DE2416308A1

DE2416308A1 - Schweissverbindung fuer zwei metallbauteile

Info

Publication number: DE2416308A1
Application number: DE19742416308
Authority: DE
Inventors: Henry Torrens Anstruthe Bowman; Thomas John Jewell; John David Webster
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1974-04-04
Publication date: 1974-10-24
Also published as: FR2224243A1; FR2224243B1; IT1014076B; JPS5040677A; CA1006016A; BR7402792D0; ES425043A1

Description

PAT E N TA M W'Ä LTF

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. äCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FÜES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL.-ING. SELTING

5KOLNI₁DEICHMANNHAUs 9 Λ- 1 6308

3Λ.1974

Sch-DB/V/e

English Clays Lovering Poohin & Co. Ltd., John Keay House, St. Austeil, Cornwall/England

Schweißverbindung für zwei Metallbauteile

Die Erfindung betrifft die Verbindung zweier Metallbauteile und insbesondere ein Verfahren zur Anbringung einer Sehweißnaht zwischen einem ersten metallischen Bauteil, bestehend aus einem Metallteil mit einer Beschichtung aus wärmeabbaubarem Material, und einem zweiten metallischen Bauteil, der entweder dem ersten Bauteil entsprechen oder nur aus einem von einer Beschichtung freien Metallkörper gebildet sein kann und sich mit dem Metallteil des ersten Bauteiles verschweißen läßt. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbindung zweier Metallrohre, von denen wenigstens eines und im allgemeinen beide mit einer Auskleidung aus wärmeabbaubarem Material, z.B. Glas, Kunststoff oder einem natürlichen oder synthetischen Kautschuk, z.B. Nylon, Polyäthylen, Polypropylen und Polyurethan beschichtet ist.

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Frühere Versuche zur Verbindung aneinanderstoßender Enden zweier Metallrohrabschnitte, von denen eines oder beide-mit wärmeabbaubarem Material, z.B. einem Kunststoff, beschichtet waren, durch Verschweißen der aneinanderstossenden Enden der Metallrohre, haben häufig Beschädigungen der Kunststoffauskleidung durch die normalerweise angewendeten hohen Schweißtemperaturen zur Folge gehabt.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbindung zweier metallischer Bauteile, die beide einen Metallteil aufweisen und von denen wenigstens einer mit einer Oberflächenbeschichtung aus wärmeabbaubarem Material versehen ist, durch Anlegen einer Schweißnaht zwischen den aneinanderstoßenden Kanten der Metallteile dadurch gekennzeichnet, daß vor Anlegen der Schweißnaht der erste Bauteil und der gegebenenfalls auf einer Fläche mit wärmeabbaubarem Material beschichtete zweite Bauteil so hergerichtet werden, daß die Beschichtung längs desjenigen Randes des Bauteiles, der mit dem anderen Bauteil verschweißt werden soll, von dem Metallteil getrennt wird.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Trennen des Metallteiles des ersten Bauteiles längs' des mit dem zweiten Bauteil zu verschweißenden Randes von seiner Beschichtung, wodurch ein Hohlraum entsteht, und Trennen des Metallteiles des zweiten Bauteiles längs des mit dem ersten Bauteil zu verschweißenden Randes von seiner gegebenenfalls vorhandenen Beschichtung aus wärmeabbaubarem Material und

b) Füllen des Hohlraumes mit einer Materialmenge, die die während der Verschweißung der aneinanderstoßenden Metallkanten erzeugte Wärme absorbiert und im wesentlichen eine Wärmeübertragung zur Beschichtung sowie ihre Beschädigung verhindert.

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Die Beschaffenheit der in den Hohlraum eingebrachten Materialmenge kann verschieden sein, und es kann sich dabei z.B. um eine weitere Menge des Beschichtungsmateriales selbst oder um eine Einlage aus wärmeisolierendem Werkstoff handeln.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist für unterschiedliche Anwendungsgebiete geeignet. Bei Metallrohren ist es zweckmäßig, daß wenigstens ein Ende desselben nach außen aufgeweitet und in das aufgeweitete Ende ein Wärmeschild eingesetzt ist und daß die Innenfläche des Rohres oder des Rohrabschnittes und des WärmeSchildes mit wärmeabbaubarem Material beschichtet ist.

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Bei einer ersten Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Menge des weiteren in den Hohlraum zwischen dem Metallteil und der Beschichtung eingebrachten Beschichtungsmaterials ausreichen, um den Hohlraum auszufüllen, oder sie kann so bemessen sein, daß sie zwischen dem Metallteil und der Beschichtung einen Luftspalt freiläßt. Im letztgenannten Fall wirkt der Luftspalt als Wärmeisolationsschicht, die die Wärmeübertragung von der Schweißverbindung zum Beschichtungsmaterial verringert. Dort wo hohe Schweißtemperaturen verwendet werden, kann es vorteilhaft sein, in den Luftspalt eine Einlage aus wärmeisolierendem Material, z.B. Glasfaser, Asbest, Keramik, Glaskeramik oder feuerfestem Werkstoff bzw. Mischungen solcher Materialien einzubringen. Wenn anstatt eines Überschusses an Beschichtungsmaterial einfach eine Einlage aus wärmeisolierendem Material verwendet wird, so kann diese zwischen den Metallteil und die Beschichtung eingefügt werden, wobei zur Aufnahme der Einlage entweder der Metallteil etwas aufgeweitet sein, oder zur Vermeidung dieses Vorganges im Bereich des Metallteiles genügend Beschichtungsmaterial entfernt worden sein kann. Wenn der Rand des zu verschweißenden Metallteiles beispielsweise durch Abbiegen von der Beschichtung getrennt wird, um Platz für das überschüssige Beschichtungsmaterial bzw. einen Luftspalt und/oder· eine Isolationseinlage zu schaffen, zeigt sich, daß zwischen den zu verschweissenden Metallrändern ein Winkel ausgebildet werden kann, der dem Optimalwinkel stark angenähert ist, der zur Verschweissung zwischen zwei Metallkanten benötigt wird und im allgemeinen in der Größenordnung von 70° liegt, wodurch die zur Erzielung des Schweißstoßwinkels erforderliche Metallkantenbearbeitung verringert wird.

Wenn eine weitere Beschiehtungsmaterlalmenge zwischen den Metallteil und die Beschichtung eingebracht werden soll, ist es zweckmäßig, diejenigen Flächen des Beschichtungsmaterials,

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die sich bei der Kantenverbindung von zwei ähnlichen Metallkörpern, z.B. zwei Rohrabschnitten, berühren, so auszubilden, daß eine Fläche mit der anderen Fläche zusammengreifen kann. Hierfür kann beispielsweise eine herkömmliche Einsteckmuffenverbindung verwendet werden. Durch eine solche Anordnung bzw. Verbindung kann zur Verschweissung eine präzise gegenseitige Ausrichtung der Metallkanten erzielt werden, und außerdem wird eine genauere gegenseitige Ausrichtung der Randflächen des Beschichtungsmaterials erreicht. Die die Einsteckmuffe bildenden Teile können so gestaltet sein (beispielsweise durch unterschiedliche Abschrägungen der Seiten der zusammengreifenden Muffenteile), daß bei Verschweißung der Metallkanten die Muffenverbindung zwischen dem überschüssigen Beschichtungsmaterial nicht nur eine selbstführende und selbstfluchtende Verbindung, sondern auch eine Dichtung schafft. Wenn beispielsweise zwei rohrförmige Metallkörper miteinander verbunden werden, so kann die Muffenverbindung zwischen den weiteren Beschichtungsmaterialmengen jedes Metallkörpers nicht nur eine Dichtung zwischen den weiteren Beschichtungsmaterialmengen hervorrufen und damit auf dem Rohr befindliches Material an einer Berührung der Metallverbindung hindern, sondern kann außerdem zur genaueren Ausrichtung der Beschichtungsränder beitragen.

Zur endweisen Verbindung von zwei beschichteten Rohren mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden Rohre durch eine Klemm- oder Einspannvorrichtung bezüglich der gegenseitigen Lage der zusammenstoßenden Flächen der Metallschichten, der Mengen weiteren Beschichtungsmaterials und der Beschichtungen selbst korrekt ausgerichtet, und außerdem wird sichergestellt, daß während des Schweißvorganges auf die Berührungsebene zwischen den drei erwähnten Paaren zusammenwirkender Flächen ein Axialdruck ausgeübt wird.

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Dieser Druck gewährleistet eine wirkungsvollere Verschweißung der Metallteile, eine wirksamere Berührung und Zusammenschließung der Flächen des zusätzlichen Beschiehtungsmaterials sowie eine gute Abdichtverbindung zwischen den Endflächen der Beschichtung selbst. Es ist wünschenswert, daß der Druck zwischen den sich berührenden Endflächen der Beschichtung von einer Klemmvorrichtung hervorgerufen wird, die einen gleichmäßigen Umfangsdruck auf die Beschichtung ausübt und dabei eine Berührungsverbindung zwischen den Endflächen der Beschichtung hervorruft, die bezüglich der Abdichtwirkung derjenigen ähnelt, die von einem verschraubten Flansch oder einem Klemmringsystem zur gegenseitigen Befestigung von Rohrabschnitten erzeugt wird.

Bei einer Ausführungsart des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensganges wird der Metallkörper des ersten Bauteiles vorzugsweise bei Umgebungstemperatur gebogen, und es werden die zu verbindenden Metallkanten zweckmäßig so geschliffen, daß sich bei Zusammenbringen der beiden Kanten aufder Außenfläche eine V-förmige Kerbe ergibt, an die die Schweißvorrichtung ansetzbar ist, während die inneren Kanten geschlossen aneinanderstoßen. Der Winkel der V-förmigen Kerbe beträgt vorzugsweise etwa 70°, weil dies der Optimalwinkel für den SchweißVorgang ist. Die Beschichtung aus wärmeabbaubarem Material erstreckt sich zweckmäßig in Längsrichtung über die Kante des gebogenen Metallabschnittes hinaus, so daß bei Gegeneinanderdrücken von zwei zu verbindenden Bauteilen das wärmeabbaubare Material unter Druck steht und eine Gas- und Flüssigkeitsdichtung schafft. Vorzugsweise ist das wärmeabbaubare Material am gebogenen Abschnitt des Bauteiles, d.h. in der Nähe der vorgesehenen Schweißlinie, dicker als an dem übrigen ungebogenen Teilabschnitt.

Das wärmeabbaubare Material kann so beschaffen sein, daß es das Metall als Schutzschicht gegen Korrosion und/oder Ver-

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schleiß umgibt, und es kann beispielsweise ein Kunststoff, natürlicher oder synthetischer Kautschuk oder Glas sein. Beispiele verwendbaren Kunststoffes und synthetischen Kautschuks umfassen solche Materialien wie Nylon, Polyäthylen, Polypropylen und Polyurethan.

Der Wärmeschild, der in manchen Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird, kann aus nicht wärmeleitfähigem Material bestehen, z.B. aus Keramik, oder er kann aus wärmeleitfähigem Material, z.B. Metall, hergestellt und in einem oder in mehreren Stücken gefertigt sein. Wenn der Wärmeschild einstückig gestaltet ist, wird er zweckmäßig so geformt, daß seine Innenfläche mit der Außenfläche des wärmeabbaubaren Materials übereinstimmt und in ihrer Nähe angebracht werden kann. Jedes Ende des Wärmeschildes berührt zweckmäßig den gebogenen Metallabschnitt jedes der beiden zu verbindenden Bauteile, wenn diese zusammengedrückt werden. Alternativ kann der Wärmeschild bequem aus zwei Teilen hergestellt sein, wobei jeder Teil fest mit der Innenwand des gebogenen Metallabschnittes des einen der beiden Bauteile verbunden ist. Die beiden Teile des Wärmeschildes berühren sich gerade, wenn die beiden Bauteile völlig zusammengedrückt sind. Der Rand jedes Wärmeschildteiles, der an der Innenwand des gebogenen Metallabschnittes zu befestigen ist, entspricht zweckmäßig in seiner Gestaltung der Kontur der Innenwand des gebogenen Metallabschnittes,

Der Wärmeschild hat als physikalischer Schild die Aufgabe, zu verhindern, daß Funken des Schweißapparates auf das wärmeabbaubare Material fallen,und außerdem leitet der Wärmeschild bei wärmeleitender Ausbildung die Wärme ab, wodurch während des Schweißvorganges die Bildung schmaler Hochtemperaturbereiche verhindert wird. Außerdem kann der Wärmeschild zur Versteifung des Aufbaus an dem gebogenen Abschnitt beitragen, um den durch die Biegung auftretenden Festigkeitsverlust auszugleichen und die Außenfläche des

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wärmeabbaubaren Materials so einzuengen, daß es bei der Aneinanderdrückung der beiden Bauteile nicht verformt wird. Die dem wärmeabbaubaren Material nächstgelegene Fläche des Wärmeschildes kann ausgespart oder genutet, z.B. mit einer Schwalbenschwanz- oder Schlüssellochnut versehen sein, damit Beschichtungsmaterial hier eindringen kann, wenn es auf den Bauteil aufgebracht wird, so daß Beschichtung und Wärmeschildring ineinandergreifen.

Der Hohlraum zwischen dem Wärmeschild und dem gebogenen Teil des Rohrabschnittes kann mit einem Gas, vorzugsweise Luft, oder Argon, Stickstoff bzw. Kohlendioxyd gefüllt werden, oder er kann mit wärmeisolierendem Material, z.B. Glasfaser, Keramikfaser, Steinwolle, Asbest, Glaskeramik, feuerfesten Materialien oder Mischungen dieser Materialien ausgefüllt sein.

Bei der Verschweißung der metallischen Bauteile muß sorgfältig vorgegangen werden, damit die Schweißnaht so vollständig wie möglich durchgezogen wird und praktisch keine Bindefehler auftreten.

Die metallischen Bauteile können beispielsweise Metallrohrabschnitte sein, von denen wenigstens einer eine Schutzauskleidung aus wärmeabbaubarem Material aufweist. Im Falle von Metallrohrabschnitten kann mit Hilfe herkömmlicher Formungstechniken bei Umgebungstemperatur Jedes Ende jedes Abschnittes aufgeweitet oder glockenförmig gestaltet werden. Die Kanten der Rohrabschnitte können ausgerichtet und aneinandergedrückt werden, indem eine Hülse um den aufgeweiteten Endteil jedes Rohres herumgelegt und die beiden Hülsen durch geeignete Mittel, z.B. Langgewindebolzen, zusammengezogen werden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung einer Anschlußverbindung zwischen den Kanten der Schutzauskleidung von zwei Abschnitten ausgekleideter Metallrohre derart, daß die Schutzauskleidung der sich ergebenden Rohrlänge über den Verbindungsbereich der Auskleidungsfläche den gleichen lichten Durchmesser beibehält wie die einzelnen ausgekleideten Rohrabschnitte. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich z.B. zur Verbindung von Metallbauteilen mit einem Metallteil aus schweißbarem Material, z.B. Stahl, Aluminium und Aluminiumlegierungen usw., anwenden, wobei normale Schweißverfahren, z.B. Niedrig-, Hoch- oder Normaltemperaturschweißtechniken,eingesetzt werden können. Das Verfahren läßt sich auch zum Anschweißen jedes ersten Metallbauteiles mit metallischen Bestandteilen mit einem oder mehreren BeSchichtungen aus wärmeabbaubarem Material an einen zweiten Bauteil verwenden, dessen metallischer Bestandteil aus einem Metall besteht, das sich mit dem Metall des ersten Bauteiles verschweißen läßt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Verschweißung von zwei ähnlichen Bauteilen mit gleichem oder ähnlichem Aufbau beschränkt, sondern kann z.B. zum Anschweißen eines kunststoffausgekleideten Stahlrohres an ein nicht ausgekleidetes Stahlrohr dienen. Man kann Metallrohre aus Weicheisen mit einer Dicke von 6,35 mm und einer Auskleidung mit einer Polyurethanschicht von 6,35 mm Dicke miteinander verschweißen. Dickere Metallbauteile haben, obwohl sie für den SchweißVorgang höhere Temperaturen benötigen, eine größere Metallmasse, um die Wärme aus der Schweißzone abzuführen und der "Schweißzeit/Wärmeentwicklungs"-Paktor kompensiert sich bis zu einem gewissen Grade selbst. Für jedes verwendete Metall wird jedoch eine Minimalstärke benötigt, die auf die auftretende Schweißtemperatur abgestimmt ist und unter der das Metall zu wenig V/ärme von dem Auskleidungsmaterial abführt, um eine Beschädigung der Schutzauskleidung zu"verhindern.

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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 Längsschnitte von fünf Ausführungsformen von Rohrabschnitten, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens verbunden worden sind, wobei jede Figur einen Viertel schnitt durch eine Wand von zwei polyurethanausgekleideten Rohren darstellt, deren Enden miteinander verschweißt sind,

Fig. 6 und 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 8 und 9 eine andere Möglichkeit der Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10, 11, 12 und 13 verschiedene Schritte bei der Ausführung nach einer weiteren Verfahrensart zur Verschweissung zweier Rohrabschnitte.

Gemäß Fig. 1 weisen zwei Rohrabschnitte, bestehend aus einem Stahlmantel 1 und einer Polyurethanauskleidung 2,nach außen aufgeweitete glockenförmige Enden 3> auf. Weitere Mengen der Polyurethanauskleidung befinden sich in den Enden J5* so daß die Dicke der Polyurethanschicht in den glockenförmigen Teilen größer ist, während die Innenfläche der Polyurethanauskleidung parallel zur Längsachse der Rohrabschnitte verläuft. Die beiden Rohrabschnitte sind bei 4 miteinander verschweißt, wobei ihre präzise Ausrichtung erleichtert wird durch den Zusammengriff eines vorstehenden Teiles 6 der Polyurethanauskleidung des einen Rohres mit einer Auskehlung 7 in der Polyurethanauskleidung des anderen Rohres. Die Verbindungsstelle 5 zwischen den Polyurethanauskleidungen der beiden Rohre können durch geeignete Kleber abgedichtet werden, die bei Umgebungstemperatur oder bei der nach dem Schweißvorgang an der Verbindungsstelle herrschenden Temperatur aushärten.

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Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung von zwei Rohren, wobei Jedoch im Bereich der Verbindungsstelle zwischen den beiden Rohren ein Luftspalt 8 belassen wurde.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist in den Luftspalt eine isolierende Glasfasereinlage 9 eingebracht worden.

Fig. 4 zeigt eine Schweißverbindung zwischen zwei Rohrabschnitten, die kein glockenförmiges Ende aufweisen, sondern bei denen in der Polyurethanauskleidung eine Ringzone ausgespart wurde,um Metall und Beschichtung voneinander zu trennen und Platz für eine isolierende Glasfasereinlage 9 zu schaffen. Die Innenfläche der Polyurethanauskleidung ist glatt.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 4, wobei jedoch die Enden der Rohre bei 10 etwas aufgeweitet sind,um die Isoliereinlage 9 aufnehmen zu können.

Fig. 6 und 7 sind Längsschnitte einer Wand der Enden zweier Rohre vor und nach dem SchweißVorgang. Ein Stahlrohr 1 wird mit herkömmlichen Techniken bei Umgebungstemperatur am Ende 12 aufgeweitet. In das aufgeweitete Ende 32 wird sodann ein / .Formkörper 13 eingesetzt, und es wird durch ein in der britischen Patentanmeldung 42 785/72 beschriebenes Drehverfahren eine Schutzauskleidung l4 aus Polyurethan in dem Rohr 1 angebracht. Der Formkörper 13 ist so gestaltet, daß die Dicke des Polyurethans in dem aufgeweiteten Ende 12 größer 1st als in dem zylindrischen Rohrteil, und die PoIyurethanauskleidung erstreckt siGh in Längsrichtung etwa 1,6 mm über die Kante des Endes 12 hinaus, damit das Polyurethan beim Aneinanderdrücken der beiden Rohre zusammengepreßt wird und dadurch eine dichte Verschlußsteile bildet. Nach Aushärten der Polyurethanauskleidung wird der Formkörper 13 entfernt und, falls die beiden Rohre verbunden werdsn sollen, wird ein'Ende einer zylindrischen Stahlhülse auf die Edlyurethanauskleidung in . dem Ende des ersten Rohres

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aufgeschoben und es wird in das andere Ende dieser zylindrischen Stahlhülse die Polyurethanauskleidung in dem Ende des zweiten Rohres eingesetzt. Die beiden Rohre werden korrekt zueinander ausgerichtet und gegeneinandergedrückt, indem eine nicht gezeichnete herkömmliche Rohrkupplungsvorrichtung verwendet wird. Die Länge der zylindrischen Stahlhülse 15 ist so bemessen, daß sie die Wand des aufgeweiteten Endes jedes Rohres gerade berührt, wenn die Rohre dicht aneinander gedrückt sind,und ihr Außendurchmesser vermittelt das Entstehen einer Luftkammer 36 zwischen der Schweißstelle und der zylindrischen Stahlhülse. Die Kanten der Rohrenden werden geschliffen, so daß beim Aneinanderdrücken zweier Rohre die inneren Kantenteile aneinanderstoßen, während die äußeren Kantenteile eine V-förmige Kerbe mit einem Winkel von 70 bilden. Die Rohre werden bei

17 in herkömmlicher V/eise so miteinander verschweißt, daß eine tadellose Schweißstelle praktisch ohne Bindefehler entsteht, und es wird die Kupplungsvorrichtung abgenommen.

Fig. 8 und 9 zeigen jeweils Längsschnitte einer"Wand der Enden zweier Rohre vor und nach dem Schweißvorgang. Nachdem ein Stahlrohr 1 am Ende 12 aufgeweitet worden ist, wird eine Stahlhülse ]8 in das Ende eingeschweißt, wobei ihre Kante an einem Ende zur Anpassung an die Innenfläche des Rohrendes 12 abgeschrägt ist. Durch einen Drehvorgang (spinning process) wird die Innenfläche des Rohres 1 und der Stahlhülse 18 mit einer Polyurethanlage & beschichtet. Die Polyurethanauskleidung steht in Längsrichtung etwa 1,6 mm über das freie Ende der Stahlhülse l8 und des Endes 12 vor. Der Raum zwischen der Außenwand der Stahlhülse 18 und der Innenwand des Rohrendes 12 wird mit isolierender Keramikwolle ausgefüllt. Zwei dieser Anordnung ähnliche Rohre werden ausgerichtet, wie beschrieben aneinandergedrückt, und bei 17 mit einer von Bindefehlern freien Schweißstelle versehen. Wenn die beiden Rohre völlig aneinandergedrückt sind, berühren sich die freien Enden der beiden Stahlhülsen

18 und der Enden 12.

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Fig. 10, 11 und 12 zeigen Längsschnitte einer Wand des Endes eines Rohres vor dem Verschweißen eines Rohrabschnittes mit einem ähnlichen Rohrabschnitt und

Fig. 13 veranschaulicht einen Längsschnitt einer Wand der Enden zweier miteinander verschweißter Rohrabschnitte.

Ein Stahlrohr 1 wird auf herkömmliche Weise bei Umgebungstemperatur mit einem aufgeweiteten Ende 12 versehen. Die Endfläche des aufgeweiteten Endes 12 des Rohres 1 wird sodann bearbeitet, um den erforderlichen Schweißwinkel zwischen ihr und der anstoßenden Endfläche des Endes eines anderen Rohrabschnittes herzustellen. Die Endfläche des aufgeweiteten Endes 12 wird flach und maßgerecht bearbeitet. Dann wird mit dem Rohr 1 ein Wärmeschild 18 verschweißt, und die Endfläche des Rohres wird so hergerichtet, daß ein Abstand B vorbestimmter Breite zwischen dem Ende A des aufgeweiteten Rohrendes 12 und dem Ende des Warmes childringes entsteht. Die Breite hängt von den eingesetzten Techniken und von den verwendeten Materialien ab. Die Endfläche des aufgeweiteten Rohrendes 12 ist bei A abgeschrägt, damit eine zur Endfläche des Wärmeschildringesl8 parallele Fläche entsteht. Bevor das Rohr und der mit ihm verbundene Warmeschiidring vor der Beschichtung des Rohres mit wärmeabbaubarem Material gedreht wird, wird im Bereich des Endes des Wärmeschildringes 18 eine Formenschlußplatte 19 angebracht (Fig. 12). Die abgewinkelte Formenschlußplatte 19 bewirkt, daß überschüssiges Beschichtungsmaterial sich am Ende des Wärmeschildringes l8 sammelt. Nach dem Aushärtvorgang schrumpft die Auskleidung,und Länge und Winkel der Formenschlußplatte 19 sind so gewählt, daß nach der Aushärtung eine senkrechte Endfläche der Auskleidung vorliegt.

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Während des DrehVorganges bildet sich eine Verlängerung C des Beschichtungsmaterials _s die über den Warmeschildring hinausragt und sicherstellt, daß bei Verbindung zweier Rohrabschnitte durch Verschweißung der Rohrwände bei A die Enden jeder Rohrauskleidung beim Aufeinandertreffen zusammengepreßt werden und eine ausgezeichnete Auskleidungsabdichtung darstellen. Der Raum zwischen dem Wärmeschildring 18 und der Rohrwand kann Luft oder ein anderes geeignetes Gas oder wärmeisolierendes Material enthalten.

In Fig. 13 sind zwei bei ¹J miteinander verschweißte Rohre gezeigt, und es ist ersichtlich, daß die Auskleidung 14 jedes Rohres unter Bildung eines dichten Anschlusses gegen die Auskleidung 14 des anderen Rohres anliegt.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbindung zweier metallischer Bauteile, die beide einen Metallteil aufweisen und von denen wenigstens einer mit einer Oberflächenbeschichtung aus wärmeabbaubarem Material versehen ist, durch Anlegen einer Schweißnaht zwischen den aneinanderstoßenden Kanten der Metallteile, dadurch gekennzeichnet, daß vor Anlegen der Schweißnaht der erste Bauteil und der gegebenenfalls auf einer Fläche mit wärmeabbaubarem Material beschichtete zweite Bauteil so hergerichtet werden, daß die Beschichtung längs desjenigen Randes des Bauteiles,der mit dem anderen Bauteil verschweißt werden soll, von dem Metallteil getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichn e t durch folgende Schritte:

a) Trennen des Metallteiles des ersten Bauteiles längs des mit dem zweiten Bauteil zu verschweißenden Randes von seiner Beschichtung, wodurch ein Hohlraum entsteht, und Trennen des Metallteiles des zweiten Bauteiles längs des mit dem ersten Bauteil zu verschweißenden Randes von seiner gegebenenfalls vorhandenen Beschichtung aus wärmeabbaubarem Material und

b) Füllen des Hohlraumes mit einer Materialmenge, die die während der Verschweißung der aneinanderstoßenden Metallkanten erzeugte Wärme absorbiert, und im wesentlichen eine Wärmeübertragung zur Beschichtung sowie ihre Beschädigung verhindert.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Verformung des Metallteiles des ersten, auf einer Fläche mit warmeabbaubarem Material zu beschichtenden Bauteiles derart, daß er zu dieser einen Fläche divergiert,

b) Beschichtung des Metallteiles des ersten Bauteiles mit warmeabbaubarem Material derart, daß zwischen dem wärmeabbaubaren Material und der benachbarten Wand des divergierenden Abschnittes des Metallteiles ein Hohlraum entsteht,

c) Einsetzen eines WärmeSchildes in den Hohlraum zwischen dem wärmeabbaubaren Material und der benachbarten Wand des divergierenden Abschnittes des Metallteiles des ersten Bauteiles,

d) Einbringen von wärmeisolierendem Material zwischen den Wärmeschild und die benachbarte Wand des divergierenden Abschnittes des Metallteiles des ersten Bauteiles-,

e) Ausrichten und Aneinanderdrucken der Metallkanten der zu verbindenden ersten und zweiten Bauteile und

f) Verschweißen der Metallkanten der Bauteile miteinander,

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Verformung des Metallteiles des ersten auf einer Fläche mit warmeabbaubarem Material zu beschichtenden Bauteiles derart, daß er längs des zu verschweissenden Randes zu dieser einen Fläche divergiert,

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b) Befestigen eines Wärmeschildes an dem divergierenden Abschnitt des Metallteiles des ersten Bauteiles an derjenigen Fläche, die mit wärmeabbaubarem Material beschichtet werden soll,

c) Beschichtung von Metallteil und Wärmeschild mit wärmeabbaubarem Material,

d) Ausrichten und Aneinanderdrücken der Metallkanten der ersten und zweiten miteinander zu verbindenden Bauteile und

e) Verschweißen der Metallkanten der beiden Bauteile.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bauteil einen Metallteil aufweist, der mit wärmeabbaubarem Material beschichtet ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3* ^ oder 5j dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Bauteil als Rohre ausgebildet sind, die einen metallischen Rohrabschnitt aufweisen, der innen mit wärmeabbaubarem Material beschichtet ist.

7. Verfahren nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeabbaubares Material Kunststoffe verwendet werden.

8. Verfahren nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß längs des mit dem anderen Rohrabschnitt zu verbindenden Randes zwischen den Metallteil des ersten Rohrabschnittes und die Beschichtung eine Einlage aus wärmeisolierendem Material eingefügt ist.

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9. Metallrohr oder Metallrohrabschnitt, dadurch gekennze i chne t , daß wenigstens ein Ende desselben nach außen aufgeweitet und in das aufgeweitete Ende ein Wärmeschild eingesetzt ist und daß die Innenfläche des Rohres oder Rohrabschnittes und des WarmeschiIdes mit wärmeabbaubarem Material beschichtet ist.

10. Schweißverbindung für zwei in gleicher Ebene liegende metallische Bauteile, die beide einen Metallteil aufweisen und von denen-wenigstens einer mit einer Oberflächenbeschichtung aus wärmeabbaubarem Material versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den miteinander zu verschweißenden Bauteilrändern zwischen der Metallteilfläche und der Beschichtung ein Hohlraum vorhanden ist, in dem sich eine wärmeisolierende gasförmige oder feste Füllung befindet.

11. Schweißverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmige Füllung Luft, Argon, Stickstoff, Kohlendioxyd od. dgl. dient.

12. Schweißverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als feste Füllung Glasfaser, Keramikfaser, Steinwolle, Asbest, Glaskeramik, feuerfeste Materialien oder überschüssiges wärmeabbaubares Material sowie Mischungen dieser Materialien dienen.

13. Schweißverbindung nach den Ansprüchen 10 bis 12, d adurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum durch Abbiegen des Metallteiles von der Beschichtung aus wärmeabbaubarem Material oder durch Aussparen der dem Metallteil zugewandten Beschichtungsfläche gebildet ist.

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