DE946711C

DE946711C - Reinforcement for necked boiler openings

Info

Publication number: DE946711C
Application number: DEK14728A
Authority: DE
Inventors: Leopold Koehler
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1952-07-05
Filing date: 1952-07-05
Publication date: 1956-08-02

Description

Verstärkung für gehalste Kesselöffnungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkung für gehalste Kesselöffnungen an dem durch Kümpeln, PreMelien oder andere Verfahren. erzeugtem Umbug.Reinforcement for necked boiler openings The invention relates on a reinforcement for necked boiler openings on the one by Kümpeln, PreMelien or other procedures. produced fold.

Diese be'ben Vestärkungen .sind in Form von Verstärkungsringen, Venstärkungskmgen od. dgl. zur Entlastung auf die durch das Aushalsen geschwächien, und 'dadurch gefährdeten Kesselstellen aufgtet bzw. aufgeschweißt. Es ist jedoch sehr schwierig, diese Verstärkungen zum satten Aufliegen auf die geschwächte Stelle zu bringen, da diese in der Regel eine dreidimenAoxal gewölbte Fläche ist und die Verstärkung die gleiche Wölbung aufweisen muß. Dadurch tritt jedoch am Umbug des. Verstärkungsringes, @d. h. an der gleichen Stelle, an der bereits das Kesselblech geschwächt' ist, wiederum die gleiche Schwächung auf wie am Umbug des Kesselbleches selbst, so, daß der Verstärkungsring dementsprechend, stark und schwer ausgeführt werden muß. Außerdem ist es nur selten möglich, den, Verstärkungsring -und das Kesselblech aufs völlig gleichgeartetem Material herzustellen. Infolgedessen werden bei Belastung und Erhitzung des Kessels das Kesselblech und der Verstärkungsring nie gleichmäßig belastet und dadurch die Verbindungselemente, z. B. die Nieten sowie, auch deren Nietlöcher oder :die Schweißnähte, sehr stark beansprucht, derart, daß es fraglieh erscheint, ab das angestrebte Ziel immer erreicht wird. Beim Annieten tritt zudem noch eine weitere Schwächung von Kesselblech und Verstärkungsring auf, ohne ein sattes Aufliegen des Ringes über den Bereich der Verbindungselemente hinaus und :damit eine einwandfreie Kraftübertragung durch Reibungsschluß zu gewährleisten. Beim Anschweißen der Verstärkungen mittels. Raxndschweißung ist -ohnehin ein festes Aufliegen des Verstärkungsringes auf der Umbugstelle und daher eine Kraftübertragung durch Reibungs chluß-nicht möglich. Hierzu kommen noch nachteilige Rhnidspannungen, die isich aus der Verbindung verschieden starker Bleche zwangläufig ergeben.These tremendous reinforcements are in the form of reinforcement rings od. The like. To relieve the weakened by the necking, and 'thereby endangered Boiler points attached or welded on. However, it is very difficult to get these reinforcements to rest fully on the weakened area, as this usually occurs is a three-dimensional aoxal curved surface and the reinforcement is the same curvature must have. However, this occurs at the fold of the reinforcement ring, @d. H. at the same place where the boiler plate is already weakened, again the same weakening as on the bend of the boiler plate itself, so that the reinforcing ring accordingly, must be made strong and heavy. Besides, it's rare possible, the reinforcement ring and the boiler plate on completely the same To manufacture material. As a result, under stress and heating of the boiler, the boiler plate and the reinforcement ring are never evenly loaded and thereby the connecting elements, z. B. the rivets as well as their rivet holes or : the weld seams, very heavily used, in such a way that it appears questionable the desired goal is always achieved. Another one kicks in when riveting The boiler plate and reinforcement ring are weakened without the Ring beyond the area of the connecting elements and: thus a flawless one To ensure power transmission through frictional engagement. When welding the reinforcements by means of. Raxndschweißung is - anyway, a firm seating of the reinforcement ring on the folding point and therefore a power transmission through friction-not possible. In addition, there are disadvantageous residual stresses that differ from the connection strong sheets inevitably result.

Es ist jedoch zum Verstärken der Aushalsung auch möglich, die T-Tmbugstelle- und deren Umgebung als gesonderten Ring aus emean dickeren Blech als dem Kesselblech herzustellen ,und diesen dann @n eine entsprechend große Öffnung des Kessels mittels Stuinpfmaht einzuschweißen. -Die Herstellung des Ringes erfordert der ,größeren Stärke des Ringes wegen. entsprechend schwere und teuere Werkzeuge; ferner ruß ,der Ring an den Verbindungsstellen mit dem Kesselblech auf gleiche Stärke gebracht werden. Außerdem ist es fast unmöglich, Kesselblech und Ring aus völlig gleichartigem Material herzustellen; dadurch können zwischen Kesselblech und Ring unerwünschte Spannungen auftreten. Die Materialkosten derartiger Verstärkungen sind sehr hoch, .da, das aus dem Kessel zum Einschweißen des Ringes herausgeschnittene Blech praktisch als Verlust angesehen werden. ruß.However, it is also possible to reinforce the neckline by using the T-Tmbugstelle- and its surroundings as a separate ring made of sheet metal that is thicker than the boiler sheet produce, and then @n a correspondingly large opening of the boiler by means of Stuinpfmaht to be welded in. -The production of the ring requires the larger one Because of the strength of the ring. correspondingly heavy and expensive tools; furthermore soot, the Ring must be brought to the same thickness at the connection points with the boiler plate. In addition, it is almost impossible to have the boiler plate and ring made of completely identical material to manufacture; this can create undesirable stresses between the boiler plate and the ring appear. The material costs of such reinforcements are very high, .da, das sheet metal cut out of the boiler for welding in the ring practically as Loss to be viewed. soot.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Verstärkung für die Kesselstellen gemäß dem Gattungsbegriff zu schaffen, durch die in eilachster und materialsparenndier Weise die durch Kumpeln, Preßziehen od. dgl. geschwächten Stellen der Kesselbleche nachträglich auf die erforderliche Festigkeit gebracht werden können.In contrast, the object of the invention is to provide a reinforcement to create for the boiler points according to the generic term, through the in eilachster and material-saving way those weakened by dodging, press-pulling or the like Adjustment of the boiler plates subsequently brought to the required strength can be.

Zur- Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen,' daß -die Verstärkung des Umbugs sein durch Auf -tragschweißen hergestellte Auflage voneiner solchen Stärke ist, ,daß beim Betriebsdruck weder im Kesselblech noch in der aufgetragenen Verstärkung die zulässigen Spannungen überschritten _ werden.To solve this problem it is proposed that the gain of the edge folding be overlay produced by cladding of such a thickness is that at the operating pressure neither in the boiler plate nor in the applied reinforcement the permissible voltages are exceeded.

Das Auftragschweißen ist an sich eine bekannte Maßnahme. Ihre Anwendung zur Lösung -der Erfindungsaufgabe gewährleistet indessen eine erhebliche- Bereicherung der einschlägigen Technik auf dem Gebiet. des Kesselbaus, denn. mittels der durch die Erfindung vermittelten Lehre wird die Verstärkung der geschwächten. Kesselwand bzw. Umbugstelle gerade um- so viel, durchgeführt, als zur Sicherheit und zur Herstellung der ursprünglichen bzw. einer höheren Festigkeit .des ungeschwächten Kesselbleches notwendig ist. Dadurch läßt sich eine wesentliche Einsparung an Material und damit auch an - Gewicht erzielen. Der Kraftübergang bzw. der Verlauf der Spannungslinien zwischen Kesselblech und Verstärkung ist ungehindert und ohne Häufungsstellen.Build-up welding is a known measure per se. Your application for solving the task of the invention, however, a considerable enrichment is guaranteed the relevant technology in the field. of boiler construction, because. by means of the the teaching conveyed in the invention is strengthening the weakened. Boiler wall or folding point just as much, carried out as for safety and production the original or a higher strength of the non-weakened boiler plate necessary is. This allows a substantial saving in material and thus also gain weight. The force transfer or the course of the tension lines between the boiler plate and reinforcement is unhindered and without accumulation points.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes für einen Dampfdom im Längsmitteischnitt dargestellt. Die Verstärkung r ist dabei an den Umbugstellen a einer gehalsten Kesselöffnung für den Dampfdom g durch Auftragschweißen aufgebracht. Die Auftragsehweißung .erfolgt in cler Regel an den Stellen der größten, Dehnung, da hier auch die größte Schwächung stattgefunden hat. Das Auftragschweißen der Verstärkung I kann sowohl von Hand als auch mittels ,einer Schweißvorrichtung ausgeführt werden. Beim Schweißen von Hand lVgt der Schweißer meist ringförmige Lager. q. Raupe an Raupe nebeneinander, -bis die mit einer Verstärkung i zu.- versehende Fläche bedeckt ist. Ist die notwendige Verstärkung i mit einer Lage nicht zu erzielei, so wird,der Vorgang wiederholt, bis die geforderte Schichtdicke erreicht ist. Beim Schweißen mittels dnner Vorrichtung, beispielsweise mit , einer die Oberfläche abtastenden Kopiervorrichtung, wird die Verstärkung i. in Form .einer - Nebenfalls Raupe an Raupe liegenden Spirale aufgetragen. Die Auftragschweißung kann hierbei ebenfalls in einer -oder mehreren Lagen erfolgen, je nach der geforderten Schichtdicke; ,grundsätzlich ist eine möglichst hochwertige Schweißung anzustreben. Um diese hochwertige SchweiBung zu erzielen, ist es vorteilhaft, Mantelelektroden von der gleichen Güte und Zusammensetzung des zu verstärkenden Kesselbleches 5 zu verwenden, um eine von Schlackeneinschlüssen freie Verstärkung i zu gewährleisten, ferner zum Vermeiden. von Spannungen die Schweißstellen vorzuwärmen, mit :großer Stromstärke zu schweißen und die Arbeit von einem gut qualifizierten Schweißer ausführen. zu lassen. Nach dem Schweißen wird die Schweißstelle: abgeschliffen und nachgeschweißt. Vorteilhaft wird nach beendigtem Arbeitsgang .die Verstärkung i mit dem verstärkten Kesselblech 5 spannungsfrei geglüht.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention for a steam dome shown in the longitudinal center section. The gain r is included at the folding points a of a necked boiler opening for the steam dome g by build-up welding upset. The build-up welding takes place, as a rule, at the points of the largest, Elongation, since this is also where the greatest weakening has taken place. Deposition welding the reinforcement I can be done both by hand and by means of a welding device are executed. When welding by hand, the welder is usually ring-shaped Camp. q. Caterpillar to caterpillar next to each other, -to the one provided with a reinforcement i Area is covered. If the necessary reinforcement i cannot be achieved with a layer, so, the process is repeated until the required layer thickness is reached. At the Welding by means of a thin device, for example with a surface that scans the surface Copier, the gain is i. in the form of a - also caterpillar Applied caterpillar lying spiral. The build-up welding can also be used here take place in one or more layers, depending on the required layer thickness; ,basically The best possible weld should be aimed for. About this high quality weld To achieve this, it is advantageous to use clad electrodes of the same quality and composition of the boiler plate 5 to be reinforced to use one of slag inclusions to ensure free gain i, and also to avoid it. of tension the welds preheat with: large amperage to weld and do the work by a well-qualified Run welder. allow. After welding, the welding point is: ground off and re-welded. Reinforcement is advantageous after the work step has been completed i annealed with the reinforced boiler plate 5 stress-free.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Reinforcement for necked boiler openings on the fold produced by chucking, press drawing or other processes, characterized in that the reinforcement (i) of the fold (2) is a layer produced by build-up welding of such a thickness that during Operating pressure, neither in the boiler plate (5) nor in the applied reinforcement (i) the permissible stresses are exceeded. z. Reinforcement according to claim i, characterized in that the support serving as reinforcement (i) is arranged on the side of the fold (z) which has the larger radius. 3. Reinforcement according to claims i 'and z, characterized in that the support for reinforcing the fold (z) is made of jacket electrodes of the quality and composition of the boiler plate (5). Considered publications: The book "Werkstorf und Schweßumg", p.355 Abs.D, by Fr. Erdznann-Jesmitzer, Akademie-Verlag, Berlin, i 9-5i The book "Prakt. Manual of the entire welding technology ", Vol. 1I, 5th edition, by Schimpke-H orn, SprInger-Verlag, p. 229, para. 3a.