DE3507010C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere dickwandigen Rohren, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist.

Dickwandige Rohre werden in der Regel durch Warmbiegen des Blechtafelzuschnitts auf einer Dreiwalzen-Biegemaschine hergestellt. Dabei ist es notwendig, die Längskanten des Blechtafelzuschnitts anzubiegen, wobei allerdings Quetschkanten oder -zonen entstehen, die beim Schweißen der Außennaht aufgetragen werden müssen, da in den Quetschzonen beim Anbiegen eine Blechdickenreduzierung von beispielsweise 2 bis 3 mm bei einer Nenn-Wanddicke von 50 mm eintritt. Bei größeren Blechdicken ist die Wanddickenreduzierung beim Anbiegen größer.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist z.B. aus der DE-PS 30 44 619 bekannt, bei dem nach Schweißen der Innennaht die äußere Heftnaht durch Ausbrennen wieder ausgefugt wird. Durch das Ausbrennen der Heftungen leidet die Schweißnahtqualität.

Bisher ist es üblich, die Schweißnahtvorbereitung für Innen- und Außennaht am Blechtafelzuschnitt vorzunehmen, und zwar so, daß eine ungleichschenklige X-Naht entsteht, wobei eine kleine Innen-V-Naht und eine große Außen-V-Naht zur Anwendung kommen, wie es beispielsweise in der DE-OS 30 06 752 beschrieben ist.

Die bekannten Verfahren haben einige Nachteile. Beim Brennschneiden der Fasen für die Innen- und Außenschweißnaht am Blechtafelzuschnitt sind Ungenauigkeiten nicht ganz zu vermeiden. Auch wird die von den Fasen gebildete scharfe Kante bei der weiteren Verarbeitung des Blechtafelzuschnitts vielfach beschädigt. So kann zwischen den Fasen noch ein ungleichmäßiger Steg stehenbleiben. Außerdem bringt die eingebrachte Badsicherungslage (in der Regel eine Schutzgasschweißnaht) gewisse Ungleichförmigkeiten und auch Schweißfehler mit sich. Alle diese Nachteile wirken sich auf die Schweißnähte ungünstig aus und können beim Schweißen nur mit höherem Schweißstrom aufgeschmolzen werden, so daß die Schweißdaten bei der Herstellung der Hauptlagen der Schweißnaht laufend verändert werden müssen. Die Qualität der Gesamtschweißnaht leidet darunter. Die X-Naht-Verschweißung erfordert relativ viel Schweißgut und auch relativ viel Zeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, die Schweißqualität bei längsgeschweißten dickwandigen Rohren zu verbessern, bei gleichzeitiger wesentlicher Einsparung von Schweißgut.

Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dem Anspruch 2 zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem alle Schweißnahtvorbereitungen für die Außenschweißnaht nicht am Blechzuschnitt, sondern am fertig gebogenen und innen bereits längsgeschweißten Rohr durchgeführt werden, ermöglicht die Anwendung einer sogenannten Tulpennaht nach DIN 2559 für die Außenschweißnaht, da diese mit einem Spezialfräser auf einer entsprechenden Maschine nach dem Herstellen der Innenschweißnaht unter Wegnahme der vorher außen angebrachten Heftungen ausgefräst werden kann, wobei der Grund der Innenschweißnaht mit weggenommen wird, so daß etwaige Unsauberkeiten beseitigt werden. Die Tulpennaht ist aufgrund ihres Radius am Grund und eines relativ kleinen Öffnungswinkels besonders zur Einsparung von Schweißgut geeignet, so daß beispielsweise bei einer Blechdicke von 50,8 mm je nach Öffnungswinkel 40 bis 50% Schweißgut gegenüber dem herkömmlichen vorbeschriebenen Verfahren eingespart werden. Dies wirkt sich auch auf die Herstellungszeit günstig aus, da die Schweißzeit kürzer wird. Außerdem werden die durch Schweißgut wieder aufzutragenden Quetschzonen schmäler, da beim Fräsen der Tulpennaht ein Teil dieser Quetschzonen verschwindet, d.h. mit weggefräst wird. Da infolge der angewandten Tulpennaht eine gleichmäßige Schweißnahtfuge vorhanden ist, können die vorgegebenen Schweißdaten stets eingehalten werden. Durch die steileren Flanken der Tulpennaht wird weniger Grundwerkstoff aufgeschmolzen, so daß in die Schweißnaht weniger Verunreinigungen gelangen, die zu Schweißfehlern führen können. Weitere Vorteile ergeben sich bei der Ultraschallprüfung, da die Schweißnähte wesentlich schmäler sind. Falls gewünscht, kann natürlich auch eine Außen-V-Naht verwendet werden.

Die Zeichnung zeigt schematisch in der Reihenfolge der Fig. 1 bis 5 verschiedene Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Werkstück jeweils in der für den ent­ sprechenden Verfahrensschritt notwendigen bzw. vorteilhaf­ ten Lage dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt die Fasen 1 für die Innenschweißnaht an den Längsrändern eines teilweise dargestellten Blechtafel­ zuschnitts 2 unter Beibehaltung eines langen Steges 3. Die nach Fig. 1 rechte Längskante des Blechtafelzuschnitts 2 ist in Fig. 1 gestrichelt angedeutet.

In Fig. 2 ist der Blechtafelzuschnitt 2 der Fig. 1 bereits zu einem Rohr 4 rundgebogen. Die Fasen 1 bilden eine V-Fuge für die Innennaht 5, die in Fig. 3 erkennbar ist.

In den Fig. 2 bis 4 sind auch die Quetschkanten oder -zonen Q erkennbar, die beim Anbiegen der Ränder des Blech­ tafelzuschnitts 2 entstehen. Ferner zeigen die Fig. 2 und 3 die Heftungen 6, mit denen die Stege 3 der Längskanten des Rohres 4 zusammengehalten werden, bis die Innenschweißnaht 5, wie in Fig. 3 dargestellt, geschweißt ist, was mit Hilfe einer Fernsehkamera überwacht werden kann.

Der nächste Verfahrensschritt ist in Fig. 4 dargestellt. Er besteht darin, daß auf einer Spezial-Fräsmaschine mit einem Spezialfräser eine Schweißfuge 7 für die äußere Tul­ pennaht 8 eingefräst wird, und zwar so, daß die Wurzel der Innennaht 5 mit weggenommen wird und somit auch alle etwaigen dort befindlichen Verunreinigungen beseitigt werden. Selbstverständlich werden beim Ausfräsen der Schweißfuge 7 auch die Heftungen 6 weggenommen. Fig. 4 läßt erkennen, daß die darin mit Q′ bezeichneten Quetschzonen um die Öff­ nungsbreite der Schweißfuge 7 schmäler sind als beim her­ kömmlichen Verfahren, bei dem alle Schweißnahtvorbereitungen am gestreckten Blechtafelzuschnitt 2 vorgenommen werden, d.h. das Anbiegen der Längsränder des Blechtafelzuschnitts 2 nach dem Abbrennen der Fasen für die Außenschweißnaht der ungleichschenkligen X-Naht erfolgt.

Fig. 5 zeigt die fertige Schweißverbindung mit Außen­ naht 8 und Innennaht 5 sowie mit einem Auftrag 9 im Bereich der Quetschzonen Q′.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von insbesondere dickwandigen Rohren, die aus einem Blechtafelzuschnitt rundgebogen und innen und außen längsgeschweißt werden, wobei an den Längsrändern des ebenen Blechtafelzuschnitts lediglich die Fasen für die relativ kleine Innenschweißnaht angebracht werden, z.B. durch Brenn­ schneiden, dann die Längsränder des Blechtafelzuschnitts angebogen werden und danach der Blechtafelzuschnitt auf einer Dreiwalzen-Biegemaschine rundgebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder an der unbearbeiteten Stoßfuge außen geheftet werden und daß nach dem Herstellen der Innenschweißnaht die Schweißfuge der Außenschweißnaht unter Wegnahme der Heftungen bis in die Wurzel der Innenschweißnaht hinein ausgefräst und dann die Außenschweißnaht fertiggeschweißt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Außenschweißnaht eine im Querschnitt tulpenförmige Fuge eingefräst wird.