass die Elektrode, das

Sehweissmetall wahrend des Transportes in die gesohmolßchweißzone
sene/das sich verflüssigende und wieder erhärtende Schveiesmetall sowie die Umgebung der tu verbindenden Teile ausreichend von Schutzgas eingehüllt sind. Verwendet man auch noch einen ausseren Schutzgas β chi Id₁ so ist su beachten, dass der Druck des Oases innerhalb der EU verbindenden Teile etwas grosser, als aus β erhalb sein muss» In einer Ausführungsform ist die Lange der Schweifte· kanone mit unkritischem Isoliermaterial so erhöht, dass dadurch eine fluchtende Verbindung der Bohrlöcher der su verbindenden Teile gewährleistet wird, indem mit der Verlängerung eine axiale Führung verbunden ist. Dieee Verlängerung kann aber auch aus metallischem Werkstoff hergestellt sein und nur einen nicht kritischen isolierenden Obersug aufweisen.

Ss ist sehr sweckmäesig, dass der Steuerhebel in Verbindung mit der Schweisskanone folgende Erfordernisse erfüllt:

- Start_T Stop und Kontrolle der Eintauchtiefe der Sonde. Es muss ferner möglich sein, damit den Vorgang zu unter* brechen, so dass bei Störungen der Drehung der Sonde oder bei Unterbrechung des Schutzgasströmeβ der gesamte Prozess beendet werden kann.

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• Ee Brus· möglich sein, zu Beginn dta Lichtbogen· mit einem höheren Strom die Sehweissung tu beginnen, weil erst eine geschmolsene Schweißstelle erseugt werden , muss. Sobald dieses erfolgt ist, muss die Stromstärke sofort auf den entsprechenden niedrigeren Wert redu· zierbar sein.

- Es muss eine Überlappung des Anfangs und des Endes eines Arbeitsganges so möglich sein, so dass die Durchgänge öffnung der BU verbindenden Teile nicht behindert wird durch Auftragungen·

Anhand einiger Beispiele sei das Vesen der Erfindung näher erläutert. Figur 1 und 2 seigen verschiedene Anordnungen mit Sohweifisonden und Drahtführung für eine Schweisskanone sur Durchführung des erfindungs· gemässen Verfahrens der internen Schweissung mit einer sich aufbrauchenden Belekt rode.

In Fig. 1 wird die Sonde der Sohweisskanone von einem drehbaren länglichen Veil 1 gebildet. Veil 1 ist an einem Antriebsteil 2 befestigt, durch welchen die SSu* führungsröhre 4 für den Elektrodendraht 3 führt. Diese Zuführungeröhre hat einen kleineren Durchmesser, als das Antriebeteil 2, so dass ein ringförmiger Baum sur Zuführung des Sohuttgases entsteht, der sich tu eimer kleinen Oassammelkammer 5 in der Sonde Öffnet. Tom die· sem Baum 5 führen radiale Öffnungen 6 *u dem lasserem

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der Sonde· Die Sonde besteht meist aue Metall und let ▼on der Innenwandung mit Abstandehaltern isoliert, oder sie ist mit einer isolierenden Schicht überzogen. In einer leioht gebogenen Führung endet der Elektroden» draht 3 in der Elektrodenspitae 3*. In der figur ist mit 7 eine Rohrträgerplatte angedeutet.

In der Fig. 1a ist der Schnitt a - a aus Fig. 1 darge-8teilt. IAb eine Drahtführung zu bekommen, ist die Sonde zweiteilig «abgeführt · in eine Atu&mäsung des Teiles 10 ist der Teil 11 so eingepasst, dass der Kanal 12 für die Drahtführung freigelassen wirdo Der Kanal 12 ist, wie aus Fig. 1 zu ersehen, bogenförmig ausgebildet. Die beiden Teile 10 und 11 werden durch den Hing 13 zusammengehalten. Zur Durchführung einer Schweissung wird die Sonde in die In der Figur dargestellten Position gebracht. Dabei werden die Rohrträgerplatte 7 und das Rohr 8 mit dem einen Pol, der Elektrodendraht 3 mit dem anderen Pol der Schweifistromquelle verbunden. Die letztere Verbindung kann über das Antriebeteil 2 und die Sonde 1 erfolgen. Die Bogenform des Kanales 12 begünstigt einen guten elektrischen Kontakt zwischen Sonde und Draht. Hit einem an der Elektrodenspitze 3* und Rohr 8 und Rohrträgerplatte 7 entzündeten Lichtbogen wird die Elektrode gedreht, und gleichzeitig wird Sohweissmetall Ton der Slektrodenspitze 3* in den Sohweissgraben Z transportiert. Der Vorschub des Slektrodendrahteβ erfolgt in

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einer dem Abbrand entsprechend· Geschwindigkeit. Während dieses Schveiesprozesses wird Schutsgas dureli das An» triebstell 2 und durch die Öffnungen 6 der Schweißstelle zugeführt.

In der Fig. 2 ist eine Sonde 21 gezeigt, die mit einem drehbaren Antriebeteil 2 verbunden ist. Die drehbare Sonde zur Draht* Strom* und Schützenführung ist hier aus einem Stück gefertigt. Der gekrümmte Drahtführungekanal kann hergestellt werden, indem zunächst eine lineare Bohrung an einem Rohling hergestellt wird. Sodann wird die entsprechende Krümmung durch Biegen erseugt, und die Oberfläche 22 der Sonde 21 wird dann mit gängigen spanabhebenden Fertigungeverfahren erseugt.

In den Fig. 1 und 2 1st die Sonde zum Eine at» einer Schweiasung zwischen eine Rohr 8 und einer Rohrträgerplatte 7 dargestellt. Dabei sind weder sapfenavtige An* sätze an der Rohrträgerplatte 7 oder ähnliche Vorbearbeitungen der Schweißstellen vorgesehen. Ferner ist auch keinerlei äussere Stützung gezeigt. Die Figuren stellen somit nur prinzipielle Anordnungen dar. StütsTorriohtungen und Halterungen, die für ein axialen Fluchten der su verbindenden Teile su sorgen haben, sind entsprechend vorzusehen.

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Claims (11)

ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED London, 8.V.1 33» Groevenor Place 12/132 Ε1/σΐ·/χτ 18. 3. 1968 Patentansprüche

1. Verfahren sum Yereohvelaeen ron stumpf aufeinander· stossenden Rohren oder Rohrenden an flanschähnllohen Aneätsen, bei des die au verbindenden Teile von Innen mittels Schutzgas - Llohtbogenaohveiaaung verbunden werden und bei dem der Lichtbogen !wischen der 8ohwelaselektrode und der Sohweltssone mittel· einer drehbaren Sonde geführt wird, dadurch gekennseiohnet, dass ala Elektrode ein eich bei der Schwel «ung ale Sohwelsamaterlal verbrauchender Draht verwendet wird und die Sohweleeung ale Taucheohweleiung,

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Aufeteubsohweiseung oder gepulster AufstlubschweiÄung unter Schutsgasatmosphare durchgeführt wird·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn· seiohnet » dass die tu versohwäasenden Seile an der der Schwelssnaht gegenüberliegenden tusseren Wandung mit einem Stütsring umgeben werden.

3. Verfahren nach Anspruoh 1, dadurch gekennseiehnet, da·· die der Schweissnaht gegen* Überliegende aussere Wandung mit Sohuttgai umepült wird.

4. Vorrichtung sur Durchführung de· Verfahren· naoh Anspruch 1, daduroh gekennieichnet, das· eine SohweiBskanone einen in eine Bohrung elnaetsbaren Aneats aufweist an dessen oberen Aide sich eine drehbare Sonde befindet, an der die eioh selbst verbrauchende Schweisselektrode sowie IQh* rungskanale für das Sohutsgas vorhanden sind.

5· Vorrichtung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohweisselektrode umpolbar sowohl mit dem positiven, al· auch mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden 1st·

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch, g · k e η η-t ι i c h β ι t, da·· die Sonde aus metallleohem Werk* •toff hergestellt, und mittel· Isolationsmitteln auf einem anderen elektrischen Potential, als die Schweifs-•teile haltbar angeordnet let·

7. Vorrichtung nach Anspruch 4-, d a d u r ο h gekennzeichnet, da·· die Sonde an einer drehbaren Schvelsskanone befestigt let, und da·· mit der Schweißkanone eine Spule für den Schweissdraht, eine Antriebsvorrichtung für den Vorschub de· Schwel««drahteβ und ein Schalthebel zur Betätigung der Schveissfunktionen vorgesehen ist.

8· Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass bei einem automatisierten Schweissverf ahren der Schalthebel iur Frograamkorrek·» tür dient.

9· Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn« se lohnet, dass der Schalthebel sur Einstellung der Eintauchtiefe der Sohweifisonde in die su verbindenden (Teile dient.

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10. Vorrichtung nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet» daee die Sonde au· swei feilen beeteht» zwischen denen ein bogenförmig τοη der Achte der Sonde sich abbiegender Kanal zur Führung dee Schweisadrahtes gebildet wird, und daee die beiden Seile durch epannringartige Verbindungen susannengehalten werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet» daee die Sonde
Zentriervorrichtungen für ein axial fluchtendes Positionieren der zu verbindenden Teile aufweist ·

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