DE19702719C1

DE19702719C1 - Method for producing a metal pipe connector

Info

Publication number: DE19702719C1
Application number: DE1997102719
Authority: DE
Inventors: Ingo Von Dr Ing Hagen; Kurt Dr Ing Niederhoff; Markus Dr Ing Ring; Thomas Dr Ing Kremser
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: WO1998031958A3; WO1998031958A2

Abstract

The present invention relates to a method for making a metal pipe connection in the form of an intermediate tube for connecting through ring-shaped welds a pipe made of a first material to another pipe made of a second material. The intermediate tube is made of a first material at one end and of the second material at the other end, and comprises in the transitional area between both materials, at least in partial areas, a large surface weld. One of the two materials is used to make a first cylindrical block with a conical coaxial recess open to the outside, and the other material is used to make a second cylindrical block having the same external diameter as the first one, the block having, outside, a conical shape at one of its two front ends. Thereafter, the two blocks are adjusted into each other; then, in the area where the diameter of the conical forms is the greatest, said blocks are connected to each other by a ring-shaped weld, heated at a thermoforming temperature, stretched in an extruding machine to a pin entirely welded in the side area of the cone, and submitted to a chip removal process to become a tubular body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Rohrverbinders in Form eines Rohrzwischenstücks, das zur Verbindung zweier Rohrleitungen aus unterschiedlichen Werkstoffen vorgesehen ist. Die Verbindung soll durch Rundschweißnähte erfolgen. Das Rohrzwischenstück ist an seinen Enden in der Weise ausgebildet, daß es an einem Ende aus dem Werkstoff der einen Rohrleitung und an seinem anderen Ende aus dem Werkstoff der anderen Rohrleitung besteht. Der eine Werkstoff ist z. B. ein austenitischer Stahl und der andere ein ferritischer oder martensitischer Stahl. Auf jeden Fall handelt es sich um Werkstoffe mit deutlich unterschiedlichen Eigenschaften, bei denen eine Schmelzschweißverbindung unter den Einsatzbedingungen problematisch ist. Zumindest in Teilbereichen des Übergangsbereichs zwischen den beiden verschiedenen Werkstoffen des Rohrverbinders sind diese Werkstoffe großflächig miteinander verschweißt.The invention relates to a method for producing a metallic pipe connector in the form of a pipe adapter, which is used to connect two pipes different materials is provided. The connection should go through Round welds are made. The pipe adapter is at its ends in the Formed so that it is at one end of the material of a pipe and at the other end it consists of the material of the other pipeline. One material is e.g. B. an austenitic steel and the other a ferritic or martensitic steel. In any case, it is clearly with materials different properties where a fusion welded joint under the operating conditions is problematic. At least in parts of the Transitional area between the two different materials of the Pipe connector, these materials are welded together over a large area.

Die Herstellung derartiger Rohrverbinder ist aus der DE-PS 8 54 005 bekannt. Dabei werden zwei Rohre aus unterschiedlichen Werkstoffen, von denen das eine einen Außendurchmesser hat, der dem Innendurchmesser des anderen Rohres entspricht, ineinander gesteckt. Das so gebildete Doppelmantelrohr wird dann an einem Ende in der Weise angestaucht, daß sich in den beiden Werkstoffschichten eine Wanddickenzunahme durch Vergrößerung des Außendurchmessers ergibt. Am anderen Ende wird das Doppelmantelrohr in umgekehrter Weise gestaucht, so daß sich eine Wanddickenzunahme durch Verringerung des Innendurchmessers einstellt. Hierzu ist ein spezielles Umformwerkzeug erforderlich. Im Bereich der angestauchten Enden tritt durch Preßschweißen eine großflächige Verbindung zwischen den beiden unterschiedlichen Werkstoffen ein. Durch spanende Bearbeitung der beiden Rohrenden wird die endgültige Form des Rohrverbinders hergestellt. Dies erfolgt in der Weise, daß das Ende mit dem vergrößerten Außendurchmesser soweit abgedreht wird, bis das Material der inneren Schicht freiliegt. Das andere Ende mit dem verringerten Innendurchmesser wird durch Ausbohren der inneren Schicht in umgekehrter Weise bis zum Freilegen der äußeren Werkstoffschicht abgetragen. Auf diese Weise erhält man einen Rohrverbinder, dessen beide Enden jeweils nur noch aus einem der beiden Werkstoffe bestehen.The manufacture of such pipe connectors is known from DE-PS 8 54 005. Here are two pipes made of different materials, one of which is one Has an outer diameter that corresponds to the inner diameter of the other tube, stuck together. The double jacket tube thus formed is then in at one end the way that a. in the two layers of material Wall thickness increase results from enlarging the outer diameter. At the at the other end, the double jacket tube is compressed in the reverse manner, so that there is an increase in wall thickness by reducing the inside diameter. A special forming tool is required for this. In the area of the upset A large-area connection between the two occurs by pressure welding different materials. By machining the two The final shape of the pipe connector is produced. This takes place in the Way that the end with the enlarged outer diameter turned so far until the material of the inner layer is exposed. The other end with that reduced inner diameter is achieved by drilling out the inner layer reversely removed until the outer layer of material is exposed. On this way you get a pipe connector, the two ends of which are only consist of one of the two materials.

Derartige Rohrverbinder, die an einer Seite einen austenitischen und auf der anderen Seite einen ferritischen oder martensitischen Werkstoff aufweisen, können zur Verbindung einer austenitischen Rohrleitung mit einer ferritischen oder martensitischen Rohrleitung benutzt werden, wobei eine unter Baustellenbedingungen unproblematische artgleiche Verschweißung durch einfache Rundnähte erfolgen kann. Die Notwendigkeit zu solchen Rohrverbindungen ergibt sich insbesondere in den Rohrleitungen von Kraftwerken. Beispielsweise müssen austenitische Überhitzerrohre an einen ferritischen Sammler angeschlossen werden.Such pipe connectors, one austenitic on one side and on the other Side have a ferritic or martensitic material can Connection of an austenitic pipeline with a ferritic or martensitic piping can be used, one under construction site conditions unproblematic welding of the same type can be done by simple round seams. The need for such pipe connections arises in particular in the Pipelines of power plants. For example, austenitic superheater pipes be connected to a ferritic collector.

Die aus der DE-PS 8 54 005 bekannten Rohrverbinder haben sich im Kraftwerksbau der damaligen Zeit überwiegend bewährt. Die Schweißverbindung zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen des Rohrverbinders war jedoch in Einsatzfällen mit verschärften Bedingungen nicht immer hinreichend zuverlässig. Zur Erhöhung der axialen Zugfestigkeit der Schweißverbindung im Rohrverbinder wurde daher durch die DE-PS 9 06 167 vorgeschlagen, die großflächige Schweißverbindung im Übergangsbereich der beiden Werkstoffe durch zusätzliche Mittel wie z. B. eine Verzahnung, eine Wellung, eine Stiftsicherung oder durch eine zusätzliche Schmelzschweißung gegen mechanische Beanspruchungen zu entlasten.The pipe connectors known from DE-PS 8 54 005 have been used in power plant construction of the time largely proven. The weld connection between the different materials of the pipe connector was used in applications tightened conditions are not always sufficiently reliable. To increase the axial tensile strength of the welded joint in the pipe connector was therefore determined by the DE-PS 9 06 167 proposed the large-area welded connection in Transition area of the two materials by additional means such. Legs Gearing, a corrugation, a pin lock or by an additional Relieve fusion welding against mechanical stress.

Der moderne Kraftwerksbau hat die Erreichung deutlich höherer Wirkungsgrade zum Ziel. Dies wird durch eine weitere Steigerung der Dampftemperaturen erreicht. Damit sind jedoch Anforderungen an die Rohrleitungen verbunden, die ganz wesentlich über den in früheren Jahren üblichen Anforderungen liegen. Aus diesem Grunde werden Rohrverbinder der gattungsgemäßen Art benötigt, die eine vollständige Verschweißung der beiden Werkstoffe im Übergangsbereich mit größter Zuverlässigkeit gewährleisten.Modern power plant construction has achieved significantly higher levels of efficiency Target. This is achieved through a further increase in steam temperatures. In order to however, pipeline requirements are very significant the usual requirements in previous years. For this reason Pipe connector of the generic type required that a complete Welding of the two materials in the transition area with the largest Ensure reliability.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Rohrverbinder vorzuschlagen, das für die Durchführung der einzelnen Arbeitsschritte mit üblichen Fertigungseinrichtungen auskommt und eine hohe Zuverlässigkeit bei ausreichender Wirtschaftlichkeit gewährleistet. The object of the invention is therefore to provide a method for To propose manufacture of such pipe connector, which is necessary for the implementation of the individual steps with conventional manufacturing facilities and one high reliability with sufficient economy guaranteed.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zunächst aus einem der beiden Werkstoffe ein erster zylindrischer Block mit einer koaxialen, sich nach außen öffnenden kegelstumpfförmigen Ausnehmung hergestellt wird. Diese Ausnehmung, die z. B. durch spanende Formgebung auf einer Drehmaschine erzeugt werden kann, erstreckt sich lediglich über einen Teil der axialen Länge des Blocks. Aus dem jeweils anderen Werkstoff wird ein zweiter zylindrischer Block mit gleichem Außendurchmesser wie der erste Block hergestellt. An einem seiner beiden stirnseitigen Enden wird dieser zweite Block außen mit einer kegelstumpfförmigen Kontur versehen. Diese Kontur des Außenkegelstumpfs entspricht der Kontur der kegelstumpfförmigen Ausnehmung des ersten Blocks, ist also zu dieser im wesentlichen kongruent. Die axiale Länge des Außenkegelstumpfs bzw. des Hohlkegelstumpfs sollte zweckmäßigerweise jeweils im Bereich von 50 bis 70%, vorzugsweise bei etwa 60%, der axialen Länge des ersten bzw. zweiten Blocks liegen. Der Spitzenwinkel der beiden Kegelstümpfe wird zweckmäßigerweise auf einen Wert im Bereich von 45 bis 65°, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 55°, eingestellt. Der erste und der zweite Block werden im Bereich ihrer Kegelstumpfformen bis zum Anschlag ineinandergesteckt und dann im Bereich des größten Durchmessers der Kegelstümpfe durch eine Rundschweißnaht dicht miteinander verbunden. Eventuell kann es zweckmäßig sein, den zwischen den beiden Kegelstümpfen noch vorhandenen freien Sauerstoff zu entfernen, um auch geringste Verzunderungen der Bindefläche an den beiden Kegelstümpfen zu vermeiden. Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Beispielsweise kann am Boden der kegelstumpfförmigen Ausnehmung eine Bohrung zur ansonsten geschlossenen Stirnseite des ersten Blocks angebracht werden. Durch diese Bohrung läßt sich der Hohlraum zwischen den beiden Blöcken evakuieren. Nach Anlegen des Vakuums muß dann diese Bohrung z. B. durch Zuschweißen wieder dicht verschlossen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in einen Hohlraum, der mit dem Bereich der zusammengefügten Kegelstumpfmantelflächen in Verbindung steht, also beispielsweise in der vorgenannten Bohrung, ein Sauerstoff abbindendes Mittel, z. B. Aluminium oder Zirkonium, einzubringen. Dieser Hohlraum ist dann nach außen ggf. dicht zu verschließen. Letzteres erübrigt sich selbstverständlich, wenn das Sauerstoff abbindende Mittel z. B. in eine am Boden (d. h. an der kleineren Deckfläche) des Innenkegelstumpfs möglichst im Bereich der Kegelstumpfachse liegende Vertiefung eingebracht wird. Nach dieser Vorbereitung werden die beiden ineinandergefügten Blöcke auf Warmumformtemperatur erhitzt und in eine Strangpresse eingesetzt. Im Falle austentischer und ferritischer oder martensitischer Werkstoffe liegt die Umformtemperatur typischerweise im Bereich 1200 bis 1250°C. In der Strangpresse wird der zusammengefügte Block zu einem Bolzen mit deutlich kleinerem Durchmesser und entsprechend größerer axialer Länge ausgestreckt. Dabei verschweißen die beiden Werkstoffe im Bereich der Kegelmantelflächen vollständig miteinander. Die Streckung wird zweckmäßigerweise so eingestellt, daß der erzeugte Bolzen etwa die 1,5- bis 2,5-fache Länge, vorzugsweise die doppelte Länge, der ursprünglichen axialen Länge der ineinandergesteckten Blöcke aufweist. Die Rohrform des Rohrverbinders wird im Anschluß daran durch eine zerspanende Weiterbearbeitung aus dem Bolzen erzeugt. Hierzu wird der Bolzen im Bereich seiner Längsachse mit einer durchgehenden Bohrung versehen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der später mit diesem Rohrverbinder zusammenzufügenden Rohrleitungen entspricht. Durch Überdrehen wird der Außendurchmesser des Rohrverbinders auf das Maß des Außendurchmessers der zu verbindenden Rohrleitungen gebracht. Mit dem Ausbohren des Bolzens wird gleichzeitig auch das ggf. verwendete Sauerstoff abbindende Mittel aus dem Rohrverbinder wieder vollständig entfernt. Es gerät bei der Warmumformung auf keinen Fall in die Bindefläche (Mantelfläche der beiden Kegelstümpfe).The present invention solves this problem in that a first cylindrical block with a coaxial, outwardly opening frustoconical recess is first produced from one of the two materials. This recess, the z. B. can be produced by machining on a lathe, extends only over part of the axial length of the block. A second cylindrical block with the same outside diameter as the first block is produced from the respective other material. At one of its two front ends, this second block is provided with a frustoconical contour on the outside. This contour of the outer truncated cone corresponds to the contour of the truncated cone-shaped recess of the first block and is therefore essentially congruent with it. The axial length of the outer truncated cone or of the hollow truncated cone should expediently be in the range from 50 to 70%, preferably approximately 60%, of the axial length of the first or second block. The tip angle of the two truncated cones is expediently set to a value in the range from 45 to 65 °, preferably in the range from 50 to 55 °. The first and the second block are inserted into each other up to the stop in the area of their truncated cone shapes and then tightly connected to one another in the area of the largest diameter of the truncated cone by means of a circular weld seam. It may be expedient to remove the free oxygen still present between the two truncated cones in order to avoid even the slightest scaling of the binding surface on the two truncated cones. This can be done in different ways. For example, a bore to the otherwise closed end face of the first block can be made at the bottom of the frustoconical recess. The cavity between the two blocks can be evacuated through this hole. After applying the vacuum, this hole must then z. B. be sealed again by welding. Another possibility is to in an cavity, which is in connection with the area of the joined truncated cone surface, for example in the aforementioned bore, an oxygen-binding agent, for. B. aluminum or zirconium. This cavity must then be sealed off from the outside, if necessary. The latter is of course superfluous if the oxygen-binding agent z. B. is introduced into a recess on the bottom (ie on the smaller top surface) of the inner truncated cone as far as possible in the region of the truncated cone axis. After this preparation, the two interlocked blocks are heated to the hot forming temperature and inserted into an extrusion press. In the case of austenitic and ferritic or martensitic materials, the forming temperature is typically in the range of 1200 to 1250 ° C. In the extrusion press, the assembled block is stretched into a bolt with a significantly smaller diameter and a correspondingly greater axial length. The two materials weld completely together in the area of the conical surface. The stretching is expediently set so that the bolt produced is approximately 1.5 to 2.5 times the length, preferably twice the length, of the original axial length of the nested blocks. The pipe shape of the pipe connector is then produced from the bolt by further machining. For this purpose, the bolt is provided with a continuous bore in the region of its longitudinal axis, the diameter of which corresponds to the inside diameter of the pipelines to be joined later with this pipe connector. The outer diameter of the pipe connector is brought to the dimension of the outer diameter of the pipes to be connected by overtightening. When the bolt is drilled out, any oxygen-binding agent that may be used is also completely removed from the pipe connector. Under no circumstances does it get into the bonding surface (the outer surface of the two truncated cones) during hot forming.

Im Hinblick auf die Konturen des Außenkegelstumpfs und des Innenkegelstumpfs ist es anzustreben, daß diese sich beim Zusammenstecken möglichst vollständig überdecken. Aus diesem Grunde sollte es wegen der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen eher angestrebt werden, den Spitzenwinkel der kegelstumpfförmigen Ausnehmung des ersten Blocks geringfügig kleiner einzustellen als den Spitzenwinkel des Kegelstumpfs des zweiten Blocks, als eine umgekehrte Maßabweichung zuzulassen. Ein Unterschied im Bereich von z. B. bis zu 0,5 bis 1° ist durchaus noch akzeptabel. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, zur Gewährleistung einer möglichst engen Anlage der beiden kegelstumpfförmigen Außenkonturen aneinander die axiale Länge der kegelstumpfförmigen Ausnehmung des ersten Blocks geringfügig größer zu wählen als die axiale Länge des Kegelstumpfs des zweiten Blocks. Dieser geringfügige Unterschied liegt zweckmäßig im Bereich von 0,1 bis zu 1 mm, vorzugsweise bis zu etwa 0,5 mm. Dies ist ebenfalls eine Maßnahme zur Beherrschung unvermeidbarer Fertigungstoleranzen. Es soll damit vermieden werden, daß die Länge des Außenkegelstumpfs größer ausfällt als die des Innenkegelstumpfs. Im Idealfall sind beide ebenso wie die Spitzenwinkel gleich groß.With regard to the contours of the outer truncated cone and the inner truncated cone it should be striven for that these be as complete as possible when they are plugged together cover up. Because of this, it should be because of the inevitable Manufacturing tolerances tend to be aimed at the tip angle of the truncated cone-shaped recess of the first block slightly smaller than the apex angle of the frustum of the second block, as an inverse Allow dimensional deviation. A difference in the range of e.g. B. is up to 0.5 to 1 ° still perfectly acceptable. Furthermore, it can be useful to guarantee the tightest possible contact between the two frustoconical outer contours the axial length of the frustoconical recess of the first block to be selected slightly larger than the axial length of the truncated cone of the second Blocks. This slight difference is expediently in the range from 0.1 to 1 mm, preferably up to about 0.5 mm. This is also a measure for Mastery of unavoidable manufacturing tolerances. This is to avoid that the length of the outer truncated cone is greater than that of the inner truncated cone. Ideally, both are the same size as the tip angles.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, den ersten Block aus einem ferritischen oder martensitischen und den zweiten Block aus einem austenitischen Werkstoff zu erzeugen. Das hat zur Folge, daß im Übergangsbereich der beiden Werkstoffe der ferritische bzw. martensitische Werkstoff außen und der austenitische innen liegt. Dies hat Vorteile im Hinblick auf das unterschiedliche thermische Ausdehnungsverhalten dieser beiden Werkstoffe. Bei Rohrverbindern, die Einsatztemperaturen von über 550°C ausgesetzt sind, empfiehlt es sich, im Falle von Werkstoffpaarungen mit deutlich unterschiedlicher Kohlenstoffaktivität im Übergangsbereich des austenitischen Werkstoffs zum ferritischen oder martensitischen eine dünne Nickelschicht vorzusehen, um die unerwünschte Diffusion von Kohlenstoff in diesem Übergangsbereich zu hemmen. Hierzu wird zweckmäßigerweise auf einem der beiden Blöcke, vorzugsweise auf der Außenoberfläche des zweiten Blocks, im Bereich der Kegelstumpfform eine dünne Nickelschicht beispielsweise durch Plasmaspritzen oder unter Umständen auch durch Galvanisieren aufgetragen.In an advantageous development of the invention, the first block is provided from a ferritic or martensitic and the second block from one to produce austenitic material. This has the consequence that in the transition area of the two materials the ferritic or martensitic material outside and the austenitic inside. This has advantages in terms of different thermal expansion behavior of these two materials. For pipe connectors that Operating temperatures of over 550 ° C, it is recommended in the case of Material pairings with significantly different carbon activity in the Transition area of the austenitic material to the ferritic or martensitic to provide a thin layer of nickel to prevent unwanted diffusion to inhibit carbon in this transition region. To do this expediently on one of the two blocks, preferably on the Outer surface of the second block, a thin one in the area of the truncated cone Nickel layer, for example by plasma spraying or under certain circumstances Electroplating applied.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Maschinen und Anlagen eingesetzt werden, die vergleichsweise zahlreich zur Verfügung stehen, wie dies etwa für Dreh- und Bohrmaschinen der Fall ist, die für die Erzeugung der kegelstumpfförmigen Konturen und das Überdrehen des stranggepreßten Bolzens bzw. für die Anbringung einer Bohrung zur Evakuierung oder das Ausbohren des Bolzen eingesetzt werden können. Auch an die Strangpresse werden keine besonderen Anforderungen gestellt, da es lediglich erforderlich ist, einen kurzen Rundblock mit größerem Durchmesser in einen längeren Bolzen mit kleinerem Durchmesser umzuformen.Machines and Systems are used that are comparatively numerous, such as this is the case, for example, for lathes and drilling machines that are used to generate the frustoconical contours and over-tightening of the extruded bolt or for making a hole for evacuation or drilling out the Bolts can be used. There are also no extruders special requirements, since it is only necessary a short Round block with a larger diameter in a longer bolt with a smaller one Reshape diameter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the figures in an embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 zwei Blöcke mit korrespondierender Kegelstumpfform, Fig. 1, two blocks with a corresponding truncated cone shape,

Fig. 2 einen Rohrverbinder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und Fig. 2 shows a pipe connector according to the inventive method and

Fig. 3 ein Schliffbild durch einen stranggepreßten Bolzen. Fig. 3 is a micrograph through an extruded bolt.

In Fig. 1 sind zwei Blöcke 1 und 2 dargestellt, von denen der erste Block 1 z. B. aus einem austenitischen Werkstoff hergestellt wurde. Er weist eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 3 auf, die auf einer Drehmaschine erzeugt wurde. Der Spitzenwinkel des Innenkegelstumpfes liegt bei etwa 55°. Am Boden des Innenkegelstumpfes ist im Bereich der Längsachse eine durchgehende Bohrung 5 angebracht. Der Innenkegelstumpf weist eine Höhe d auf, während die restliche axiale Länge des Blocks 1 den Wert c hat. Im oberen Teil der Fig. 1 ist ein mit dem Block 1 korrespondierender zweiter Block 2 dargestellt, der an einem Ende einen Außenkegelstumpf 4 aufweist, dessen Höhe mit b bezeichnet ist. Die axiale Länge des restlichen zylindrischen Teils des Blocks 2 ist mit a bezeichnet. Üblicherweise sind die Längen a und c sowie b und d etwa gleich groß, so daß auch die Höhen der beiden Kegelstümpfe 3 und 4 etwa gleich groß sind. Die Spitzenwinkel der beiden Kegelstümpfe sind ebenfalls etwa gleich groß, d. h. daß der Spitzenwinkel des Kegelstumpfs 4 bei Bedarf geringfügig (z. B. um bis zu 0,5°) größer sein kann als der Spitzenwinkel des Hohlkegelstumpfs 3. Aufgrund der im wesentlichen kongruenten Konturen der Kegelstümpfe 3 und 4 kommen beim Ineinanderstecken der beiden Blöcke 1 und 2 die Kegelstümpfe über ihre gesamte Länge zur Deckung, auch wenn geringfügige Fertigungstoleranzen vorliegen. Zumindest im Bereich der Kegelstümpfe sind die Oberflächen der beiden Blöcke 1 und 2 metallisch rein. Nach Zusammenstecken der beiden Blöcke 1 und 2 werden diese durch eine Rundschweißnaht miteinander dicht verbunden. Danach wird durch die Bohrung 5 der Hohlraum am Boden des Kegelstumpfs 3 sowie der geringe Zwischenraum zwischen den sich weitgehend berührenden Kegelmantelflächen der Kegelstümpfe 3 und 4 evakuiert, so daß kein freier Sauerstoff mehr vorhanden ist. Anschließend wird die Bohrung 5 dicht verschweißt, so daß von außen kein Sauerstoff mehr in den vorhandenen Hohlraum eindringen kann. Nach Erwärmung auf Warmumformtemperatur von etwa 1250°C wird der auf diese Weise zusammengefügte Block in eine hohlzylindrische Matrize einer Strangpresse eingesetzt und zu einem Bolzen mit etwa doppelter Länge und entsprechend reduziertem Durchmesser ausgestreckt. Dieser Bolzen wird nach Abkühlung im Bereich seiner Längsachse auf das gewünschte Rohrinnenmaß ausgedreht und anschließend durch Überdrehen außen auf den gewünschten Außendurchmesser gebracht. Auf diese Weise entsteht ein Rohrverbinder 6, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Dieser Rohrverbinder 6 weist auf der einen Seite einen ferritischen oder martensitischen Teil 7 und auf der anderen Seite einen austenitischen Teil 8 auf. Der Übergangsbereich 9 zwischen den beiden Werkstoffhälften ist vollständig verschweißt durch das während des Strangpressens stattfindende Preßschweißen, ohne daß Fehlstellen feststellbar sind. Die hervorragende vollflächige Verbindung zwischen den beiden unterschiedlichen Werkstoffen wird durch das in Fig. 3 dargestellte Schliffbild eines in Längsrichtung durchgeschnittenen stranggepreßten Bolzens deutlich.In Fig. 1, two blocks 1 and 2 are shown, of which the first block 1 z. B. was made of an austenitic material. It has a truncated cone-shaped recess 3 , which was produced on a lathe. The tip angle of the inner truncated cone is approximately 55 °. A continuous bore 5 is made in the region of the longitudinal axis at the bottom of the inner truncated cone. The inner truncated cone has a height d, while the remaining axial length of the block 1 has the value c. In the upper part of FIG. 1, a second block 2 corresponding to block 1 is shown, which has an outer truncated cone 4 at one end, the height of which is designated by b. The axial length of the remaining cylindrical part of the block 2 is denoted by a. The lengths a and c and b and d are usually approximately the same size, so that the heights of the two truncated cones 3 and 4 are approximately the same size. The tip angle of the two cone frustums are also approximately the same, ie that the apex angle of the truncated cone 4, if necessary slightly (eg. As by up to 0.5 °) may be larger than the apex angle of the hollow truncated cone. 3 Due to the essentially congruent contours of the truncated cones 3 and 4 , when the two blocks 1 and 2 are inserted into one another, the truncated cones overlap over their entire length, even if there are slight manufacturing tolerances. At least in the area of the truncated cones, the surfaces of the two blocks 1 and 2 are clean metallic. After the two blocks 1 and 2 have been put together , they are tightly connected to one another by a circular weld seam. Thereafter, through the bore 5, the cavity at the bottom of the truncated cone 3 and the small space between the largely contacting conical surfaces of the truncated cones 3 and 4 is evacuated so that free oxygen is no longer available. Then the bore 5 is tightly welded so that no more oxygen can penetrate into the existing cavity from the outside. After heating to a hot forming temperature of approximately 1250 ° C., the block assembled in this way is inserted into a hollow cylindrical die of an extrusion press and stretched into a bolt of approximately twice the length and correspondingly reduced diameter. After cooling, this bolt is turned out in the area of its longitudinal axis to the desired inside pipe dimension and then brought to the desired outside diameter by overturning. In this way, a pipe connector 6 is produced , as shown in FIG. 2. This pipe connector 6 has a ferritic or martensitic part 7 on one side and an austenitic part 8 on the other side. The transition region 9 between the two halves of the material is completely welded by the pressure welding that takes place during the extrusion, without defects being ascertainable. The excellent full-surface connection between the two different materials is evident from the micrograph shown in FIG. 3 of an extruded bolt cut in the longitudinal direction.

Da die erfindungsgemäße Herstellung von Rohrverbindern auf üblichen Aggregaten erfolgen kann und keine besonderen Spezialwerkzeuge erfordert, lassen sich die Investitions- und Herstellkosten sehr niedrig halten. Ein besonderer Vorteil, der sich aus der abschließenden spangebenden Formgebung der Endform des Rohrverbinders ergibt, ist die außerordentlich hohe Formgenauigkeit bezüglich Rundheit und gleichmäßiger Wanddicke. Aufgrund der hohen Qualität der Preßschweißverbindung zwischen den beiden unterschiedlichen Werkstoffen des erfindungsgemäß hergestellten Rohrverbinders läßt sich dieser problemlos im Kraftwerksbau unter Bedingungen einsetzen, bei denen erheblich höhere Drücke und Temperaturen auftreten, als dies in der Vergangenheit der Fall war.Since the production of pipe connectors according to the invention on conventional units can be done and does not require any special tools, the Keep investment and manufacturing costs very low. A special advantage that from the final cutting shape of the final shape of the pipe connector results, is the extraordinarily high shape accuracy in terms of roundness and uniform wall thickness. Due to the high quality of the pressure welding connection between the two different materials of the invention Manufactured pipe connector can be easily in power plant construction Use conditions in which considerably higher pressures and temperatures occur than has been the case in the past.

Claims

1.Method for producing a metallic pipe connector in the form of a pipe adapter for connecting a pipe made of a first material, in particular made of a ferritic or martensitic steel with a pipe made of a second material, especially an austenitic steel, by means of welded seams, the pipe adapter being on one of it End is formed from the first and at its other end from the second material and in the transition area of the two materials of the pipe intermediate piece there is a large-area weld, at least in partial areas, characterized in that

that a first cylindrical block is produced from one of the two materials with a coaxial, outwardly opening frustoconical recess which extends over part of the axial length of the block,
a second cylindrical block with the same outer diameter as the first block is produced from the other material and the block is formed in the shape of a truncated cone on the outside at one of the two ends, the contour of this truncated cone being essentially congruent with the truncated cone-shaped recess of the first block,
- that the first and the second block are inserted into each other in the area of their truncated cone shapes,
that the two blocks in the area of the largest diameter of the truncated cone shapes are tightly connected to one another by a circular weld seam, that the two blocks which are fitted into one another are heated to hot forming temperature,
- That the two heated blocks are stretched in an extrusion press to a bolt which is completely welded in the area of the conical lateral surfaces and which has a significantly smaller diameter and greater axial length, and
- That the bolt is machined into a tubular body by providing it in the region of its longitudinal axis with a through hole, turned to the outside on the outside and cut to the desired axial length at its ends, its inside and outside diameters being those of those to be joined Pipelines correspond.

2. The method according to claim 1, characterized, that the axial length of the frusto-conical recess of the first block slightly, in particular by up to 0.1 to 1 mm larger than that axial length of the frustum of the second block.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the free oxygen possibly present between the two truncated cones Will get removed.

4. The method according to claim 3, characterized, that at the bottom of the frustoconical recess a hole for otherwise closed end of the first block is attached.

5. The method according to claim 4, characterized, that the hole is sealed again after applying a vacuum, especially by welding.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized, that in the region of the longitudinal axis of the truncated cone-shaped recess at its Bottom in an indentation an oxygen scavenger, in particular Aluminum or zirconium.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized, that the frustoconical contours are created by machining will.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized, that before plugging into one another on at least one of the two blocks Area of the truncated cone form a thin layer of nickel, in particular through Plasma spraying is applied to inhibit carbon diffusion in the Transition area of the pipe connector.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized, that the apex angle of the truncated cone forms to a value in the range of 45 up to 65 °, in particular in the range 50 to 55 °.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized, that the apex angle of the frusto-conical recess of the first block slightly, in particular by up to 0.5 to 1 °, smaller than that Top angle of the frustum of the second block.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized, that the axial length of the truncated cone shape in each case 50 to 70%, in particular about 60% of the axial length of the block.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized, that the first block made of a ferritic or martensitic material and the second block consists of an austenitic material.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized, that the length of the bolt during extrusion in the area of 1.5 to 2.5 times, especially 2 times the original axial Length of nested blocks is set.