NO20161709A1 - Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved - Google Patents

Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved Download PDF

Info

Publication number
NO20161709A1
NO20161709A1 NO20161709A NO20161709A NO20161709A1 NO 20161709 A1 NO20161709 A1 NO 20161709A1 NO 20161709 A NO20161709 A NO 20161709A NO 20161709 A NO20161709 A NO 20161709A NO 20161709 A1 NO20161709 A1 NO 20161709A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gap
bodies
melt
metal
joint
Prior art date
Application number
NO20161709A
Other languages
English (en)
Other versions
NO343484B1 (no
Inventor
Bent Pettersen
Original Assignee
Snapwelder As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snapwelder As filed Critical Snapwelder As
Priority to NO20161709A priority Critical patent/NO343484B1/no
Publication of NO20161709A1 publication Critical patent/NO20161709A1/no
Publication of NO343484B1 publication Critical patent/NO343484B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K23/00Alumino-thermic welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K25/00Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag, or the like in contact with the material to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

Det omtales en fremgangsmåte ved sammenføyning av to legemer ved dannelse av en sveiseskjøt av et metall mellom legemene, og den er kjennetegnet ved de følgende trekk: de to legemenes endeflater tilformes med en endekantflate som definerer en spalte rundt omkretsen når legemene er sammenført ende mot ende, de to legemene sammenføres ende mot ende slik at spalten defineres, spalten isoleres ved anbringes en kappe som dekker legemenes omkrets og isolerer spalten fra omgivelsene, det frembringes en eksotermisk blanding av et metall og et metalloksid, og som ved en antennelse gjennomgår en eksoterm varmedannende reaksjon og det frembringes en smelte som inkluderer sveisemetallet, smelten bringes til å fylle hele s på It evo lunnet definert mellom de tilstøtende legemeendene og kappen, og gasser og slagg bringes til å stige/flyter oppad og avledes gjennom en avløps- kanal fra spalten, metallsmelten i spalten underkastes avkjøling slik at den stivner til dannelse av en fast sveiseskjøt. Det omtales også en konstruksjon for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge en første variant, samt et emne for utførelse av en andre variant av fremgangsmåten.

Description

Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til å fremstille en sveiseskjøt mellom to legemer som skal sammenkoples. Videre gjelder oppfinnelsen en Konstruksjon for dannelse av sveiseskjøt i en spalte mellom to legemer som skal sammenføyes ende mot ende, hvor spalten fylles med en smelte dannet ved en eksoterm reaksjon mellom et reaktivt metall og et oksid, hvor smelten avkjøles til fast form og danner en metallisk sammenføynings-sveis mellom legemene
Oppfinnelsen vedrører også en et middel eller konstruksjon for dannelse av sveiseskjøt i en spalte mellom to legemer som skal sammenføyes ende mot ende, hvor spalten fylles med en smelte dannet ved en eksoterm reaksjon mellom et reaktivt metall og et oksid, hvor smelten avkjøles til fast form og danner en metallisk sammenføynings-sveis mellom legemene,
Dessuten vedrører oppfinnelsen et emne for dannelse av en sveiseskjøt nevnt ovenfor mellom to legemer som skal sammenkoples. Særlig gjelder oppfinnelsen dette å sammenkople hule legemer, og særlig foretrukket gjelder det å sammenkople rør ende mot ende, eller et rør hvis runde ende skal sammenføyes med motsvarende rørstuss tilhørende et annet element så som en ventil eller stopperplugg.
Generelt kan metoden benyttes til å sammenkople to konstruksjoner som skal sammenføyes butt i butt eller ende mot ende. Ved oppfinnelsen er det også definert to varianter av sammenføyningsmetoden. Metoden kan benyttes til å sammenføye rørdeler av metall eller plast og lignende, eller gjenstander av materialer som tradisjonelt sammenkoples ved opprettelse av en sveiseskjøt.
Oppfinnelsens bakgrunn.
Dagens metode å sveise sammen rør gar ut på å varme opp metall via sveiselektrode, friksjon eller gassflamme, og legge dette sakte i en fuge der sveis skal ligge. Metallet vil da smelte og fylle opp fugen. Når metallet så avkjøles stivner det og danner en fast skjøt som holder rørene sammen. Ved denne metoden er rørmetallets myknings og smeltepunkt høyere enn ved sveisingen slik at rørgodset selv ikke deformeres eller smelter.
Omtale av kjent teknikk.
En sveisemetode som går ut på at det benyttes et fyllmateriale som smelter og sammenføyer to arbeidsstykker benevnes også som en loddemetode. I denne teknologien skal arbeidsstykkene sammenføyes hjelp av nevnte fyllmateriale. Ved disse sammenføyningsmetodene er det bare fyllmaterialet, for eksempel loddetinn, som smelter og forbinder arbeidsstykkene ved adhesjon. Arbeidsstykkene har høyere smeltetemperatur og smelter ikke sammen.
I foreliggende oppfinnelse skal en utnytte en termittreaksjon for å frembringe en nødvendig høy smeltetemperatur, slik det vil framgå av det etterfølgende. Ved en termittreaksjon som er en eksotermisk reaksjon, oppnår man høye temperaturer ved å omsette et metalloksid med et mer reaktivt metall. Dette reaktive metallet kan så redusere oksidet slik at det reaktive metallet binder seg med oksygenet til et nytt metalloksid, mens det opprinnelige metallet i oksidet, skilles ut som rent metall.
Reaksjonen frigir altså en stor varmemengde. Denne varmemengden benyttes i den foreliggende oppfinnelse til å smelte fyllmaterial-metallet. I en slik eksotermisk reaksjonsblanding, kan for eksempel metallisk aluminium benyttes det reduserende metallet. Eksempler på metalloksider i slike blandinger er Jern(III)oksid, sinkoksid, kopper(II)oksid, kopper(I)oksid, manganoksid og kalsiumoksid. En slik blanding kalles en termittblanding, og når den består av aluminium og jernoksid i en findelt form i form av pulver, overføres oksgenatomene fra jernet til aluminium, og det utvikles stor varme. Ekstra metall plassert i eller nær blandingen, for eksempel jern, vil smelte og innta flytende form. I prosessen dannes flytende jern og aluminiumoksid (alumina). Mens jernet danner en smelte har alumina Al2O3høyere smeltetemperatur og vil derfor opptre som et fast oksid som vil flyte på overflaten av smelten som et slagg. Temperaturen i slike reaksjoner kan komme opp i 3000<o>C avhengig av blandingsforhold og omgivelsesforholdene, slik at begge produktene kan foreligge i flytende form. Ifølge et eksempel, omsettes aluminium med jernoksid ifølge denne reaksjonsligningen:
2 Al Fe2O3= 2 Fe Al2O3
Det dannes altså rent jern og alumina Al2O3. Det er en fordel at blandingsforholdet mellom aluminium og jernoksid tilsvarer den teoretiske støkiometriske mengden av disse to stoffene, slik at begge stoffene omsettes tilnærmet 100%.
Slike termittblandinger er vanlige å anvende for å sammensveise stålkonstruksjoner, så som for å helsveise jernbaneskinner.
Jern er et tyngre metall en aluminiumoksid, og vil synke ned i en smelteblanding av disse stoffene, dvs. når reaksjonen ifølge omsetningen ovenfor er gått tilnærmet 100 % til høyre.
Den eksoterme reaksjonen kan utføres i en beholder eller digel som brukes til smelting av stoffer ved høye temperaturer. Digelen er ildfast smeltebeholder som er uporøs, upåvirkelig av kjemiske stoffer og tåler høye temperaturvariasjoner. Som digelmateriale kan anvendes porselen, platina, kvartssand og chamotte, grafitt med leire som bindemiddel.
En blanding av aluminium og de fleste metalloksider som gir en slik sterk varmeutvikling kalles en termittblanding. I utgangspunktet brukes en blanding av aluminiumspulver og jernoksid, men andre pulverblandinger kan brukes. Når disse stoffene reagerer/ brenner, utvikles høy varme som kan smelte metaller. Termitt (thermite) brukes også til a sveise sammen jernbaneskinner.
Formål med foreliggende oppfinnelse.
I den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på å benytte en slik sveise/loddemetode, hvor den nødvendige varme for å smelte fyllmaterialet fra en eksotermisk reaksjon slik den er omtalt ovenfor, skal beskrives i det etterfølgende.
Det er et formål at metoden kan utføres på to ulike oppfinneriske måter.
Dessuten er det et formål med oppfinnelsen å frembringe en ny konstruksjon til å uføre den ovennevnte fremgangsmåte.
Særlig tar man sikte på å frembringe en slik konstruksjon som bidrar til å hindre reaksjonsområdet ved skjøten i å komme i kontakt med et reaktivt materiale i den kontaktende luft.
Man tar videre sikte på å frembringe et emne som omfatter en eksotermt omsettende blanding for å danne en sveiseskjøt.
Dessuten tar man sikte på en konstruksjon som omfatter en omsluttende kappe som kan gjennomstrømmes med en kjølevæske/ gass for å transportere bort varme.
Oppsummering av oppfinnelsen
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at de følgende trekk:
• de to legemenes endeflater tilformes med en endekantflate som definerer en spalte rundt omkretsen når legemene er sammenført ende mot ende,
• de to legemene sammenføres ende mot ende slik at spalten defineres, • spalten isoleres ved anbringes en kappe som dekker legemenes omkrets og isolerer spalten fra omgivelsene,
• det frembringes en eksotermisk blanding av et metall og et metalloksid, og som ved en antennelse gjennomgår en eksoterm varmedannende reaksjon og det frembringes en smelte som inkluderer sveisemetallet,
• smelten bringes til å fylle hele spaltevolumet definert mellom de tilstøtende legemeendene og kappen, og
• gasser og slagg bringes til å stige/flyter oppad og avledes gjennom en avløpskanal fra spalten,
• metallsmelten i spalten underkastes avkjøling slik at den stivner til dannelse av en fast sveiseskjøt.
De foretrukne utførelser framgår av krav 2 – 13.
Særlig foretrukket frembringes (krav 4) den eksoterme reaksjonen fra en omsetningen er en aluminotermisk blanding der metalloksidet er jernoksid og det reaktive metallet er aluminium, hvor omsetningen skjer ifølge en omsetning Al Fe-oksid = 2 Fe Al2O3(alumina)
Videre foretrekkes det (krav 5) at blandingen er tilsatt en mengde findelt jern, i form av jernspon, jernpulver eller i en annen form, for å danne tilstrekkelig jern-metall til sveiseskjøten. Ifølge en foretrukket utførelse utføres avkjølingen av skjøtemetallet i spalten ved sirkulasjon av et kjølefluid, gjennom en kjølekappe som er anbragt tettende omsluttende den første spalte-dekk-kappeseksjon og danner en ekstra kjølevolum mellom røroverflaten og den første spalte-dekk-kappeseksjon. Kjølevæsken er gass eller en væske som vann som angitt i krav 7.
Fremgangsmåten kan frembringes i to versjoner, som gitt i krav 8-9. Ifølge den første versjon, anbringes metall/oksid-blanding anbringes i en digel anordnet over eller rundt skjøten mellom legemene, den eksoterme omsetning startes i digelen hvorved det smelten ledes gjennom en lukket kanal fra digelen som munner ut i en inngang til skjøtespalten som dermed fylles med smelte og gasser stiger.
Ifølge den andre versjon anordnes den eksotermisk reagerende blanding i et forbrennbart bøybart langstrakt rør, røret anbringes inne i skjøtespalten mellom lege mene og isoleres ved anbringelse av kappen som dekker legemenes omkrets og isolerer spalten med røret, fra omgivelsene, og den eksotermiske blandingen i røret antennes slik den findelte blandingen omsettes som angitt ovenfor, hvorved røret forbrennes, og det dannes nevnte smelte hvorfra gasser og fast slagg flyter opp og avledes gjennom avløpskanalen og metallsmelten danner sveiseskjøten.
Ifølge en særlig foretrukket utførelse gjennomføres de følgende trinn :
1) den omgivende kappen fjernes fra sammenstillingen,
2) kappen forblir forbundet med sveiseskjøten og frembringes som en del festet i legemet.
Ifølge en foretrukket utførelse festes det første legemet som en flens hvor flens samtidig definerer den omgivende kappe som dermed sveises fast til nevnte andre legeme via skjøten.
For å utføre kjølingen kan det anordnes det en kjølekappe som omslutter den første spalte-dekk-kappeseksjon og som rommer eller sirkulere et kjølemiddel i mellomromvolumet mot røroverflaten og den første spalte-dekk-kappeseksjon.
Konstruksjonen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved en digel med en kanal som forløper fra digelen og som kan munne ut i inngangen til skjøtespalten spalten som skal fylles med sveisesmelte, en avløpskanal som leder fra tilstøtende til skjøtespalten for avledning av gasser og oksidslagg, og en vernekappe som dekker og isolerer spalten fra omgivelsene.
Fortrinnsvis forløper de to kanalene forløper gjennom vernekappen.
Emne ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved et bøybart langstrakt rør hvori den eksotermisk reagerende blanding er anordnes, hvilket rør er av et materiale om forbrennes ved temperaturen når den eksotermiske reaksjonblandingen omsettes. Materialet i røret omfatter fortrinnsvis papir, filt eller fibre som kan avbrennes.
Særlig foretrukket foreligger emnet med ferdig innlagt reaksjonsblanding foreligger oppkveilet i rull, på en spole, og ved bruk avkuttes en passende rørlengde for plassering i en spalte mellom to legemer for å danne sveiseskjøten.
Ifølge oppfinnelsen anvendes fremgangsmåten og konstruksjonen for dannelse av sveiseskjøt i en spalte mellom to metallrør som sammenføyes ende mot ende, eller for å sveise fast en hals eller sveiseflens til en rørende.
Ved oppfinnelsen får man smeltet metall til å renne ned i en spalte og fylle ut sveisefugen eller spalten mellom rørene, og slik at disse sveises sammen mye hurtigere en via via tradisjonell sveis. I tillegg kreves ingen maskiner; kun en antenner og evt. kutteredskap for a fjerne slagg og urenheter på røroverflate over skjøten.
Beskrivelse av figurer
Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert hvor de to legemene er respektive rør som settes sammen butt i butt og danner en spalte mellom seg. Det skal henvises til de medfølgende figurene, hvori:
Figur 1 viser et tverrsnitt gjennom to rør som sammenføyes ved sveising som ifølge oppfinnelsen. Dets viser også et apparat til å fylle smelte i en sveiseskjøt som defineres mellom de to rørene, en indre kappe som bidrar til å definere sveiseskjøten, samt en utenpåliggende kappe som definerer et kjølevolum. I denne forbindelse viser Figur 6 et perspektiv av løsningen ifølge figur 1 med de to rørene og apparatet (kappen) som er anbragt rundt skjøteområdet.
Figur 2 viser utgangspunktet, to rør som settes sammen, hvor rørene er skråskåret på respektive ender, og definerer en spalte 20 for ilegging av en sveiseskjøt rundt omkretsen.
Figur 3 viser en forstørrelse fra figur 1, dvs. den ruten 200 som er vist med stiplet linje, for å illustrere hvordan smelte kan tilføres spalten og avgasser og slagg kan fjernes fra sveiseskjøt-området.
Figur 4 viser et forstørret tverrsnitt som figur 2, men hvor det er antydet et rør (en slange) inneholdende reaksjonsblanding, og som er lagt nede i sveisespalten rundt omkretsen.
Figur 5 viser et perspektiv av en reaksjonsslange ifølge oppfinnelsen.
Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen.
Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives med sammenføyning av to rør som eksempel. Oppfinnelsen kan benyttes på metalldeler generelt som skal sammen føyes og hvor slike sammenføyningssnitt kan utføres i de endene som sammenføyes.
Det vises til figur 1, 2 og 6 som viser to rør 10,12 som er satt sammen for å sveises sammen med en sveiseskjøt 22 som ilegges i en spalte 20 som defineres av de to rørene 10,12 som er anordnet ende mot ende. De to tilstøtende endene, eller en av disse, skråskjæres eller slipes til passende form for å danne sporet.
Utenpå rørsammenstillingen 10,12 er det anordnet en ringformig metallhylse 30 som dekker over skjøteområdet, og som ligger tett inntil røroverflatene 11,13 rundt omkretsen av de to rørene 10,12.
Innsiden av hylsen 30 slutter enten tett inntil skjøten rundt omkretsen. Innsiden av hylsen 30 omfatter et radielt forsenkning 32 rundt den innvendige omkretsen slik at forsenkningen sammen med spalten 20 definerer et ringformig dråpeform-volum som skal fylles med sveisesmelte. Ringen er stramt tilpasset til røroverflaten 11,13 noe som kan frembringes på i og for seg kjent måte med ulike strammemidler. Eksempelvis er kan hylsen være todelt og svinge om et hengsel, hvor de frie endene vippes mot hverandre og sammenføyes og strammes ved skrueforbindelser eller lignende slik at innsiden av hylsen slutter tett inntil røroverflatene.
Gjennom ringens 30 gods forløper to kanaler 40 hhv 42.
Den ene kanalen 40 er en stort sett radielt rettet (vertikal) kanal som munner tilstøtende forsenkningen 32 eller direkte til hulrommet 22 som hylseundersiden vil definere sammen med rørendene 10,12. Gjennom denne kanalen tilføres smelte ved fri utrenning fra en reaksjonsbeholder (digel) 50 gjennom utløpsrøret 52 fra digelen. Som vist på figuren er digelens utløpsrør 52 stukket ned kanalen 40 gjennom ringhylsen 30 for fri renning av smelte fra digene og ned i hulrommet.
Den andre kanalen 42 forløper på skrå gjennom godset i hylsen 30 og fortsetter som et rør 44 ut av konstruksjonen (vist på skrå på figuren). Kanalen 40 og røret 42 skal benyttes som en ventilasjonskanal for avgasser og slagg etter eksoterme omsetningen, og som skal avtrekkes fra hulrommet 22.
De to kanalenes 40,42 endepartier respektive som munner ut i hulrommet 22 anbringes tilstøtende til hverandre.
Kappe for kontroll av temperatur i reaksjonsområde.
En kappe 60, fortrinnsvis av stål, er anbragt omsluttende rundt de to rørendene inkludert ringhylsen 30 og i en avstand fra disse slik at det etableres et rom 66 mellom rørene/hylsen og kappens innside. Kappens endepartier slutter tett inntil rørenes overflater ved hjelp av egnede tetninger antydet ved 63 hhv 65 på figur 1.
Innløp utenfra og inn i kappen er vist ved en rørstuss 61, mens et utløp er vist ved 62. Som vist på figurene 1 og 3 omfatter kappens veggdeler en åpning for innsetting av digelen 50 og avtrekksrøret 44 gjennom veggsiden og ned mot spalten 22.
Et tempereringsfluid i form av gass eller en væske kan på i og for seg kjent måte tilføres til kappevolumet 66 gjennom rørstuss 61 for å gjennomstrømme volumet 66, og avtrekkes gjennom rørstuss 62, eller motsatt vei.
Hensikten med å ha to kanaler adskilte tilstøtende til hulrommet 22, er at avtrekksbehovet for gasser/slagg oppstår umiddelbart mens den eksoterme reaksjonen pågår og smelte renner ned i hulrommet. Siden utløsning av gasser fra smelten medfører en gitt trykkøkning, er det viktig at slik gass fritt kan slippe ut gjennom røkrøret 44, istedenfor å trenge seg oppover gjennom kanalen 40 som gassbobler gjennom smelten som renner ut av digelen 50.
Fremgangsmåten til fremstilling av sveiseskjøt.
Etter at rørene 10,12 er sammenføyd og ringhylsen 30 og eventuelt tempereringskappen 60 er montert som skissert ovenfor, monteres digelen 50 med sitt nedløp 54 ned i kanalen 40 til ringrommet 22. Thermit-blandingen i digelen antennes og smelteproduktet renner fritt ned gjennom nedløpet 54, kanalen 40 og inn i toppen av ringrommet. Smelten fortsetter å renne gjennom hele sporet 22 rundt røromkretsen i skjøteområdet. Samtidig utskilles oksidproduktet seg som et fast slagg som flyter oppad til toppartiet av rommet 22. Dette skyldes at jern i flytende form har større tetthet en oksidene og vil synke nedad mens oksidfasen som slaggfase flyter opp.
Denne slaggfasen vil da flyte opp til toppen og avledes inn i avløpsrøret 44 sammen med gasser som også kan være blitt utløst ved den eksoterme omsetningen.
I denne delen av prosessen er det viktig å kontrollere at temperaturen ikke synker for fort, slik at oppflytingen av slaggfase og gasser får fullføres og disse stoffene fjernes før viskositeten i smelten blir for høy, og smelten størkner. Man skal unngå at sveiseskjøten inneholder lommer av forurensninger av oksider/slagg og/eller gasser.
Temperaturkontrollen kan gjennomføres ved å tilføre varmt fluid, for eksempel varmgasser i sirkulasjon gjennom kappe rommet 66, og så kontrollere temperaturfallet i smelteskjøten via temperaturen i kappe-gassen. Som kjølemiddel for sirkulasjon i kappevolumet 66 kan det også anvendes vann eller annen væske/gass hvis temperatur ved tilførselen er tilpasset til temperaturen i skøteområdet.
Når sveiseskjøten er nedkjølt, fjernes kjølekappen 60 og ringhylsen 30 hvoretter skjøten kan etterbehandles ved sliping pussing eller annen passende behandling for å danne en jevn og glatt skjøt. Et alternativ kan imidlertid at ringhylsen 30 utgjør en del av rørskjøten og blir stående fastsveiset.
Før rørene og kapper sammenføyes, eventuelt før smelteprosess startes, som nevnt innledningsvis, kan rørendene fordelaktig forvarmes til opp mot den temperatur smelten som renner ut av digelen 50, og deretter bringes temperaturen til å synke på kontrollert måte.
En alternativ utførelse.
På figurene 4 og 5 er det vist et alternativ til at den eksoterme omsetningen i metall/-metalloksid-blandingen skjer eksternt av skjøteområdet i en digel 50. Dette går ut på at reaksjonsblandingen 110 på forhånd er fylt inn i et bøyelig langstrakt rør 100 (figur 5) som anbringes i spalten 20 som dannes rundt omkretsen når rørene er sammenført ende mot ende, jfr. figur 4. Deretter plasseres ringhylsen 30 rundt skjøten tilsvarende som i den første versjonen slik at røret 100 ligger på plass i spalten. Rørets diameter og mengden ifylt reaksjonsblanding, tilpasses til størrelsen til den spalten som rørene danner mellom seg.
Reaksjonsblandingen antennes på kjent måte, eksempelvis at en antenner føres ned gjennom avtrekkskanalen 44 og kontakter røret 100 som ligger i spalten 20. Under reaksjonen forbrenner rørmaterialet 100 samtidig og det smeltede metallet fra omsetningen vil gradvis fylle opp spalten 20 mens gasser og slagg flyter opp og inn i avtrekksrøret 44 tilsvarende som angitt i det første alternativet.
Det er viktig å velge et materiale i røret 100 slik at forbrenningsproduktene ikke bringer skadelige stoffer inn metallsmelten som skal danne sveiseskjøten. For eksempel at slike stoffer løses opp i smelten eller danner inklusjoner som kan skade sveiseskjøtens egenskaper.
Røret kan være tynnvegget av papir, filt eller plast og er tiltenkt å forbrenne ved den eksoterme reaksjonen. Ifølge en foretrukket utførelse lagres røret oppkveilet i rull, på en spole, og ved bruk avkuttes en passende rørlengde for plassering i en spalte mellom to legemer for å danne sveiseskjøten.

Claims (19)

P A T E N T K R A V.
1. Fremgangsmåte ved sammenføyning av to legemer ved dannelse av en sveiseskjøt av et metall mellom legemene, karakterisert ved de følgende trekk: • de to legemenes endeflater tilformes med en endekantflate som definerer en spalte rundt omkretsen når legemene er sammenført ende mot ende,
• de to legemene sammenføres ende mot ende slik at spalten defineres, • spalten isoleres ved anbringes en kappe som dekker legemenes omkrets og isolerer spalten fra omgivelsene,
• det frembringes en eksotermisk blanding av et metall og et metalloksid, og som ved en antennelse gjennomgår en eksoterm varmedannende reaksjon og det frembringes en smelte som inkluderer sveisemetallet,
• smelten bringes til å fylle hele spaltevolumet definert mellom de tilstøtende legemeendene og kappen, og
• gasser og slagg bringes til å stige/flyter oppad og avledes gjennom en avløpskanal fra spalten,
• metallsmelten i spalten underkastes avkjøling slik at den stivner til dannelse av en fast sveiseskjøt.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at avkjølingen av metallsmelten kontrolleres slik at gasser som utløses fra smelten, samt faste reaksjonsprodukter av slagg (oksider) som utskilles fra smelten kan flyte opp gjennom spalten og inn i avløpskanalen og fjernes fra sveisespalte-området.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at nevnte gasser og faste reaksjonsprodukter (slagg) som størkner under den kontrollerte avkjølingen, avtrekkes eksternt ut av montasjen gjennom en ventilasjonskanal som er anbragt gjennom kappen.
4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den eksoterme reaksjonen frembringes fra en omsetningen er en aluminotermisk blanding der metalloksidet er jernoksid og det reaktive metallet er aluminium, hvor omsetningen skjer ifølge en omsetning Al Fe-oksid = 2 Fe Al2O3(alumina)
5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at blandingen er tilsatt en mengde findelt jern, i form av jernspon eller jernpulver for å danne tilstrekkelig jern-metall til sveiseskjøten.
6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at avkjølingen av skjøtemetallet i spalten utføres ved sirkulasjon av et kjølefluid, gjennom en kjølekappe er anbragt tettende omsluttende den første spalte-dekkkappeseksjon og danner en ekstra kjølevolum mellom røroverflaten og den første spalte-dekk-kappeseksjon.
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert ved at kjølevæske er gass eller en væske som vann.
8. Fremgangsmåte i samsvar med de foregående krav, karakterisert ved at metall/oksid-blanding anbringes i en digel anordnet over eller rundt skjøten mellom legemene, den eksoterme omsetning startes i digelen hvorved det smelten ledes gjennom en lukket kanal fra digelen som munner ut i en inngang til skjøtespalten som dermed fylles med smelte og gasser stiger.
9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 – 7, karakterisert ved at den eksotermisk reagerende blanding, anordnes i en forbrennbart bøybart langstrakt rør, røret anbringes inne i skjøtespalten mellom legemene og isoleres ved anbringelse av kappen som dekker legemenes omkrets og isolerer spalten med røret, fra omgivelsene,
den eksotermiske blandingen i røret antennes slik den findelte blandingen omsettes som angitt ovenfor, hvorved røret forbrennes, og
det dannes nevnte smelte hvorfra gasser og fast slagg flyter opp og avledes gjennom avløpskanalen og metallsmelten danner sveiseskjøten.
10. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved utførelse av et av de følgende alternativer etter at sveiseskjøten er frembragt:
1) den omgivende kappen fjernes fra sammenstillingen,
2) kappen forblir forbundet med sveiseskjøten og frembringes som en del festet i legemet.
11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10, karakterisert ved at et første av de to legemene er en flens som sammenføyes med det andre legeme, hvilken flens samtidig definerer nevnte omgivende kappe som dermed sveises fast til nevnte andre legeme via skjøten.
12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10-11, karakterisert ved at det anordnes en ytterligere kjølekappe omsluttende den første spalte-dekk-kappeseksjon og som er innrettet til romme eller å sirkulere et kjølemiddel i mellomromvolumet mot røroverflaten og den første spalte-dekk-kappeseksjon.
13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at kjølemiddelet i kappen er et ikke-brennbart fluid, så som inertgass, nitrogen, luft eller vann.
14. Konstruksjon for dannelse av sveiseskjøt som angitt i de foregående krav, i en spalte mellom to legemer som skal sammenføyes ende mot ende, hvor spalten fylles med en smelte dannet ved en eksoterm reaksjon mellom et reaktivt metall og et oksid, hvor smelten avkjøles til fast form og danner en metallisk sammenføyningssveis mellom legemene, karakterisert ved
en digel med en kanal som forløper fra digelen og som kan munne ut i inngangen til skjøtespalten spalten som skal fylles med sveisesmelte,
en avløpskanal som leder fra tilstøtende til skjøtespalten for avledning av gasser og oksidslagg, og
en vernekappe som dekker og isolerer spalten fra omgivelsene.
15. Konstruksjon i samsvar med krav 14, karakterisert ved at de to kanalene forløper gjennom vernekappen.
16. Emne for gjennomføring frembringelse av en sveiseskjøt ved fremgangsmåten ifølge krav 1 – 7, karakterisert ved at
emnet er et bøybart langstrakt rør hvori den eksotermisk reagerende blanding er anordnes, hvilket rør er av et materiale om forbrennes ved temperaturen når den eksotermiske reaksjonblandingen omsettes.
17. Emne i samsvar med krav 16, karakterisert ved at materialet i røret omfatter papir, filt eller fibre som kan avbrennes.
18. Emne i samsvar med krav 16-17, karakterisert ved at røret med ferdig innlagt reaksjonsblanding foreligger oppkveilet i rull, på en spole, og ved bruk avkuttes en passende rørlengde for plassering i en spalte mellom to legemer for å danne sveiseskjøten.
19. Anvendelse av fremgangsmåte og konstruksjon for dannelse av sveiseskjøt i en spalte mellom to rør som sammenføyes ende mot ende, eller for å sveise fast en hals eller sveiseflens til en rørende.
NO20161709A 2016-10-28 2016-10-28 Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved NO343484B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20161709A NO343484B1 (no) 2016-10-28 2016-10-28 Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20161709A NO343484B1 (no) 2016-10-28 2016-10-28 Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20161709A1 true NO20161709A1 (no) 2018-04-30
NO343484B1 NO343484B1 (no) 2019-03-25

Family

ID=62143683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20161709A NO343484B1 (no) 2016-10-28 2016-10-28 Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO343484B1 (no)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3948434A (en) * 1975-01-22 1976-04-06 Rothchild Ronald D Extremely rapid and economical method for welding pipes, elongated reinforcing bars or the like in the field
US5078200A (en) * 1990-02-27 1992-01-07 Elektro-Thermit Gmbh Method of cast-welding between finely pearlitized rails
US20070017955A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Siracki Glenn T Weld metal material apparatus and method
US7946466B1 (en) * 2009-12-07 2011-05-24 Continental Industries, Inc. Alternative ignition source system for an exothermic reaction mold device
US20110240244A1 (en) * 2010-04-05 2011-10-06 Sepelak Timothy P Exothermic welding mold with integral cover

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3948434A (en) * 1975-01-22 1976-04-06 Rothchild Ronald D Extremely rapid and economical method for welding pipes, elongated reinforcing bars or the like in the field
US5078200A (en) * 1990-02-27 1992-01-07 Elektro-Thermit Gmbh Method of cast-welding between finely pearlitized rails
US20070017955A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Siracki Glenn T Weld metal material apparatus and method
US7946466B1 (en) * 2009-12-07 2011-05-24 Continental Industries, Inc. Alternative ignition source system for an exothermic reaction mold device
US20110240244A1 (en) * 2010-04-05 2011-10-06 Sepelak Timothy P Exothermic welding mold with integral cover

Also Published As

Publication number Publication date
NO343484B1 (no) 2019-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG64352B1 (bg) Метод за уплътняване на отвор в охладителен елемент и елемент, произведен по метода
CN102695810B (zh) 对钢进行冶炼、还原、合金化和处理的方法
NO20161709A1 (no) Fremgangsmåte og konstruksjon til å sammenføye to legemer, samt emne for bruk derved
CN1009758B (zh) 冷炉床熔炼设备
US20180202012A1 (en) Method of making steel using a single installation, and installation
JP2008184641A (ja) 金属の溶融蒸発装置
CN101745733A (zh) 一种将通气管焊接在加油管上的焊接方法
US1524397A (en) Smelting furnace
US20200368844A1 (en) Aluminothermic welding of pipes
JPS59205424A (ja) 金属の純化方法
US5015288A (en) Gas-fired aluminum melter having recirculating molten salt bath and process
US717840A (en) Process of joining metal pieces.
JP4077533B2 (ja) 金属溶解方法
JPS5827919A (ja) 空のaodコンバ−タ−の予熱および加熱方法
RU2465361C1 (ru) Алюминотермический способ получения металлов и плавильный горн для его осуществления
ES2356649A1 (es) Tapa para molde de grafito utilizado en soldadura aluminotérmica.
HU217925B (hu) Reakciótégely aluminotermikus sínhegesztő-berendezshez
US878869A (en) Apparatus for uniting metals.
EP1608926B1 (en) Plant with rotating furnace for the melting without salt of aluminium, with screening and recovery of the slags
US2058947A (en) Copper refining
US698769A (en) Process of preventing oxidation of molten metals.
JPS6312923B2 (no)
RU2086678C1 (ru) Способ пирометаллургической переработки минерального сырья
WO1983000165A1 (en) A furnace for melting metal swarf
RU2016132025A (ru) Способ изготовления биметаллического электрода путем электрошлаковой наплавки и способ утилизации металлургических шлаков восстановительной плавкой с использованием биметаллического электрода