DE924411C

DE924411C - Schweissverbindung zwischen einem ferritischen Rohr und einem austenitischen Rohr

Info

Publication number: DE924411C
Application number: DED16140A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Bastek; Ernst Dr-Ing Gauger
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1953-10-16
Filing date: 1953-10-16
Publication date: 1955-03-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung zwischen einem ferritischen Rohr und einem austenitischen Rohr. Sie besteht darin, daß auf die abgedrehte Verbindungsstelle ein ferritischer Schrumpfring warm aufgezogen ist, der an einem Ende mit dem ferritischen Rohr verschweißt ist, während er am anderen Ende entlang einer Ringschulter an dem austenitischen Rohr anliegt.
Die Anwendung von Temperaturen über 55o° C bei Dampf-, Luft- oder Gaserhitzern macht die Anwendung austenitischen Werkstoffes erforderlich. Da wegen des 'hohen Herstellun!gspreiises der austenitische Werkstoff nur auf den Hochtemperaturteil beschränkt wird, muß eine sichere Verbindung zwischen .dem normalen ferritischen mit dem austenitschen Werkstoff geschaffen werden. Es Ist bekannt, die beiden Werkstoffe mit einer Schweißnaht aus einem stabilisierten ferritischen Werkstoff zu verbinden, um die Versprödung der Schweißnaht durch Kohlenstoffausscheidung zu vermeiden. Trotz dieser Maßnahme ist die Verbindung noch durch die unterschiedliche Wärmedehnung der beiden Werkstoffe Ferrit und Austenit gefährdet, die dazu führen kann, daß in der Schweißnaht nach mehrmaliger Inbetriebnahme des Wärmeaustauschers Ermüdungsbrüche auftreten.
Als Schutz gegenderartige Ermüdungserschednungen wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Verbindungsstelle mit einem Schrumpfring aus ferritischem Werkstoff zu umgeben. Dieser Ring wird nach Herstellung der Schweißnaht zwischen den. beiden Rohrstücken und Abdrehen der Verbindungsstelle auf diese warm aufgezogen und mit dem ferritischenRohrstück verschweißt. Das andere Ende des Schrumpfringes besitzt eine Ringschulter, die sich gegen einen. Bund des austenitischen Rohrstückes legt. Für die Arnbringung ,des Bundes sind die Rohrenden gegenüber dem Außendurchmesser des Rohres verstärkt.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt der gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Rohrverbin:dung.
Das ferritische Rohr i ist mit dem austenitischen Rohr 8 durch die Schweißnaht i i aus stabilisiertem Ferrit verbunden. Beide Rohrenden sind verstärkt, um einerseits einen größeren Querschnitt für die Schweißnaht zu erhalten, andererseits eine ausreichende Wandstärke für das Andrehen des Bundes 9 an dem Rohrstück 8 zur Verfügung zu haben. Das Rohrstück i ist mit einem allmählichen Übergang 2 auf den Anschlußteil 3 versehen.
Nach Herstellung der Schweißnaht ii wird der verstärkte Teil der Verbindungsstelle einschließlich der Schweißnaht glatt abgedreht und ein Schrumpfring q. aus ferritischem Werkstoff warm aufgezogen. Der Ring q. besitzt eine Ringschulter $, die gegen den Bund 9 angedrückt wird, anischließend erfolgt das Verschweißen des Ringes q. -mit dem ferritschen Rohrstück i.
Der Schrumpfring q., .der infolge des Warmaufziehens mit Vorspannung auf der Verbindungsstelle sitzt, hindert bei entsprechender Bemessung seiner Wandstärke den austenitischen Teil, sich frei auszudehnen. In dem austentischen Teil entstehen daher bei Erwärmung der Verbindungsstelle Druckspannungen, und die Wärmedehnung zwischen dem ferritischen und dem austenitischen Rohrteil wird entsprechend verkleinert, d. h. die Schweißnaht entlastet. Neben der radialen Pressung, die der Schrumpfring q. auf den Teil io des austenitischen Rohres ausübt, bewirkt das Zusammenwirken der Ringschulter 5 mit dem Bunde 9 in axialer Richtung eine Entlastung der Schweißnaht.
Im Bereich ,des ferritischen Rohres i ist die Wandstärke des Ringes q. durch die Abschrägung 6 auf einen zylindrischen Teil 7 verringert, um für die Herstellung der Schweißnaht 12 etwa .gleiche Wandstärken zu bekommen.
Es ist zweckmäßig, für die Rohrstücke i und 8 kurze Stutzen zu verwenden, die in der Werkstatt in der beschriebenen Weise miteinander verbunden werden. Auf der Baustelle werden die fertigen. Verbindungsstücke durch die Rundnähte 15, 16 mit den entsprechenden Rohren 13, 1q. verschweißt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schweißverbindung zwischen einem ferritischen Rohr und einem austenitischen Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß auf die abgedrehte Verbindungsstelle ein ferritischer Schrumpfring warm aufgezogen ist, der an einem Ende mit dem ferritischen Rohr verschweißt ist, während er am anderen Ende entlang einer Ringschulter an dem austenitischen Rohr anliegt.
2. Schweißverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden an der Veribindungsstelle verstärkt sind, wobei das ferritische Rohrstück einen kugeligen Übergang, das austenitische Rohrstück einen senkrecht zur Rohrachse abgesetzten Übergang von dem verstärkten Rohrteil auf den Außendurchmesser des Rohres aufweist.
3. Schweißverbindung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfring an dem nach dem ferritischen Rohr zu gelegenen- Ende auf die Wandstärke des verstärkten Rohrendes verjüngt ist. q..
Schweißverbindung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ferritische mit dem austenitischen Rohr durch .eine Schweißnaht aus einem stabilisierten ferritischen Werkstoff und der Schrumpfring mit,dem ferritischen Rohr durch eine Schweißnaht aus einem ferrtisthen Werkstoff verbunden sind. " -
5. Schweißverbindung nach den Ansprüchen i bis ¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbindung aus zwei kurzen Rohrstücken. besteht, an welche .die entsprechenden Rohre durch Rundnähte angeschweißt sind.