DK153870B - Fremgangsmaade til samling af roerformede metaldele ved hjaelp af tryk/diffusion-svejsning - Google Patents

Description

DK 153870 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til samling af rørformede metaldele ved hjælp af tryk/diffusion-svejsning omfattende følgende trin: 5 tilvejebringelse af en fuge mellem modstående begrænsningsflader på de pågældende dele, som skal samles, idet fugen har form som et hulrum med varierende højde, og lukkes i det mindste delvis langs sin periferi, 10 opvarmning af i det mindste de områder af delene som grænser op til fugen til en forud fastlagt temperatur, idet fugens hulrum under opvarmningen først tilføres en inaktiv eller reducerende spulegas, indtil fugen er tæt lukket langs i det mindste en del af periferien, 15 samling af delene ved sampresning af disse, og afkøling af delene.

20 En sådan fremgangsmåde er beskrevet i beskrivelsen til ansøgerens norske patentansøgning nr. 83.1295. Ved denne fremgangsmåde har fugen oprindeligt form som et hulrum med en fra periferien mod midten voksende højde, d.v.s. fugen vil, når det drejer sig om rørformede dele, tilnærmelsesvis være lukket 25 langs både delenes indre og ydre periferi. Fugen er udstyret med mindst én forbindelseskanal til tilførsel af en inaktiv eller reducerende spulegas.

Formålet med opfindelsen er at forenkle og forbedre den oven-30 for omtalte fremgangsmåde, bl.a. hvad angår den oprindelige from af fugen.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art, som er ejendommelig ved, at fugen 35 indledningsvis udformes med en fra den ene til den anden side af de rørformede dele gradvis voksende højde.

Herved forenkles den forudgående bearbejdning af de rørformede deles ender betydeligt, idet disse, f.eks. udformes som kegle 2

DK 153870 B

stubbe med forskellige topvinkler. Denne udformning af enderne af de rørformede dele gør det endvidere muligt, at benytte fremgangsmåden med mindre krav til rundheden af de rørformede dele.

5

Ved en fordelagtig udførelsesform for opfindelsen lukkes fugens hulhed på den ene side ved hjælp af en tætnende indretning, der omfatter midler til tilførsel af spulegas.

10 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan også tilpasses til svejsning under vand. I dette tilfælde tildækkes fugeområdet fordelagtigt på den modstående side af den tætnende indretning med en krave eller en lignende indretning, som fyldes med spulegas gennem fugen med henblik på, at forhindre en direkte 15 kontakt med det omgivende medium. Endvidere kan ifølge opfindelsen rummet mellem den tætnende indretning og fugeområdet inden opvarmningen tømmes for det omgivende medium, ved at fortrænge dette ved hjælp af spulegassen.

20 Ifølge yderligere en fordelagtig udførelsesform for opfindelsen lukkes fugen under sammensvejsningen af delene lidt efter lidt i modsat retning af spulegassens tilførselsretning. Herved bliver spulegassen presset ud af fugen under samlingen, således at det er unødvendigt at tømme fugen på forhånd.

25

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et snit gennem to i forlængelse af hinanden anbragte rørformede dele inden svejsning, 30 fig. 2 i større målestok et brudstykke af fig. 1 umiddelbart før svejsningen, og fig. 3 de i fig. 2 viste dele efter samlingen af disse er tilendebragt .

35 De to dele 1, 2 udgøres af to relativt tyndvæggede rør, som skal sammensvejses ved en fuge 3. Ved fugeområdet er de rørformede dele indvendigt forsynet med en tætnende indretning 8 i form af en oppustelig tætning, således at området rundt om

DK 153870 B

3 fugen 3 kan isoleres på indersiden af de rørformede dele. Spulegas bliver tilført gennem en ledning 6 i tætningen.

Den i fig. 1 viste udførelsesform benyttes til sammensvejsning 5 af to rør under vand. Rørene er anbragt ovenover hinanden, idet tætningen 8 er anbragt på indersiden, medens en induktionsspole 9 er anbragt omkring fugen 3 på ydersiden af rørene med henblik på at opvarme fugeområdet. Med henblik på at forhindre vandet i at komme i direkte kontakt med fugeområdet un-10 der sammensvejsningen er fugeområdet på den modsatte side af tætningen 8 dækket af en krave 10, som hensigtsmæssigt kan være fremstillet af et materiale, der er modstandsdygtigt over for varme, f.eks. et materiale, der indeholder aspest. Øverst bliver kraven 10 tætnende presset mod røret 1 ved hjælp af en 15 tætningsri ng 11.

I fig. 1 fremgår det ligeledes, at den tætnende indretning 8 er forsynet med en ledning 12, som fra rummet, der dannes mellem den tætnende indretning og rørene fører ud til omgivelser-20 ne. Denne ledning kan åbnes og lukkes ved hjælp af en ventil 13, yderligere er den tætnende indretning 8 udstyret med en forsyningsledning 14 til et oppumpningsmedium, som kan være enhvert passende fluidum, f.eks. vand.

25 Ved gennemførslen af denne udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen bringes de forskellige dele først på plads som vist i fig. 1, og den tætnende indretning 8 påføres et passende tryk. Derefter tilføres spulegassen gennem ledningen 6, idet ventilen 13 samtidigt holdes åben, således at det 30 vand, der befinder sig i rummet mellem den tætnende indretning, og de førformede dele bliver fortrængt ud gennem ledningen 12. Når næsten alt vandet er blevet fortrængt lukkes ventilen 13, og spulegassen vil nu strømme ud gennem fugen 3 og fortrænge vandet mellem kraven 10 og fugeområdet.

Som spulegas kan der benyttes en inaktiv gas, men i mange tilfælde vil det være muligt at benytte en reducerende gas, f.eks. hydrogen, allerede fra begyndelsen. Ved mange ståltyper 35

DK 153870 B

4 er det ikke nødvendigt at tømme fugeområdet for hydrogen efter opvarmnings- og svejseoperationen er begyndt, især ikke hvis fugen har en sådan form, at den lidt efter lidt bliver lukket i retning mod tilførselsretningen for spulegassen, når fugen 5 bliver sammepresset.

En sådan fordelagtig fugegeometri er skematisk vist i fig. 2. Denne figur viser i større målestok fugeområdet til højre i fig. 1, dog med den forskel, at svejsningen finder sted i fri 10 luft, som det er antydet ved hjælp af den brændende hydrogen, der strømmer ud af fugen på ydersiden af de rørformede dele. Fugen 3 har her form som en kile. Pilene F indikerer en variabel kraft til sammenpresning af delene, mens den klokkeformede kurve til venstre for delene 1 og 2 indikerer den aksiale 15 temperaturfordeling i disse dele.

Efter spuling af fugen 3 og opvarmning af delene 1, 2 sammenpresses delene som antydet ved hjælp af pilene F. Fugen 3 vil først lukke ved 7, og ved den yderligere sammenpresning vil 20 begrænsningeslinien for kontakten mellem overfladerne 4 og 5 lidt efter lidt bevæge sig mod venstre, således at der ikke bliver dannet lommer i samlingen. Den gas, som befinder sig i fugen bliver derfor presset ud selv om gassen skulle have et realtivt højt tryk.

25

Som det fremgår har delene 1, 2 et reduceret tværsnit i fuge-området. Dette med henblik på lettere at opnå en tre-akset spændingstilstand i fugeområdet, når materialet under sammenpresningen af delene flyder, således at disse får den i fig. 3 30 viste form. Om ønskeligt, kan delene presses yderligere sammen så materialetykkelsen i fugeområdet bliver noget større end i delene i øvrigt. Om ønskelige, kan området med større materialetykkelse herefter bearbejdes til opnåelse af en glat over-f1ade.

Som det fremgår i fig. 2 ligger de smalleste områder af delene 1, 2 noget excentrisk i forhold til rørvæggenes midterlinie. Denne excentritet er tilpasset fugens form og den måde, hvorpå 35

Claims (5)

5 Det er klart, at der kan benyttes mange forskellige typer tæt-nende indretninger 8. Hvis rørene er så tyndvæggede i forhold til deres diameter, at overfladerne 4, 5, som skal samles, ikke giver en tilstrækkelig god opretning og et tilstrækkeligt godt styr mellem de rørformede dele under samlingen, kan den 10 tætnende indretning 8 udformes med henblik på at give det nødvendige aksiale styr. Patentkrav. 15

1. Fremgangsmåde til samling af rørformede metaldele (1, 2) ved hjælp af tryk/diffusion-svejsning omfattende følgende trin·. 20 tilvejebringelse af en fuge (3) mellem modstående begræns ningsflader (4, 5) på de pågældende dele (1, 2) som skal samles, idet fugen har form som et hulrum (3) med varierende højde og lukkes i det mindste delvis langs sin periferi (7), 25 opvarmning af i det mindste de områder af delene (1, 2) som grænser op til fugen (3) til en forud fastlagt temperatur, idet fugens hulrum (3) under opvarmningen først tilføres en inaktiv eller reducerende spulegas indtil fugen er tæt lukket langs i det mindste en del af periferien (7), 30 samling af delene (1, 2) ved sammenpresning af disse, og afkøling af delene, kendetegnet ved, at fugen (3) indledningsvis udformes med en fra den ene til den anden side 35 af de rørformede dele (1, 2) gradvis voksende højde.

2. Fremgangsmåde ifølge opfindelsen 1, kendetegnet ved, at fugens hulrum (3) lukkes på den ene side ved hjælp af DK 153870 B en tætnende indretning (8), der omfatter midler (6) til tilførsel af spulegassen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, 5 at fugeområdet på den modsatte side af den tætnende indretning (8) tildækkes med en krave (10) eller en lignende indretning, som fyldes med spulegas gennem fugen (3) med henblik at forhindre en direkte kontakt med det omgivende medium.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at rummet mellem den tætnende indretning (8) og fugeområdet inden opvarmningen tømmes for det omgivende medium ved at fortrænge dette ved hjælp af spulegassen.

5. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at fugen (3) under sammenpresningen af delene (1, 2) lidt efter lidt lukkes i modsat retning af spulegassens tilførselsretning. 20 25 30 35