DE747970C

DE747970C - Process for welding pipe reinforcements, collars, flanges or the like of various finished shapes at the ends of pipes of large diameter

Info

Publication number: DE747970C
Application number: DED84073D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Hoermann; Ludwig Portner
Priority date: 1941-01-03
Filing date: 1941-01-03
Publication date: 1944-10-23

Description

Verfahren zum Verschweißen von Rohrverstärkungen, Bünden, Flanschen o. dgl. von verschiedener Fertigform an den Enden von Rohren großen Durchmessers Bei hochbeanspruchten Rohrleitungen werden die an den Rohrenden erforderlichen Verstärkungen, Bunde u. dgl. in der Regel angestaucht. Bei einem ungünstigen Verhältnis von. der Dicke der Rohrwand zur Dicke der erforderlichen Verstärkung ist das Anstauchen sehr kostspielig und zeitraubend, außerdem bestehen die Gefahren der Faltenbildung und der Überhitzung des Werkstoffes.Process for welding pipe reinforcements, collars, flanges o. The like. Of various finished shapes at the ends of pipes of large diameter In the case of highly stressed pipelines, the reinforcements required at the pipe ends, Bundles and the like are usually upset. If the ratio of. the Thickness of the pipe wall to the thickness of the reinforcement required is the upsetting very much expensive and time consuming, there are also the dangers of wrinkling and the overheating of the material.

Es ist deshalb bereits vorgschlagen worden, die Verstärkungen der Rohrenden nicht anzustauchen, sondern vorzuschweißen, und zwar entweder autogen oder elektrisch. Das elektrische Vorschweißen von Verstärkungen kann mit dem Lichtbogen oder nach dem Widerstandsschweißverfahren (Abbrennschweißen) erfolgen. Das Abbrennschweißverfähren ergibt höchste Qualität der Schweißnähte und kann selbst bei großen Querschnitten legierter Stähle vollautomatisch durchgeführt werden.It has therefore already been proposed that the reinforcements of the Do not upset pipe ends, but pre-weld them, either oxy-fuel or electric. Electrical pre-welding of reinforcements can be done with the electric arc or according to the resistance welding process (flash welding). The flash welding process results in the highest quality of the weld seams and can even with large cross-sections alloyed steels can be carried out fully automatically.

Da bei dem Abbrennschweißen einwandfreie Kontaktgebung zwischen Vorschweißstück und Schweißbacken, genaue axiale Einspannung des Vorschweißstückes sowie gute Auflage der Schweißbacken zur Übertragung des Stauchdruckes erforderlich sind, so werden, auch bei gleichen Rohrenden, für jede Form und jede Abmessung des Vorschweißstückes besondere Schweißbacken benötigt.Because during flash welding there is flawless contact between the welding neck and welding jaws, precise axial clamping of the welding neck and good support the welding jaws are required to transmit the upsetting pressure, even with the same pipe ends, for every shape and every dimension of the welding neck special welding jaws are required.

Für die Massenfertigung lohnt sich die Herstellung von jeweils besonderen Einspannvorrichtungen für die verschiedenen Abmessungen der vorzuschweißenden Werkstücke. Für kleinere Stückzahlen wird dies aber unwirtschaftlich. Ein Ausweg wäre die Verwendung von nach Art der Drehbankfutter einstellbarer Einspannvorrichtungen. Hierbei treten jedoch derart erhebliche Schwierigkeiten auf, daß solche Vorrichtungen in der Praxis bisher nicht' zur Anwendung gekommen sind.It's worth it for mass production Manufacturing of special clamping devices for the various dimensions of the workpieces to be pre-welded. For smaller quantities, however, this becomes uneconomical. One way out would be to use lathe chuck type adjustable clamping devices. However, this occurs so significant difficulties that such devices have not yet been used in practice.

Einstellbare Einspannv orrichtungen besitzen Gleitflächen. Da diese zwangsläufig nahe an der Schweißstelle angeordnet sein müssen, ist mit sehr starker Verschmutzung durch Schweißspritzer zu rechnen.Adjustable clamping devices have sliding surfaces. This one inevitably have to be arranged close to the welding point is very strong Contamination by weld spatter is to be expected.

Selbst bei noch so sorgfältiger Abdeckung der Gleitflächen wird die Vorrichtung alsbald unbrauchbar. Weiterhin ist eine einwandfreie Stromzuführung und Übertragung auf das Werkstück schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, weil die Zuführung der verhältnismäßig hohen Ströme nicht an den Klemmbacken selbst vorgenommen werden kann, sondern der Strom von massigeren Teilen der Vorrichtung aus über die Gleitflächen auf die Klemmbacken übertragen werden muß.Even with the most careful covering of the sliding surfaces, the Device soon unusable. Furthermore, there is a perfect power supply and transferring to the workpiece difficult, if not impossible, because the The relatively high currents are not supplied to the clamping jaws themselves can be, but the flow of larger parts of the device from via the Sliding surfaces must be transferred to the clamping jaws.

Auch die- unbedingt notwendige Kühlung der Klemmbacken ist wegen ihrer Verstellbarkeit umständlich.Also the absolutely necessary cooling of the clamping jaws is because of them Adjustability awkward.

Die Schwierigkeiten wachsen mit den Abmessungen der Werkstücke. Insbesondere werden die erforderlichen Stauch- und Einspanndrücke, die bis über iooooo kg- ansteigen können, so groß, daß Spannvorrichtungen mit verstellbaren Teilen derartigen Beanspruchungen nicht gewachsen sind.The difficulties increase with the dimensions of the workpieces. In particular the necessary upsetting and clamping pressures, which rise to over iooooo kg can so large that clamping devices with adjustable parts such stresses have not grown.

Bei großen Unterschieden zwischen Rohr-und Flanschdurchmesser muß die öffnungsweite der Einspannvorrichtung sehr groß gehalten werden, da wegen der an beiden Rohrenden vorhandenen Flanschen das Rohr samt den Flanschen herausgefahren werden muß. Damit wird aber die Einspannvorrichtung gegenüber den für das Einspannen selbst notwendigen Abmessungen ganz wesentlich überdimensioniert.If there is a large difference between the pipe and flange diameters the opening of the jig can be kept very large because of the The flanges present at both ends of the pipe are pulled out together with the flanges must become. However, this means that the jig is opposite to that used for clamping even the necessary dimensions are significantly oversized.

Diese Schwierigkeiten beim Vorschweißen von Rohrverstärkungen, Bunden, Flanschen o. dgl. von verschiedener Fertigform an Enden von Rohren großen Durchmessers, insbesondere für hohe Drucke, werden gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß zum Anschweißen an die Rohrenden Vorwerkstücke, d. h. nur teilweise bearbeitete Ansatzstücke, die beispielsweise einen kragenartigen Ansatz zum Verschweißen aufweisen und in ihrem äußeren Durchmesser dem Spannbackendurchinesser ganz oder teilweise angepaßt sind, ohne jedoch ihre endgültige Form aufzuweisen, verwendet werden und mit Hilfe zweiteiliger Spannbacken mit festem Durchmesser gespannt, in an sich bekannter Weise geschweißt und alsdann auf ihre endgültige Form gebracht werden. Zweckmäßig erhalten die anzuschweißenden Vorwerkstücke zwecks Vermeidung des kutschens beim Stauchen eine Schulter, die sich gegen die Schweißbacken anlegt.These difficulties when pre-welding pipe reinforcements, collars, Flanges or the like of various finished shapes at the ends of pipes of large diameter, especially for high pressures, are resolved according to the invention in that for Welding pre-workpieces to the pipe ends, d. H. only partially machined attachments, which, for example, have a collar-like approach for welding and in their outer diameter is fully or partially adapted to the clamping jaw diameter are, however, without showing their final form, can be used and with the help two-part clamping jaws with a fixed diameter clamped in a manner known per se welded and then brought to their final shape. Appropriately preserved the pre-workpieces to be welded on in order to avoid the carriage when upsetting a shoulder that rests against the welding jaws.

,'° Zur Erläuterung des Verfahrens sind in ;;,den Abb. i bis 5 verschiedene Vorschweißstücke dargestellt. Sämtliche verschiedene Formen der Vorschweißstücke 2, die an die Rohrenden 3 anzuschweißen sind, werden mit den gleichen Schweißbacken i gefaßt. Die Durchmesser D sind immer dieselben, die Durchmesser d können voneinander abweichende Größen haben. Alle vorzuschweißenden Vorwerkstücke haben den gleichen Durchmesser D und entsprechen in ihrem vorzuschweißenden Querschnitt dem Querschnitt des Rohrendes 3. Im übrigen können diese ganz beliebig -ausgebildet sein, so daß ihre doppelt schraffierte Fertigform, deren Herausarbeitung erst nach dem Anschweißen des Vorwerkstückes an das Rohrende erfolgt, beliebig gestaltet werden kann., '° To explain the procedure are in ;;, Figs. I to 5 different Welding neck pieces shown. All different shapes of the weld neck pieces 2, which are to be welded to the pipe ends 3, are made with the same welding jaws i composed. The diameters D are always the same, the diameters d can differ from one another have different sizes. All pre-workpieces to be pre-welded have the same Diameter D and correspond in their cross-section to be pre-welded to the cross-section of the pipe end 3. In addition, these can be designed quite arbitrarily, so that their double hatched finished form, which can only be worked out after welding of the pre-workpiece takes place at the end of the pipe, can be designed as desired.

Die Abb. i und 2 zeigen das gleiche anzuschweißende Vorwerkstück, das nach Abb. i zu einem Bund mit verstärkter Rohrwand und nach Abb.2 zu einer verstärkten Rohrwand für eine Lichtbogenmontageschweißung bearbeitet wird. Das Vorwerkstück der Abb. 3 zeigt eine Schulter d, gegen welche die Schweißbacken sich anlegen; die Fertigform zeigt einen Bund mit einer Schweißlippe und verstärkter Rohrwand. Die Abb: q. und 5 zeigen das Vorschweißen eines kurzen Bundes und eines Flansches. In beiden Beispielen legt sich das Vorwerkstück in axialer Richtung gegen die Schweißbacken beim Schweiffen an, da die verhältnismäßig kurze zylindrische Einspannung für die Übertragung des Stauchdruckes beim Schweißen nicht ausreicht.Figs. I and 2 show the same pre-workpiece to be welded on, that according to Fig. i to a collar with a reinforced pipe wall and according to Fig. 2 to a reinforced one Pipe wall is machined for an arc assembly weld. The preliminary workpiece Fig. 3 shows a shoulder d against which the welding jaws are placed; the The finished form shows a collar with a welding lip and a reinforced pipe wall. the Fig: q. and Fig. 5 show the pre-welding of a short collar and flange. In In both examples, the preliminary workpiece lies against the welding jaws in the axial direction when welding on, since the relatively short cylindrical clamping for the Transmission of the upsetting pressure during welding is not sufficient.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for pre-welding pipe reinforcements, collars, flanges or the like of various finished shapes at ends of pipes of large diameter, especially for high pressures, characterized in that for welding to the pipe ends V orwerkstücke, ie only partially machined extensions, for example a collar-like Have approach for welding and are adapted in their outer diameter to the clamping jaw diameter in whole or in part, but without having their final shape, used and clamped with the help of two-part clamping jaws with a fixed diameter, welded in a known manner and then brought to their final shape.

2. Procedure according to claim z, characterized in that the preliminary workpiece to be welded for the purpose of Avoidance of slipping when upsetting a shoulder is obtained, which is against the Creates welding jaws. To distinguish the subject of the application from the state of the art no publication was considered in the granting procedure.