DE2238008A1

DE2238008A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von geschweissten grossrohren

Info

Publication number: DE2238008A1
Application number: DE19722238008
Authority: DE
Inventors: Kurt H Dr Ing Born; Otto-Ewald Dr Ing Goerdt
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1974-02-07

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von geschweißten Großrohren" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von geschweißten Großrohren durch Formen eines Bleches oder Bandes zu einem Schlitzrohr, Zusammenschweißen der sich gegenüberstehenden Blechkanten mit Heft- oder durchgehender Wurzelnaht und Auffüllen der Naht mit elektrischer Schmelzschweißung.
An derartig hergestellten Großrohren entstehen unter nicht immer vermeidbaren Bedingungen Risse in der Schweißnaht, insbesondere an den Endabschnitten. Ihre Entstehung wird auf ein ungünstiges Zusammenwirken der Eigenspannungen im Schlitzrohr mit den Schrumpfspannungen beim Erstarren und Erkalten des Schweißgutes zurückgeführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Spannungszustand in der Schweißnaht derart zu beeinflussen, daß die Nahtrisse unter den Bedingungen der Rohrherstellung vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelöst, wobei die vorgeschlagene Vorrichtung zur Anwendung kost.
Danach wird in Verbindung mit der elektrischen Schmelzschweißung und mit dieser fortschreitend ein Bereich neben der Naht erwärmt, so daß sich dieser ausdehnt und die Naht von Zugspannungen quer zur Naht entlastet oder unter Druckspannungen setzt. Dabei muß mit dem Erwärmen im Querschnitt des Schweißpunktes oder unmittelbar danach begonnen werden. Das Erwärmen muß anhalten, bis das Schweißgut auf eine Temperatur abgekühlt ist, bei der es ausreichende Festigkeit zur Aufnahme von Zugspannungen besitzt.
Diese ist von der Schweißgutzusaaamensetzung abhängig.
Beim Schweißen von Baustahl wird das Erwärmen zweckmäßigerweise fortgesetzt, bis das Schweißgut vollständig von Austenit in Ferrit-Perlit-Gefüge umgewandelt ist. Dabei wird in der erwärmten Zone außerhalb des Nahtbereiches eine Temperatur von beispielsweise annähernd 7000 C erreicht. Unter diesen Bedingungen gelingt es, nicht nur Rißbildungen, die bei der Erstarrung des Schweißgutes, sondern auch solche zu vermeiden, die erst bei der Gefügenumwandlung entstehen.
Das Verfahren hat besondere Bedeutung für das Schweißen der Endabschnitte des Rohres, an denen es vornehmlich zur Rißbildung kommt. Die Formgebung bei der Schlitzrohrherstellung hinterläßt ganz besonders in den Endabschnitten elastische Restspannungen, die quer zur Naht gerichtet sind. Diese Erscheinungen sind auch nicht dadurch zu beseitigen, daß für die Schmelzschweißung an den Rohrenden An- und Auslaufstücke angeschweißt werden. Vielmehr müssen die Rohrenden von Hand nachgeschweißt oder die Rohre gekürzt werden. Diese Schwierigkeiten und Verluste werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zuverlässig vermieden Beispielsweise gestaltet sich die Fertigung eines längsnahtgeschweißten Rohres mit 1 400 mm Außendurchmesser und 16 mm Wanddicke wie folgt: Ein Blechzuschnitt von der Länge des gewünschten Rohres und der Breite entsprechend dem Rohrumfang wird an den Längskanten angebogen, in die U-Form gedrückt und in die p-Form gepreßt, so daß ein Schlitzrohr entsteht. Beim Pressen in die 0-Form stoßen die zu verschweißenden Kanten gegeneinander und das Schlitzrohr wird insgesamt um ein geringes Maß plastisch gestaucht, so daß es im entlasteten Zustand nur wenig auffedert. Das nicht vermeidbare Maß an Auffederung geht hauptsächlich von den elastischen Restspannungen an den Endabschnitten aus.
Von Spannvorrichtungen gehalten werden die sich gegenüberstehenden Kanten an der Wurzel verschweißt, so daß eine durch--gehende Wurzelnaht entsteht und beidseitig eine Schweißnahtfuge offen bleibt. Auf besonderen Schweißständen bei erschütterungsarmem Lauf erfolgt die nah llende Schmelzschweißung durch Unterpulver-LichtbogenschweiBungO Am Schweißkopf sind in Arbeitsrichtung unmittelbar hinter diesem Linieninduktoren angeordnet, die sich nicht über der Naht, sondern beidseitig daneben, befinden. Sie können baulich miteinander und dem Schweißkopf verbunden sein.
Die unmittelbare Erwärmungszone der Induktoren ist einige mm breit und je nach Vorschubgeschwindigkeit bei der Schmelzschweißung bis etwa 400 mm lang. Die Induktoren sind auf etwa 1000 mm bis 1500 mm Nahtlänge an beiden Rohrenden eingeschaltet. Die Induktoren bewirken eine Erwärmung bis auf etwa 7000 C.
Das Rohr wird danach in üblicher Weise geprüft und adjustiert.
- Patentansprüche -

Claims

patentansprüche: W erfahren zum Herstellen von geschweißten Großrohren durch Formen eines Bleches oder Bandes zu einem Schlitzrohr, Zusammenschweißen der sich gegenüberstehenden Blechkanten mit Heft- oder durchgehender Wurzelnaht und Auffüllen der Naht mit elektrischer Schmelzschweißung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens abschnittsweise insbesondere an den Endabschnitten das Rohr außerhalb der eigentlichen Schweißzone während und/oder unmittelbar nach der Schmelzschweißung erwärmt und das Erwärmen bis zur Abkühlung der Schweißnaht auf ausreichende Festigkeit aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr außerhalb der Schweißzone annähernd bis auf 7000 C erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr außerhalb der Schweißzone auf eine Temperatur über dem A3-Punkt des Grundwerkstoffes erwärmt wird.
4. Vorrichtung zum elektrischen Schmelzschweißen einer Rohrnaht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in bezug auf die Richtung der Schmelzschweißung beidseitig neben dem Schweißpunkt und sich in den Bereich hinter den Schweißpunkt erstreckend Wärmequellen wie Linieninduktoren oder Linienbrenner angeordnet sind, die relativ zum Rohr mit dem Schweißgerät mitfahren und unabhängig vom sc#w#ißge rät ein- und ausschaltbar sind.