DE2713309C3 - Verfahren zum Verringern des Restmagnetismus nach einer Gleichstrom-Lichtbogenschweißung - Google Patents
Verfahren zum Verringern des Restmagnetismus nach einer Gleichstrom-LichtbogenschweißungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verringern des Restmagnetismus nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Beim Längsnahtschweißen wird auf die in Fig. 1 schematisch dargestellte Weise im Normalfall eine Innenschweißmaschine
verwendet, die mit einem Elektrodenhalter 1 am freien Ende eines Auslegers 2 versehen
ist, dessen Länge zumindest derjenigen eines zu schweißenden Rohrrohlings 3 entspricht. Das gehalterte Ende
des Auslegers 2 ist dabei an einem Schlitten oder Wagen 4 befestigt, und der Ausleger 2 wird im voraus in den
Rohrrohling 3 eingeführt. Zum Längsnahtschweißen des Rohrrohlings 3 von seiner Innenseite her längs der Fuge
mittels einer durch den Elektrodenhalter 1 zugeführten abschmelzenden Schweißelektrode 5 wird der Ausleger
2 mit dem Wagen 4 zusammen mit einem Schweißkabel 9 auf die in F i g. 1 durch einen Pfeil angedeutete Weise
aus dem Rohrrohling 3, d. h. in Schweißrichtung, herausgezogen. In Fi g. 1 sind eine Innenschweißmaschine mit
einem vorlaufenden und einem nachlaufenden Elektrodenhalter 1 sowie zwei Schweißelektroden 5 dargestellt.
Diese Schweißmaschine kann jedoch auch nur einen einzigen Elektrodenhalter mit einer Schweißelektrode
oder aber mehr als zwei Elektrodenhalter mit einer entsprechenden Zahl von Schweißelektroden aufweisen.
Wenn bei diesem bisher üblichen Schweißen eines Rohrrohlings eine in der vergrößerten schematischen
Teilansicht von F i g. 2 erläuterte Variante angewandt wird, bei der elektrischer Gleichstrom als Schweißstrom
und eine abbrennende bzw. abschmelzende positiv gepolte Schweißelektrode verwendet und die Metallschmelze
und der Schweißlichtbogen im Raum zwischen dem Grundmetall und der Schweißelektrode durch ein
Schutzgas, wie ein Inertgas und/oder Kohlendioxid, gegenüber der Umgebungsluft abgeschirmt wird, ist der
Schweißlichtbogen 6 der Schweißelektrode 5 auf die in F i g. 2 durch den Pfeil angedeutete Weise entgegengesetzt
zur Schweißrichtung abgelenkt, wobei er eine solche Form annimmt, als würde er in die Metallschmelze
7 hineingezogen werden. In dieser Form wird der an der Spitze der Schweißelektrode 5 gebildete Plasmastrahl
ebenfalls zur Metallschmelze 7 hin abgelenkt, so daß er auf diese als dynamischer Druck einwirkt.
Hierdurch wird die Metallschmelze 7 entgegengesetzt zur Schweißrichtung zurückgedrückt. Infolgedessen
bleibt der Bereich unter der Schweißelektrode 5 praktisch trocken, d.h. ohne geschmolzenes Metall, wodurch
an der Fuge des Rohlings 3 die Bindung zwischen den Schmelztröpfchen der Schweißelektrode 5 und dem
Grundmetall verschlechtert wird. Dabei treten häufig Schweißfehler, z. B. in Form von einer Unterhöhlung
des Schweißwulstes, eines welligen Schweißwulsts und einer mangelhaften oder unzureichenden Verschmelzung
des Grundmetalls auf. Außerdem führt das häufige Auftreten von Blasen und Spritzern in der Metallschmelze
7 zu einem beeinträchtigten Aussehen des Schweißwulsts. Wenn der Schweißlichtbogen 6 auf die
geschilderte Weise abgelenkt wird, schmilzt zudem die Schweißelektrode 5 nur von der einen Seite her ab, wie
dies in Fig.2 gezeigt ist. Unter diesen Bedingungen
kann die Übertragung der Schmelztröpfchen von der Schweißelektrode 5 nicht als vorteilhafte Sprühübertragung
bezeichnet werden, vielmehr erfolgt sie in einer ungünstigen Mischform zwischen einer Kugelübertragung
und einer Kurzschlußübertragung. Infolgedessen werden mit einem knackenden Kurzschlußgeräusch
grobe Schweißguttropfen verspritzt und auf der Schweißwulstoberfläche abgelagert, was zu einem
beeinträchtigten Aussehen des Schweißwulsts führt. Noch ungünstiger ist es dabei, daß diese Spritzer sich
auch an der öffnung in der Spitze der nicht dargestellten Schutzgasdüse am Elektrodenhalter absetzen,
wodurch die Schutzgasabschirmung gestört und ein Luftzutritt ermöglicht wird.
Die erwähnte Ablenkung des Schweißlichtbogens entgegengesetzt zur Schweißrichtung sowie die davon
herrührenden Unregelmäßigkeiten des Schweißwulsts und Schweißfehler treten allerdings nicht nur beim
bisher üblichen Schutzgas-Lichtbogenschweißen, sondern auch beim Tauchlichtbogenschweißen unter
Verwendung von Gleichstrom als Schweißstrom auf. In beiden Fällen hat es sich als schwierig erwiesen, eine
saubere, einwandfreie Schweißnaht ohne Schweißfehler zu erzielen.
Ausgedehnte Untersuchungen ergaben, daß die genannten Unregelmäßigkeiten und Schweißfehler auf
die Ablenkung eines Plasmastrahls gegen das geschmolzene Metall infolge einer Ablenkung des Schweißlichtbogens
zurückzuführen sind, und daß diese Lichtbogenablenkung durch magnetische Kraftlinien hervorgerufen
wird, die durch den als Schweißstrom benutzten elektrischen Gleichstrom erzeugt werden, welcher
durch das in den Rohrrohling 3 eingeführte Schweißkabel 9 fließt.
Wie in der Teilschnittansicht von F i g. 3 gezeigt, fließt also bei dem bisher angewandten Längsnahtschweißen
mit positiv gepolter Schweißelektrode der Gleichstrom entgegengesetzt zu der in F i g. 3 durch einen Pfeil
angedeuteten Schweißrichtung durch die in den Rohrrohling 3 eingeführten Schweißkabel 9.
Durch den Gleichstrom werden — von der rechten
so Seite von Fig.3 her gesehen im Uhrzeigersinn
verlaufende — magnetische Kraftlinien 10 erzeugt, so daß sich um die Schweißkabel 9 herum ,ein starkes
Magnetfeld einstellt. Infolgedessen wird der Rohrohling 3 durch das Magnetfeld in derselben Richtung, in
welcher die magnetischen Kraftlinien 10 verlaufen, stark magnetisiert, so daß an der Fuge des Rohrrohlings 3 ein
starker magnetischer Kraftlinienstreufluß erzeugt und an dieser Fuge ein starkes Magnetfeld gebildet wird.
Beim Schweißen längs einer Fuge, an welcher sich ein solches starkes Magnetfeld gebildet hat, wird der in
Form eines Stroms geladener Teilchen vorliegende Lichtbogen der Schweißelektrode 5 durch dieses
Magnetfeld an der Fuge abgelenkt.. Diese Erscheinung wird als magnetisches Blasen des Lichtbogens bezeichnet.
Die Beziehung zwischen der Richtung des durch einen Schweißlichtbogen fließenden elektrischen
Stroms, der Magnetisierungsrichtung an der Fuge eines
Rohrrohlings und der Richtung der an der Fuge auf den Schweißlichtbogen einwirkenden Kraft ist in den
Vektordiagrammen gemäß den Fig.4A und 4B veranschaulicht In diesen Figuren sind mit A die
Richtung des elektrischen Stromflusses im Schweißlichtbogen 6 durch die Schweißelektrode 5, mit B die
Magnetisierungsrichtung an der Fuge des Rohlings 3, mit C die Schweißrichtung und mit F die Richtung der
auf den Lichtbogen 6 einwirkenden Kraft bezeichnet. Gemäß den F i g. 4A und 4B entspricht die Richtung F
der auf den Schweißlichtbogen 6 einwirkenden Kraft der Richtung des durch das Schweißkabel 9 fließenden,
zum Schweißen benutzten Gleichstroms (vgl. Fig.3), und diese Richtung ist entgegengesetzt zur Schweißrichtung
C. Wie in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben ist, wird der Lichtbogen 6 infolgedessen entgegengesetzt
zur Schweißrichtung C abgelenkt, wodurch die vorher geschilderten Schweißfehler entstehen.
Dieses magnetische Blasen des Schweißlichtbogens ist beim Gleichstrom-Lichtbogenschweißen häufig zu
beobachten.
Aufgrund dieser Untersuchungen wurde bereits ein Schweißverfahren mit positiv gepolter Schweißelektrode
entwickelt, bei dem der Schweißstrom in dem in den Rohrrohling eingeführten Schweißkabel in eine Richtung
entsprechend der Schweißrichtung eingestellt und dadurch ein magnetisches Wegblasen des Lichtbogens
der Schweißelektrode entgegengesetzt zur Schweißrichtung verhindert wird (vgl. JP-OS 31 392/76).
Es gibt auch eine Vorrichtung zur Verhinderung eines magnetischen Blasens des Schweißlichtbogens (vgl.
JP-OS 19 696/69), bei welcher beim Längsnahtschweißen an einem Werkstück nach dem Lichtbogenschweißen
ein elektrischer Gleichstrom als Schweißstrom benutzt und ein magnetischer Körper an einer möglichst
dicht an einer Schweißelektrode befindlichen Stelle mit dem Werkstück, quer über eine Fuge desselben, in
Berührung gebracht oder möglichst dicht an ihm angeordnet wird. Dadurch wird der durch den
Schweißgleichstrom erzeugte Magnetfluß nahezu vollständig in dem Magnetkörper konzentriert, und der
Schweißlichtbogen wird durch den Magnetfluß nicht beeinträchtigt, so daß das magnetische Blasen des
Schweißlichtbogens verhindert wird.
Mit den beiden genannten bestehenden Verfahren kann beim von innen her erfolgenden Längsnahtschweißen
eines Rohrrohlings längs einer Fuge die ungünstige Auswirkung des magnetischen Blasens des Schweißlichtbogens
vermieden werden, so daß eine saubere, einwandfreie und fehlerlose Schweißnaht erzielt wird.
Selbst dann, wenn ein Rohrrohling nach dem genannten zweiten Verfahren von innen her einer Längsnahtschweißung
unterworfen worden ist und anschließend eine Längsnahtschweißung von der Außenseite her
längs der Fuge durchgeführt werden soll, tritt jedoch häufig das beschriebene magnetische Blasen des
Schweißlichtbogens auf, wodurch ein Wallen und ein Verspritzen des geschmolzenen Metalls hervorgerufen
werden. Hierdurch wird das Aussehen der fertigen Schweißnaht beeinträchtigt. Außerdem treten dabei
leicht andere Probleme in Form von Schweißfehlern, wie Unterhöhlung des Schweißwulsts und mangelnde
Verschmelzung des Grundmetalls, auf.
Diese Erscheinung wird dem Umstand zugeschrieben, daß, obgleich die magnetischen Kraftlinien 10 gemäß
F i g. 3 unmittelbar nach Abschluß des Innen-Längsnahtschweißens verschwinden, der Rohling selbst im
allgemeinen eine beträchtliche Koerzitivkraft besitzt und daher über einen längeren Zeitraum hinweg noch
einen beträchtlichen Restmagnetismus behält. Infolgedessen bewirkt der Restmagnetismus beim Außen-Längsnahtschweißen
an einem Rohling; der vorher von innen her geschweißt worden ist, ein magnetisches
Blasen oder Ablenken des Schweißlichtbogens.
Die beschriebene schädliche Wirkung des Restmagnetismus tritt nicht nur dann auf, wenn ein Rohrrohling
von innen und außen her längs einer Fuge geschweißt
ίο wird, vielmehr ist diese Erscheinung auch in anderen
Fällen bekannt, in denen eine Rohrleitung durch aufeinanderfolgendes axiales Stumpfschweißen von
geschweißten Stahlrohren gebildet wird, die durch Längsnahtschweißen von Rohlingen von der Innenseite
her längs einer Fuge hergestellt worden sind.
Nach dem Gleichstrom-Lichtbogenschweißen an ferromagnetischen Werkstücken bleibt also in ihnen ein
für weitere Schweißarbeiten störender Eigenmagnetismus zurück. Er macht sich besonders nach dem
Schweißen der Innenlängsnähte von stählernen Rohrschüssen bemerkbar, da sich um die in das Rohrinnere
geführten Schweißstromkabel mit einem Strom von einigen hundert Ampere ein starkes Magnetfeld
ausbildet. Der Restmagnetismus, der nach dem Schweißen im Werkstück bleibt, kann den Lichtbogen in
unerwünschter Weise ablenken, wenn etwa die Schweißfuge in einem weiteren Schweißvorgang auf der
Außenseite vollgeschweißt werden soll.
Aus der DE-PS 6 29 742 ist es bekannt, daß bei Lichtbogenschweißnähten,
z. B. bei den Längsnähten geschweißter Kesseltrommeln, der Anfang und das Ende der Naht im allgemeinen nicht die Güte wie die Stellen
haben, welche von den Nahtenden weiter nach innen liegen. Diese Erscheinung beruht darauf, daß in der Nähe
der Nahtenden eine starke magnetische Blaswirkung auf den Lichtbogen ausgeübt wird, wenn das von dem
Schweißstrom herrührende, die Verlängerung der Elektrodenachse kreisförmig umgebende Magnetfeld dort in
dem schmalen Blechstreifen zwischen dem Lichtbogen und den Außenkanten einen größeren magnetischen
Widerstand findet als auf der anderen Seite des Lichtbogens, so daß an den Kanten Streulinien auftreten und
das Magnetfeld unsymmetrisch wird. Der Lichtbogen wird dadurch nach einer Seite abgelenkt, und die Ver-Schmelzung
mit dem Blech wird auf der entgegengesetzten Seite beeinträchtigt. Um nun an den Enden der
Schweißnut die Gleichmäßigkeit im Lichtbogen aufrechtzuerhalten, wird eben an diesen beiden Enden der
zu verschweißenden Werkstücke je eine Platte mittels einer durch die ganze Wandstärke hindurchgehenden
Schweißung befestigt, wobei diese Platten durchgehend angeschweißt werden, um auf diese Weise ein vollständig
homogenes Magnetfeld zu erzeugen. Auf den Restmagnetismus wird dabei nicht eingegangen.
Weiterhin sind aus »Schweißen und Schneiden«, Jahrgang 23 (1971), Heft 10, Seiten 407-409, verschiedene
Entmagnetisierverfahren zur Entmagnetisierung nahtloser und geschweißter Rohre sowie von Blechen und
Bändern aus ferromagnetischem Stahl bekannt, wobei unter anderem darauf hingewiesen wird, daß speziell bei
Teilen aus hartmagnetischen Werkstoffen oder mit stark inhomogener Magnetisierung der Fugenflanken
das Spaltfeld künstlich durch entgegengesetzte Magnetfelder kompensiert werden kann. Dies ist möglich, indem
beispielsweise eine geeignete Anzahl Windungen Schweißkabel mit entsprechendem Wicklungssinn in
der Nähe des Schweißstoßes um die Werkstücke gelegt und die Spule entweder mit dem Schweißstrom oder
günstiger mit einem getrennten Schweißgenerator betrieben wird. Eine solche zusätzliche »Entmagnetisierungsvorrichtung«
ist aber mit beträchtlichem Aufwand verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dieses durch den Restmagnetismus bewirkte störende Blasen
des Lichtbogens nach der Innennahtschweißung zu verringern.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs erfindungsgemäß
durch die in dessen kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der Erfindung wird also die Polarität der für das Längsnahtschweißen verwendeten Schweißelektrode
— wenn diese positiv bzw. negativ gepolt ist — auf negative bzw. positive Polarität umgeschaltet, und der
elektrische Gleichstrom zur Verringerung des Restmagnetismus kann so auf einfache Weise durch das
Schweißkabel selbst zugeführt werden.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung
eines bisher angewandten Verfahrens für das vom Rohrinnern her längs einer Fuge erfolgende
Längsnahtschweißen bei einem Rohrrohling sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens,
F i g. 2 eine teilweise in vergrößerter Darstellung gehaltene schematische Teilansicht zur Erläuterung des
bisher angewandten Schutzgaslichtbogenschweißens mit elektrischem Gleichstrom und einer abschmelzbaren,
positiv gepolten Elektrode,
F i g. 3 eine schematische Teilschnittansicht zur Veranschaulichung eines von innen her längs einer Fuge
erfolgenden Längsnahtschweißens an einem Rohrrohling nach dem bisher üblichen Schutzgaslichtbogenschweißen
mit positiv gepolter Elektrode,
F i g. 4A und 4B Vektordiagramme zur Darstellung der Beziehungen zwischen der Richtung des durch einen
Schweißlichtbogen fließenden elektrischen Stroms, der Magnetisierungsrichtung an der Fuge des Rohlings und
der Richtung der beim erwähnten, bisher angewandten Schweißverfahren auf den Schweißlichtbogen einwirkenden
Kraft,
F i g. 5 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
und
F i g. 6 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen der Richtung des elektrischen
Gleichstroms zur Verringerung von Magnetismus sowie der Richtung der magnetischen Kraftlinien, die beim
erfindungsgemäßen Verfahren durch den elektrischen Gleichstrom erzeugt werden.
Als Beispiel sei ein Fall betrachtet, in welchem ein
Rohrrohling 3 längs der Fuge gemäß F i g. 5 von rechts nach links mittels einer durch einen Elektrodenhalter 1
zugeführten, abschmelzenden, positiv gepolten Drahtelektrode 5 geschweißt wird, indem ein Ausleger 2
zusammen mit einem Schweißkabel 9 zur Zufuhr des elektrischen Schweißgleichstroms zur Elektrode 5
mittels eines nicht dargestellten Schlittens oder Wagens von der rechten Seite her in den Rohrrohling 3
eingeführt wird. Der mit seinem gehalterten Ende an einem Wagen befestigte und an seinem freien Ende den
Elektrodenhalter 1 tragende Ausleger 2 besitzt dabei eine größere Länge als der Rohrrohling 3.
Beim Längsnahtschweißen kann das Auftreten von Schweißfehlern im Anfangs- und Endabschnitt der
Schweißnaht dadurch verhindert werden, daß an jedem Rohrende am Anfang und am Ende der Schweißnaht
eine Verlängerungs-Platte befestigt, der Schweißvorgang auf der Anlaufplatte am Anfang der Schweißnaht
begonnen und auf der endseitig angeordneten Auslaufplatte beendet wird.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dabei die Polarität der Schweißelektrode 5 von positiver Polarität
auf negative Polarität umgeschaltet, wenn der Elektrodenhalter, wie durch die ausgezogenen Linien an der
linken Seite von Fig.5 veranschaulicht ist, die Auslaufplatte 15 erreicht. Dabei fließt, wie durch den
Pfeil 14 angedeutet ist, während einer kurzen Zeitspanne von etwa 0,5 — 30 s ein Gleichstrom durch das in den
Rohrrohling 3 eingeführte Schweißkabel entgegengesetzt zur Fließrichtung 13 des Schweißgleichstroms
beim normalen Schweißvorgang.
Beim beschriebenen Schweißverfahren gemäß der Erfindung fließt beim normalen Längsnahtschweißen
längs der Fuge an der Innenseite des Rohlings 3 auf die in F i g. 6 dargestellte Weise der Schweißgleichstrom
durch das in den Rohling 3 eingeführte Schweißkabel 9 in Richtung des Pfeils 13. Hierdurch werden Magnetkraftlinien
10 erzeugt, die — von der rechten Seite in F i g. 6 her gesehen — im Uhrzeigersinn verlaufen.
Infolgedessen wird der Rohrrohling 3 in derselben Richtung wie der Richtung der Magnetkraftlinien 11,
nämlich im Uhrzeigersinn, stark magnetisiert. Der Rohrrohling 3 behält während einer langen Zeitspanne
einen beträchtlichen Restmagnetismus bei.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird unmittelbar nach Abschluß des Innen-Längsnahtschweißens längs
der Fuge die Polarität der abschmelzenden Elektrode von der positiven Polung auf die negative Polung
umgeschaltet, wobei der Lichtbogen der Schweißelektrode am Ende der Schweißnaht auf der am Ende des
Rohrrohlings angebrachten Auslaufplatte erneut gezündet wird. Gemäß F i g. 6 fließt dabei ein Gleichstrom
durch das Schweißkabel 9 in der durch den Pfeil 14 angedeuteten Richtung entgegengesetzt zur Fließrichtung
13 des Gleichstroms beim Schweißen. Dieser Gleichstrom erzeugt dabei — von der rechten Seite von
F i g. 6 her gesehen — entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende magnetische Kraftlinien 12, die also
entgegengesetzt zu den magnetischen Kraftlinien 10, d.h. zum Magnetfluß 11 im Rohrrohling 3, gerichtet
sind. Hierdurch wird der Restmagnetismus im Rohling 3 verringert.
Der elektrische Gleichstrom zur Verringerung von Magnetismus wird während einer Erregungsdauer von 0,5 bis 30 s — je nach der Größe des
Kompensationsstromes — angelegt. Wenn beim Schweißen eines Rohrrohlings mit einer Wanddicke von
25,4 mm, einem Außendurchmesser von 122 cm und einer Länge von 12 m mit einem Gleichstrom von
1500 A die Dauer des Gleichstroms zur Beseitigung von Magnetismus etwa 3 s, bei einer Stromstärke von 800 A
etwa 10 s und bei einer Stromstärke von 400 A etwa 30 s übersteigt, wird der Rohling in unerwünschtem Maße
stark in Gegenrichtung magnetisiert. Bei einer Anlegungszeit von unter 0,5 s kann andererseits der
Restmagnetismus des Rohrrohlings nicht verringert werden.
Wenn gemäß F i g. 5 ein Ausleger 2 zusammen mit einem Schweißkabel 9 zuerst in einen Rohrrohling 3
eingeführt und dieser geschweißt wird, während der Ausleger 2 aus dem Rohling 3 herausgezogen wird, kann
ebenfalls durch Umschalten der Polarität der Schweiß-
elektrode 5 von positiver Polung auf negative Polung auf einer nicht dargestellten, an dem gemäß F i g. 5
rechten Ende des Rohlings 3 befestigten Auslaufplatte der elektrische Gleichstrom zur Beseitigung des
Restmagnetismus zugeführt werden.
Wenn dagegen beim erfindungsgemäßen Verfahren die Schweißelektrode negativ gepolt ist, wird sie zur
Lieferung des Gleichstroms für die Verringerung des Restmagnetismus auf positive Polung umgeschaltet.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert:
Zum Längsnahtschweißen eines Rohrrohlings mit einer Wanddicke von 25,4 mm, einem Außendurchmesser
von 122 cm und einer Länge von 12 m nach dem Schutzgaslichtbogenschweißverfahren mittels Gleichstrom
und einer abschmelzenden Elektrode als Anode wurde gemäß F i g. 5 die abschmelzende Schweißelektrode
5 zusammen mit dem Schweißkabel 9 durch einen Ausleger 2 eines nicht dargestellten Wagens von rechts
her in den Rohling 3 eingeführt. Erfindungsgemäß wurde die Polarität der Schweißelektrode 5 unmittelbar
nach Abschluß des Längsnahtschweißens auf negative Polung (Kathode) umgeschaltet; dabei wurde der
Lichtbogen erneut für 1 s Brenndauer auf einer" Auslaufplatte 15 gezündet. Bei diesem Beispiel wurde
sowohl für den Schweißstrom als auch für den Gleichstrom zur Magnetismusbeseitigung eine Stromstärke
von 1500 A angewandt.
Der Restmagnetismus wurde an der Außenseite der Fuge im Rohrrohling 3 gemessen. Die Meßergebnisse
sind in Tabelle 1 aufgeführt. Zu Vergleichszwecken gibt Tabelle 1 auch den Restmagnetismus an, der an den
betreffenden Teilen des Rohlings 3 zuvor gemessen wurde.
Meßstellen zur Ermittlung des Restmagnetismus an der
Außenseite der Fuge des Rohlings nach dem Innen-Längsnahtschweißen
45
50
55
Rest | Rohlings | Mittelteil | Rohlingsende |
magnetismus | ende am | des Roh | am Ende der |
Anfang der | lings | Schweißnaht | |
Schweißnaht |
Vor Behänd- 0,0065
lung (Tesla)
lung (Tesla)
Nach Behänd- 0,0010
lung (Tesla)
lung (Tesla)
0,0078
0,0008
0,0008
0,0094
0,0010
0,0010
die Schweißung in zufriedenstellender Weise durchgeführt werden konnte. Hierbei wurde an der Außenseite
der Fuge im Rohrrohling ein« saubere, gleichmäßige Schweißung gebildet, die bei Röntgenuntersuchung
keinerlei Schweißfehler zeigte. Auf diese Weise kann also eine einwandfreie Schweißnaht gebildet werden.
Das vorstehende Beispiel bezieht sich auf den Fall,
daß ein Rohrrohling zur Herstellung von geschweißtem Stahlrohr sowohl von innen als auch von außen längs
einer Fuge geschweißt wird. Auch dann, wenn das Längsnahtschweißen eines Rohrrohlings nur von der
Innenseite her durchgeführt wird, kann das Stumpf-Schweißen aufeinanderfolgender Stahlrohre zur Herstellung
einer Rohrleitung ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, ohne daß der Schweißlichtbogen
aufgrund des Restmagnetismus magnetisch weggeblasen wird, sofern nur nach Abschluß des Längsnahtschweißens
das erfindungsgemäße Verfahren zur Beseitigung des Restmagnetismus angewandt worden
ist.
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, bestätigt es sich, daß der Restmagnetismus des Rohrrohlings durch Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich verringert wird. Ähnlich gute Ergebnisse wurden bei
Anlegung eines Gleichstroms zur Beseitigung von Restmagnetismus mit einer Stromstärke von 800 A bei
einer Dauer von 8 s und mit einer Stromstärke von 400 A bei einer Dauer von 25 s erzielt.
Nach der Verringerung des Restmagnetismus wurde der Rohrrohling von der Außenseite her längs der Fuge
geschweißt. Hierbei trat kein magnetisches Wegblasen des Schweißlichtbogens auf, und die Übertragung der
Schmelztröpfchen von der Schweißelektrode fand in Form der vorteilhaften Sprühübertragung statt, so daß
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Verringern des Restmagnetismus nach einer Gleichstrom-Lichtbogenschweißung von Rohrrohlingen mit Auslaufblechen für die Schweißnaht, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Übertritt des Lichtbogens auf das Auslaufblech die Stromflußrichtung im Schweißkreis während einer Zeitspanne im Bereich von 0,5 — 30 s umgekehrt wird, derart, daß der Rohrrohling nicht in unerwünschtem Maße stark magnetisiert wird.
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