WO2011076402A1

WO2011076402A1 - Rohr

Info

Publication number: WO2011076402A1
Application number: PCT/EP2010/007864
Authority: WO
Inventors: Thilo Reichel; Vitaliy Pavlyk; Ivan Aretov; Jochem Beissel
Original assignee: EISENBAU KRäMER GMBH
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2011-06-30
Also published as: DE102009060594A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr relativ großer Wandstärke und relativ großen Durchmessers mit einer Wandung aus mindestens zwei Schichten aus mindestens einem ersten und zweiten metallischen Blech (1, 2) die mittels eines zwischengebrachten Bindemittels miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Ein beständiges Verbundrohr wird dadurch erreicht, dass die stoffschlüssige Verbindung durch Löten hergestellt ist, wozu zwischen die mindestens zwei Bleche (1, 2) ein Lot (3) eingebracht ist.

Description

Rohr

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr relativ großer Wandstärke und relativ großen Durchmessers mit einer mehrlagigen Wandung aus mindestens zwei Schichten aus mindestens einem ersten und zweiten metallischen Blech die mittels eines zwi- schengebrachten Bindemittels miteinander stoffschlüssig verbunden sind.

Ein mehrlagiges Rohr dieser Art ist in der DE 10 2005 028 444 angegeben. Bei diesem bekannten Rohr ist zumindest auf der Rohrinnenseite eine Schutzschicht aufgebracht, insbesondere aufgeschweißt. Die Schutzschicht besteht aus resistivem Mate- rial, um die Rohreigenschaften, wie Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, mechanische Eigenschaften, Schweißeignung und dgl. zu verbessern. Auch ist angesprochen, dass eine entsprechende oder andere Schutzschicht auf der Außenseite des Rohres aufgebracht sein kann. Die Schutzschicht ist in der Regel dünner als die sie aufnehmende Basisschicht, die auch gegen hohe Druckkräfte beständig ist. Derartige Rohre können Durchmesser von mehr als 300 mm, z. B. von über 1 m und Wandstärken von mehr als 50 oder 100 mm besitzen. Die plattierten Rohre mit Ver-

BESTÄTIGUNGSKOPIE bundaufbau bzw. Clad-Rohre können an unterschiedliche Anforderungen in weiten Bereichen angepasst werden.

Weitere Clad-Rohre bzw. plattierte Rohre sind in der US 6,238,806 B1 , der JP 581 54488 A und der EP 0 695 598 A1 gezeigt.

In der DE 10 2007 045 855 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundrohres angegeben, bei dem durch Ausübung eines Pressdruckes von außen eine kraftschlüssige Verbindung mindestens zweier Rohrkörper unter Kompression und gege- benenfalls Stauchung erzielt wird. In der DE 10 2008 024 009 A1 ist vorgeschlagen, bei einem längsnahtgeschweißten Mehrlagenrohr eine dünne, korrosionsbeständige Innenlage mit der Außenlage durch Kleben zu verbinden.

Stoffschlüssige Verbindungen der Fügepartner durch Schweißen können zur lokalen Spannungskonzentration in der Rohrwandung führen, während beim Kleben die Klebstoffeigenschaften auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden müssen, um z. B. Temperatureinflüsse oder chemische Einflüsse auf die Klebeverbindung möglichst gering zu halten, was nicht in jedem Falle leicht zu erreichen ist. Bei anderen, relativ dünnen Rohren, wie sie in der US 5,447,179 A, der DE 1 951 141 A, der GB 2 057 313 A und der DE 10 2004 028 020 A1 gezeigt sind, sind die Wandungen aus mehreren miteinander verlöteten Schichten aufgebaut. Hierbei handelt es sich meist um Rohre für die Kraftfahrzeugtechnik, wie etwa Dieseleinspritzrohre, wobei gegenüber dickwandigen Rohren, wie sie z. B. als Erdgas- und Öl- Leitungsrohre oder Prozessrohre in der Petrochemie verwendet werden, ganz andere herstellungstechnische und betriebsbedingte Probleme auftreten, wie z. B. Wech- selwirkungen mit dem Verbindungsmaterial beim Schweißen von Nähten oder mechanische Spannungseiflüsse beim Biegeprozess oder im Betriebsfall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr und ein Verfahren zu seiner Her- Stellung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das unterschiedliche Anforderungen bei seinem Einsatz möglichst zuverlässig erfüllt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 8 gelöst.

Bei der Vorrichtung ist demnach vorgesehen, dass die stoffschlüssige Verbindung durch Löten hergestellt ist, wozu zwischen die mindestens zwei Bleche ein Lot eingebracht ist. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass zwischen die beiden Bleche ein Lot eingebracht wird, mit dem die stoffschlüssige Verbindung mittels Lötens hergestellt wird.

Mit diesen Maßnahmen gelingt eine breitbandige Anpassung an unterschiedliche Einsatzbedingungen.

Verschiedene Ausgestaltungsvarianten bestehen darin, dass das Lot vollflächig oder teilflächig eingebracht ist, wodurch verschiedene Befestigungseigenschaften realisierbar sind. Vorteilhafte Maßnahmen für den Aufbau und die Herstellung bestehen darin, dass das Lot als vollflächiges Bahnmaterial oder in mehreren geraden oder wellenlinien- förmigen Streifen eingebracht ist. Der Aufbau und die Herstellung des Rohres, beispielsweise eine Längsnahtver- schweißung, werden dadurch begünstigt, dass die beiden Längsrandbereiche und/oder Querrandbereiche eines der beiden Bleche auf dessen dem anderen Blech zugekehrter Seite von Lot frei gehalten und/oder mit einem Schweißauftrag versehen sind.

Verschiedene Herstellungsvarianten mit unterschiedlichen Eigenschaften ergeben sich ferner dadurch, dass die stoffschlüssige Verbindung durch Hartlöten oder durch Weichlöten hergestellt ist.

Ein vorteilhafter Aufbau des Rohres wird auch dadurch erreicht, dass das eine Blech als dickere Schicht zur Druckbeständigkeit und das mindestens eine andere Blech als dünnere Schicht zum Schutz gegen chemische und physikalische Einwirkungen bezüglich der dickeren Schicht innen oder außen oder eine dünnere Schicht innen und eine außen angeordnet sind.

Zu einem stabilen Verbund tragen die Maßnahmen bei, dass die Bleche beim fertigen Rohr auch kraftschlüssig miteinander verbunden sind, und zwar durch die Ein- formung zum Rohr beim Biegeprozess und/oder beim Richtprozess.

Vorteilhafte Maßnahmen zum Herstellen des Rohres bestehen darin, dass das erste, vorzugsweise dickere, Blech flach ausgelegt wird, dass auf das erste Blech das Lot aufgebracht wird, dass auf das Lot das zweite, vorzugsweise dünnere, Blech aufgebracht wird, dass über zumindest eines der Bleche Wärme zum Aufschmelzen des Lotes und zur Herstellung der Lötverbindung zugeführt wird und dass anschließend der mehrlagige flache Verbund aus dem ersten und zweiten Blech und dem dazwischen eingebrachten Lot zu einem Rohr gebogen und längsnahtgeschweißt wird. Dabei besteht eine vorteilhafte Alternative darin, dass der Schritt zum Aufschmelzen des Lotes und Herstellen der Lötverbindung erst nach dem Biegen des flachen Verbundes zum Rohr vor oder nach dem Schritt der Längsnahtschweißung erfolgt. Günstige Maßnahmen zum Herstellen bestehen ferner darin, dass die Wärmeerzeugung für das Löten mittels Stromzuführung und/oder mittels Induktion vorgenommen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich dadurch, dass das Lot als Lotband oder Lotpaste aufgetragen wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten bestehen darin, dass das Lot ganzflächig oder teilflächig aufgebracht wird. Mit den Maßnahmen, dass das Lot in Längsstreifen und/oder Querstreifen aufgetragen wird, kann weiteren unterschiedlichen Anforderungen Rechnung getragen werden.

Die Herstellung wird auch dadurch begünstigt, dass vor dem Auftragen des Lotes im Randbereich der das Lot aufnehmenden Fläche des Bleches entlang dem Längsrand und/oder dem Querrand Schweißstreifen aufgetragen werden.

Für die Herstellung sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass das Lot und/oder das zweite Blech von einem Coil abgerollt und mittels Walzens unter Druck aufge- bracht werden. Zu einer guten Lötverbindung tragen die Maßnahmen bei, dass das Lot vor dem oder beim Auftragen vorgewärmt wird.

Ein stabiler Aufbau des Verbundes wird dadurch unterstützt, dass ein zusätzlicher Kraftschluss des mehrlagigen Verbundes durch Dehnen des Rohres von innen oder durch Ausüben eines Druckes von außen hergestellt wird.

Die vorstehend genannten, hier in Rede stehenden erfindungsgemäßen Rohre und die Verfahren betreffen Rohre relativ großer Durchmesser z. B. im Bereich von ca. 8" bis 60" bzw. ca. 20 cm bis 150 cm und relativ dicker Wandungen aus den zu ihrer Herstellung verwendeten Blechen, wobei die korrosionsbeständige(n) bzw. ver- schleißbeständige(n) Schicht(en) als Schutzschicht(en) z. B. im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm und die Schichtdicke des tragenden Bleches aus dem Trägerwerkstoff z. B. im Bereich von 6 mm bis 200 mm liegen. Die Lotdicke beträgt vorzugsweise höchs- tens ca. 1 mm.

Anwendungsbereiche der erfindungsgemäßen Rohre sind Erdgasrohre, Ölleitungsrohre, Prozessrohre in der Petrochemie, Kraftwerkleitungsrohre, Konstruktionsrohre für den Off-Shore-Bereich (wie Splash-Zone).

Es handelt sich um ein mehrlagiges Rohr mit einem mehrlagigen Sandwich- Blechaufbau, der aus zwei oder mehr Schichten, sogenannten Funktionsschichten gebildet ist, die mittels Lötens, insbesondere teilflächigen Lötens, miteinander verbunden sind. Alternativ kann auch ein längsnahtgeschweißtes oder nahtloses Trä- gerrohr verwendet weden, auf das innen doer außen ein oder mehr Bleche aufgebracht werden, die aus C-förmig teilgebogenen Blechen gebildet sein können und aus anderen Materialien als das Trägerrohr bestehen und stoffschlüssig durch das Löten mit diesem und gegebenenfalls untereinander verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zwei ebene Bleche mit dazwischen angeordneter Lotschicht vor ihrer Verbindung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Bleche in schematischer

Darstellung,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verbinden zweier Bleche in schematischer Darstellung,

Fig. 4 ein mehrlagiges Rohr aus einem äußeren und inneren Blech und dazwischen eingebrachter Lotschicht mit eingezeichnetem vergrößertem Ausschnitt der Rohrwand,

Fig. 5 einen Spaltbereich eines mehrlagigen Rohres mit dazwischen liegender Lotschicht, wobei ein vergrößerter Ausschnitt im Spaltbereich dargestellt ist,

Fig. 6 ein Rohr mit einer Induktionsspule zum Aufwärmen der Lotschicht,

Fig. 7 ein Rohr mit im Inneren angeordneter Widerstandslöteinheit, eine Anordnung aus zwei Blechen mit zwischengebrachter Lötschicht und diese randseitig umgebenden Rändern, beispielsweise Auftragsschweißrändern,

ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit zwei Blechen und zwischengebrachter Lotschicht in Streifenanordnung, ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung aus zwei Blechen und zwischengebrachter Lotschicht in wellenförmiger Anordnung, ein weiteres Ausführungsbeispiel für zwei Bleche und dazwischen angeordneter Lotschicht in Längsstreifen und Querstreifen, ein Ausführungsbeispiel mit flächiger Aufbringung einer Lotschicht mit Walze, ein Ausführungsbeispiel zur streifenförmigen Aufbringung einer Lotschicht mit einer Walzenanordnung und ein streifenförmiges Aufbringen von Lotstreifen, teilweise wellenförmig, mittels einer Walzenanordnung. Fig. 1 zeigt eine Anordnung aus einem ersten Blech 1 und einem zweiten Blech 2 mit einer dazwischen angeordneten Schicht eines Lotes 3 vor dem Verlöten zu einem mehrlagigen Verbund. Die ebenen Bleche 1 , 2 besitzen unterschiedliche Dicke, wobei das untere Blech z. B. zum Aufnehmen hoher Drücke und das obere zweite Blech 2 als widerstandsfähige Schutzschicht zum Verhindern von Korrosion, Abrieb oder ähnlichen chemischen oder physikalischen Einflüssen ausgebildet ist, um einen widerstandsfähigen Verbund zu erzielen. Der flache Verbund kann anschließend in an sich bekannter Weise mittels einer Biegevorrichtung zu einem Rohr gebogen werden, wie es auf verschiedenen technischen Gebieten zum Einsatz kommt, wobei der Durchmesser des Rohres und seine Wandstärke unterschiedlich sein können, beispielsweise der Rohrdurchmesser im Bereich von 30 cm bis 2 m und die Wandstärke im Bereich von z. B. 10 mm bis 200 mm liegen kann.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Aufbringen des Lotes 3 und des zwei- ten Bleches 2 auf dem ersten Blech 1 . Das Lot 3 und das zweite Blech 2 werden von jeweiligen Coils auf die Oberseite des zu unterst liegenden flachen ersten Bleches 1 aufgebracht, wobei das Lot 3 und das zweite Blech 2 gleichzeitig mittels einer oberen Walze 4 auf das erste Blech 1 unter Ausübung eines Anpressdruckes angedrückt werden und das erste Blech 1 an seiner Unterseite im Bereich der Andruckstelle von einer weiteren Walze 4 unterstützt ist. Gleichzeitig mit dem Andrücken des Lotes 3 und des zweiten Bleches 2 kann den Walzen 4 Strom zum Erhitzen und Schmelzen des Lotes 3 mittels einer an die Walzen 4 angeschlossenen Stromzufuhr 6 zugeführt werden, so dass sich eine stabile stoffschlüssige Verbindung durch Löten ergibt. Die Walzen 4 sind hierbei zum Erzeugen und Übertragen der durch den Strom bewirkten Wärme ausgebildet. Vor der Verbindungsstelle durchläuft das Lot 3 vorteilhaft einen Vorwärmer 5, womit das zugeführte bandförmige Lot 3 bzw. Lotband vorgewärmt wird und die Lötverbindung auch abhängig von den Fügepartnern verbessert werden kann.

Fig. 3 zeigt ein gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 abgewandeltes Aus- führungsbeispiel. Hierbei werden das Lot 3 und das zweite Blech 2 zunächst mittels eines Paares von Druckwalzen 4a auf das erste Blech 1 aufgedrückt und anschließend erfolgt eine Wärmezufuhr zum Löten über ein separates Paar von Stromwalzen 4b, die entsprechend dem vorherigen Ausführungsbeispiel mittels der Stromzufuhr 6 mit Strom beaufschlagt werden. Durch diese Trennung von Druckwalzen 4a und Stromwalzen 4b kann einerseits den Andruckeigenschaften der Druckwalzen 4a und andererseits den Wärmezufuhreigenschaften über die Stromwalzen 4b geeignet und unter separater Steuerung oder Regelung Rechnung getragen werden, so dass die stoffschlüssige Lötverbindung gezielter beeinflussbar ist. Bei der Herstellung eines Rohres aus dem so gebildeten mehrlagigen Verbund des ersten und zweiten metallischen Bleches 1 , 2 kann dann in einer Biegevorrichtung das Rohr gebogen werden, wonach die aneinander grenzenden Längsränder des Verbundes mittels einer Längsnaht-Schweißvorrichtung verschweißt werden. Auf diese Weise wird ein mehrlagiges Rohr vorzugsweise aus unterschiedlichen Werk- Stoffen erhalten. Unterschiedliche Wanddicken können gebildet werden. Zusätzlich zu der stoffschlüssigen Verbindung kann noch eine kraftschlüssige Verbindung erzeugt oder die beim Herstellungsprozess erzeugte kraftschlüssige Verbindung verbessert werden, indem entweder von innen nach außen wirkender Druck oder ein von außen nach innen wirkender Druck aufgebracht wird. Dabei kann die Ausübung der Druckkraft so erfolgen, dass durch die Presskraft die Werkstoffe des ersten und/oder zweiten Bleches 1 , 2 plastisch verformt werden, so dass nach dem Entfer- nen der Presskraft zwischen den Fügepartnern eine gegeneinander gerichtete Spannung aufrecht erhalten bleibt und damit eine kraftschlüssige Verbindung erreicht wird. Die Presskraft kann mittels Formwerkzeugen oder durch direkten hydraulischen Druck erzeugt werden.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung des Rohres kann zunächst der Verbund aus dem ersten und zweiten Blech 1 , 2 mit dem dazwischen eingebrachten Lot 3 hergestellt werden, ohne zunächst einen Lötvorgang durchzuführen. Danach wird der flache Verbund in der vorstehend beschriebenen Weise zu einem Rohr gebogen und in der Längsnaht verschweißt. Erst danach wird die Lötverbindung durch Aufbringen von Wärme von außen und/oder innen hergestellt. Bei dieser Vorgehensweise kann die vorstehend beschriebene kraftschlüssige Verbindung gleichzeitig mit dem Lötvorgang oder erst danach vorgenommen werden oder, zumindest zum Teil, auch bereits vorher bewirkt werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann bei der zweiten Verfahrensvariante das Verschweißen der Längsnaht auch erst nach dem Lötvorgang durchgeführt werden, wobei der Lötvorgang ebenfalls nach dem Biegeprozess erfolgt. Fig. 4 zeigt ein mehrlagiges Rohr mit dem ersten und zweiten Blech 1 , 2 und der dazwischen liegenden Schicht des Lotes 3 sowie einem evtl. vorhandenen Luftspalt 7 zwischen dem innen liegenden zweiten Blech 2 und der Schicht des Lotes 3, wobei in Fig. 4 ein Ausschnitt der Wand des Rohres vergrößert dargestellt ist. Fig. 5 zeigt ein Rohr, das aus dem außen liegenden ersten Blech 1 und dem innen liegenden zweiten Blech 2 sowie dem dazwischen liegenden Lot 3 geformt ist, wobei im Bereich des Längsspaltes das innen liegende zweite Blech 2 entlang seiner Längsränder noch nicht verschweißt ist. Die Längsränder der Schicht aus dem Lot 3 sind gegenüber den Längsrändern des zweiten Bleches 2 zurück versetzt, so dass im Randbereich zwischen dem ersten Blech 1 und dem zweiten Blech 2 ein lotfreier Bereich frei bleibt und die Schweißverbindung von dem Lot 3 im Bereich des Spaltes 8 weitgehend unbeeinflusst bleibt.

Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung zum Löten an dem Rohr mittels einer das Rohr außen umgebenden Induktionsspule 9 einer Induktionswärmevorrichtung. Auf diese Weise kann die Lötverbindung an dem Rohr zuverlässig und gleichmäßig hergestellt werden, wobei die Induktionsspule 9 und das Rohr relativ zueinander durch Bewegung des Rohres und/oder der Induktionsspule in axialer Richtung bewegt wird/werden.

Fig. 7 zeigt eine Widerstandslöteinheit 10, die zum Verlöten im Inneren des Rohres angeordnet ist, um die für den Lötprozess benötigte Wärme von innen einzubringen.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist um die auf das erste Blech 1 aufgebrachte Schicht des Lotes 3 entlang den beiden Längsrändern und Querrändern ein Längsstreifen 3a bzw. Querstreifen 3b freigelassen, so dass entlang der Ränder kein Lot vorhanden ist und dort z. B. eine Längsnahtverschweißung eines Rohres bzw. eine stirnseitige Verschweißung von aneinander gereihten Rohren ohne Beeinflussung durch das Lot 3 vorgenommen werden kann. In den Längsstreifen 3a und/oder Querstreifen 3b können auch bereits Schweißstreifen aufgetragen sein, insbesondere mit geschweißten Auftragsraupen, die entsprechend bearbeitet sind. Mit dieser Maßnahme wird das Aufbringen des Lotes 3 auf dem ersten Blech 1 begünstigt. Wie die Fig. 9, 10 und 11 zeigen, kann das Lot 3 auch teilflächig aufgetragen werden, wobei weniger Lot benötigt wird als bei ganzflächiger Auftragung. Bei teilflächiger Auftragung wird neben der Einsparung von Lot auch der elektrische Widerstand verringert, so dass sich beim Löten mit einer Widerstandslöteinheit 10 Vorteile erge- ben können. Die teilflächige Aufbringung von Lot 3 kann in weitgehend beliebigen Mustern erfolgen, z. B. in Form gerader Längsstreifen (Fig. 9) oder wellenförmiger Längsstreifen evtl. kombiniert mit geraden Längsstreifen z. B. entlang der beiden Längsränder (Fig. 10) oder in Form von Längs- und Querstreifen (Fig. 11). Durch die teilflächige Aufbringung des Lotes 3 wird beim Widerstandslöten der Stromübergang auf den Bereich der Streifen lokalisiert und die Wärme gut auf den Bereich der Lotstreifen konzentriert. Auch kann sich eine Verbesserung der Standzeit der Widerstandsschweißelektroden oder einer Walze ergeben. Zudem kann sich eine gleichmäßigere Verteilung der Bindungskräfte in Querrichtung ergeben, wodurch Aufwölbungen oder Falt- oder Knickerscheinungen (Bückling) und Wellungen des Auflage- bleches vermieden werden können. Wellige Streifenformen des Lotes 3 können gegenüber geraden Streifen den Vorteil haben, dass beim Biegen ein Biegewerkzeug (Schwert oder Walze) immer an mehreren Stellen auf die gelöteten Streifen wirkt, wodurch ein gleichmäßigeres Biegen erreichbar ist. Beim Verlegen oder im Einsatz des Rohres wird eine gleichmäßigere Verteilung der Bindungskräfte in Querrichtung und damit ein verbesserter Widerstand gegen Bückling und Wellung des Auflagebleches erreicht.

Eine Kombination von Streifen in Quer- und Längsrichtung kann die Steifigkeit des Rohres an betreffenden Stellen verbessern, wobei durch die Positionierung der Querstreifen die Steifigkeit des Rohres variabel gestaltet werden kann. Das Lot 3 kann anstelle eines ganzflächigen oder streifenförmigen Bandes auch als Lotpaste aufgetragen werden. Diese besteht aus einer pastösen Mischung aus Lotmetallpulver und Flussmittel, wie z. B. vom Löten oberflächenmontierter Bauteile durch sogenanntes Reflow-Löten bei der Elektronikfertigung her bekannt. Auch gibt es Lotpasten zum Hartlöten auf der Basis von Kupfer/Zink und Silber sowie zum Widerstandslöten. Dabei gibt es verschiedene Zusammensetzungen, wobei bleifreie Lotpaste z. B. aus 96,5 % Sn, 3,0 % Ag und 0,5 % Cu besteht. Andere Lotpaste besteht z. B. zu ca. 90 % aus Kügelchen einer Zinnlegierung und zu ca. 10 % aus Flussmittel.

Außer den vorstehend beschriebenen innen plattierten Rohren können in entsprechender Weise auch außen plattierte Rohre oder beidseitig plattierte Rohre hergestellt werden. Als Lot kommt Weichlot oder Hartlot in Betracht. Für den Lötvorgang kommen neben der vorstehend beschriebenen induktiven Erwärmung und dem Ver- fahren mittels Widerstandslötens auch Flammlöten, Löten im Ofen, Vakuumlöten, Laser-Löten, MSG-Löten, US-Löten oder Löten im Lotbad in Betracht.

Beim kontinuierlichen Widerstandslöten wird das Lot 3 in Form eines Bandes zugeführt, wie die Fig. 12, 13 und 14 zeigen. Das Lotband kann optional vor dem Kontakt mit dem Blech 1 , auf das es aufgebracht wird, vorgewärmt werden. Dadurch erhöht sich der elektrische Widerstand des Lotes, wodurch die Lokalisierung der Erwärmung durch den Strom an der zu lötenden Stelle begünstigt wird. Das ergibt eine erhöhte Stabilität des Lötprozesses und einen verringerten Verschleiß der Lotwalze gegenüber der Vorgehensweise ohne Erwärmung. Bei der Vorgehensweise nach Fig. 12 wird ein Lotband ganzflächig auf dem Blech 1 mittels einer Walze aufgetragen, während nach Fig. 13 ein Auftrag von Lotband in geraden und nach Fig. 14 ein Auftrag von Lotband teilweise wellenförmig und teilweise gerade erfolgt. Das zweite Blech 2 ist in den Fig. 12, 13 und 14 nicht gezeigt.

Durch die Lötverbindung ergeben sich verschiedene Vorteile. Gegenüber einem metallurgischen Verfahren sind Vorteile hinsichtlich des Preises, der Verfügbarkeit, der Lieferzeiten, der Werkstoffkombinationen sowie der Einstellbarkeit der Eigenschaften der Werkstoffe unabhängig voneinander zu nennen, wie mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit (z. B. lösungsgeglüht). Außerdem bestehen Vorteile in der Wandstärkentoleranz, und variabler Wanddicken im Bereich des Rohrkörpers und des Randes.

Gegenüber einer Schweißplattierung sind als Vorteile ebenfalls der Preis, die Werk- Stoffkombination und außerdem die Vermeidung ungünstiger Spannungszustände, das Vermeiden von Aufmischung zwischen den Werkstoffen, geringere thermische Belastung des Grundwerkstoffes, bessere Oberflächenbeschaffenheit und bessere Eigenschaften des Auflagewerkstoffes zu nennen. Gegenüber rein mechanischen Verbindungen bietet die stoffschlüssige Verbindung Vorteile. Das beschriebene Verfahren bietet insbesondere auch durch die Kombination der stoffschlüssigen Lötverbindung und kraftschlüssigen Verbindung wesentliche Vorteile. Daraus resultiert eine verbesserte Gesamtbindung zwischen dem Auflagewerkstoff und dem Grundwerkstoff der Fügepartner. Daraus ergibt sich eine höhere Beständigkeit des Rohres gegen Scherbelastung und Belastung in Normalenrichtung zur Blechoberfläche, die in anderen Fällen zum Ablösen des Auflagewerkstoffes von dem Grundwerkstoff führen kann. Solche Beanspruchungen kommen z. B. beim sogenannten Reeling (Abhaspeln) zu Stande, beim Verlegen oder während des Betriebs der Rohrleitung, die auch durch Änderung der Temperatur, des Innen- /Außendruckes und eine Aufbringung von Kräften und Biegemomenten gekenn- zeichnet sind.

Durch die zusätzliche Lötbindung kann auch ein Spannungskonzentrator vermindert werden, wie er bei mechanisch plattierten Clad-Rohren im Bereich der Schweißnähte (Dichtnähte) zwischen Grundwerkstoff und Auflagewerkstoff auftritt. Durch die LotVerbindung werden verbesserte mechanische Eigenschaften bei dynamischer Belastung erreichbar. Durch die Lötverbindung werden vorhandene Spannungen, die im Bereich von Schweißnähten zwischen Grundwerkstoff und Auflagewerkstoff vorhanden sind, homogener im Bauteil verteilt. Daraus ergibt sich eine bessere Beständigkeit bei dynamischer Belastung und eine höhere Ermüdungsbeständigkeit des Bau- teils bzw. Rohres.

Mit den vorstehend beschriebenen Maßnahmen kann die Verbindung auch auf unterschiedliche Belastungsfälle abgestimmt werden. Gegenüber geklebten Verbindungen hat die Lötverbindung im Allgemeinen eine höhere Tragfähigkeit sowie bessere Temperaturbeständigkeit bei gleich bleibender Verbindungsfläche. Dies bedingt Vorteile bei Scherbelastung, Belastung in Normalenrichtung und ein Auffangen von thermischen Spannungen bei Temperaturänderungen. Außerdem ergeben sich eine verbesserte Alterungsbeständigkeit und eine erhöhte Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen in vielen Einsatzfällen. Im Gegensatz zu Klebstoff kann ferner das Lot im Bereich einer Schweißnaht angeschmolzen werden, ohne die technologischen Eigenschaften (z. B. durch Porenbildung) zu beeinträchtigen. Zwischen Löt- und Schweißverbindung ergibt sich eine durchgehende Bindung ohne Spalt. Beispielsweise wird die Lotschicht bis zum Rand des Auflagebleches aufgetragen und beim Längs- bzw. Rundschweißen z. B. im Bereich zwischen 5 mm und 10 mm aufgeschmolzen. Dabei gelangen nur unwesentlich geringe Mengen an Lotlegierung in die Schweißnaht, so dass die Eigenschaften der Auftragsnaht, in erster Linie die Korrosionsbeständigkeit, nicht beeinträchtigt werden.

Claims

n s p r ü c h e

Rohr mit einer mehrlagigen Wandung einer Dicke im Bereich von 5 mm bis 200 mm aus mindestens zwei Schichten aus mindestens einem ersten und zweiten metallischen Blech (1 , 2) die mittels eines zwischengebrachten Bindemittels miteinander stoffschlüssig verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die stoffschlüssige Verbindung durch Löten hergestellt ist, wozu zwischen die mindestens zwei Bleche (1 , 2) ein Lot (3) eingebracht ist.

Rohr nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) vollflächig oder teilflächig eingebracht ist.

Rohr nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) als vollflächiges Bahnmaterial oder in mehreren geraden oder wellenlinienförmigen Streifen (3a, 3b) eingebracht ist.

Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden Längsrandbereiche und/oder Querrandbereiche eines der beiden Bleche (1) auf dessen dem anderen Blech (2) zugekehrter Seite von Lot frei gehalten und/oder mit einem Schweißauftrag (1a, 1b) versehen sind. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die stoffschlüssige Verbindung durch Hartlöten oder durch Weichlöten hergestellt ist.

Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das eine Blech (1) als dickere Schicht zur Druckbeständigkeit und das mindestens eine andere Blech (2) als dünnere Schicht zum Schutz gegen chemische und physikalische Einwirkungen bezüglich der dickeren Schicht innen oder außen oder eine dünnere Schicht innen und eine außen angeordnet sind.

Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Bleche (1 , 2) beim fertigen Rohr auch kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

Verfahren zum Herstellen eines Rohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Wandung einer Dicke im Bereich von 5 mm bis 200 mm aus mindestens zwei metallischen Schichten aus mindestens einem ersten und zweiten Blech (1 , 2) hergestellt werden, die stoffschlüssig miteinander verbunden werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen die beiden Bleche (1 , 2) ein Lot eingebracht wird, mit dem die stoffschlüssige Verbindung mittels Lötens hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 8,

gekennzeichnet durch die Schrittfolge,

dass das erste, vorzugsweise dickere, Blech (1) flach ausgelegt wird, dass auf das erste Blech (1) das Lot (3) aufgebracht wird,

dass auf das Lot (3) das zweite, vorzugsweise dünnere, Blech (2) aufgebracht wird,

dass über zumindest eines der Bleche (1 , 2) Wärme zum Aufschmelzen des Lotes (3) und zur Herstellung der Lötverbindung zugeführt wird und

dass anschließend der mehrlagige flache Verbund aus dem ersten und zweiten Blech (1 , 2) und dem dazwischen eingebrachten Lot (3) zu einem Rohr gebogen und längsnahtgeschweißt wird.

0. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schritt zum Aufschmelzen des Lotes (3) und Herstellen der Lötverbindung erst nach dem Biegen des flachen Verbundes zum Rohr vor oder nach dem Schritt der Längsnahtschweißung erfolgt.

1. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wärmeerzeugung für das Löten mittels Stromzuführung und/oder mittels Induktion vorgenommen wird.

2. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) als Lotband oder Lotpaste aufgetragen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) ganzflächig oder teilflächig aufgebracht wird. 14. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) in Längsstreifen und/oder Querstreifen aufgetragen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass vor dem Auftragen des Lotes (3) im Randbereich der das Lot (3) aufnehmenden Fläche des Bleches (1 ) entlang dem Längsrand und/oder dem Querrand Schweißstreifen aufgetragen werden. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) und/oder das zweite Blech von einem Coil abgerollt und mittels Walzens (4) unter Druck aufgebracht werden. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Lot (3) vor dem oder beim Auftragen vorgewärmt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass zusätzlich ein Kraftschluss des mehrlagigen Verbundes durch Dehnen des Rohres von innen oder durch Ausüben eines Druckes von außen hergestellt oder ein beim Biegeprozess erzeugter Kraftschluss erhöht wird.