DE102006007669A1 - Fügeverfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fügeverfahren, insbesondere für Gasturbinenbauteile, wobei ein erster Bauteilabschnitt (10) an einen zweiten Bauteilteilabschnitt (11) durch induktives Hochfrequenzpressschweißen derart gefügt wird, dass eine Fügezone der beiden Bauteilteilabschnitte über Induktion mit mindestens einem Induktor (14) erwärmt wird und dass nach und/oder während der Erwärmung eine Presskraft auf die Bauteilabschnitte zum Verschweißen derselben ausgeübt wird. Erfindungsgemäß wird zum Verschweißen rohrförmiger Bauteilabschnitte (10, 11) mindestens ein Induktor (14) in einem Hohlraum (15) der rohrförmigen Bauteilabschnitte angeordnet, um die Fügezone der beiden Bauteilteilabschnitte (10, 11) von innen zu erwärmen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fügeverfahren, insbesondere für Gasturbinenbauteile, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der EP 1 112 141 B1 ist als, Fügeverfahren für Gasturbinenbauteile das sogenannte induktive Hochfrequenzpressschweißen bekannt. Beim induktiven Hochfrequenzpressschweißen wird eine durch Stossstellen von zwei miteinander zu verschweißenden Bauteilabschnitten definierte Fügezone mit Hilfe eines Induktors erwärmt, wobei nach und/oder während der Erwärmung der Fügezone eine Presskraft auf die Bauteilabschnitte zum Verschweißen derselben ausgeübt wird. Beim induktiven Hochfrequenzpressschweißen handelt es sich demnach um ein Pressschweißverfahren mit induktiver Energiezufuhr zur Erwärmung der Fügezone. Nach der EP 1 112 141 B1 wird der Induktor derart im Bereich der Fügezone der miteinander zu verschweißenden Bauteile angeordnet, dass der Induktor die Fügezone der miteinander zu verschweißenden Bauteile zumindest abschnittsweise von außen umschließt. Hierdurch erfolgt eine Erwärmung der Fügezone von außen.
• Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Fügeverfahren zu schaffen.
• Dieses Problem wird durch ein Fügeverfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird zum Verschweißen rohrförmiger Bauteilabschnitte mindestens ein Induktor in einem Hohlraum der rohrförmiger Bauteilabschnitte angeordnet, um die Fügezone der beiden Bauteilteilabschnitte von innen zu erwärmen.
• Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zum Verschweißen rohrförmiger Bauteilabschnitte vorgeschlagen, den oder jeden Induktor, der zur Erwärmung der Fügezone zwischen den Bauteilen dient, in einem Hohlraum der rohrförmigen Bauteile anzuordnen. Erfindungsgemäß wird demnach die Fügezone der beiden Bauteilabschnitte von innen erwärmt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Fügezone der miteinander zu verschweißenden Bauteile von außen nur schwer zugänglich ist.
• Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
• 1 eine schematisierte Darstellung zweier mit dem erfindungemäßen Verfahren zu verbindender Bauteilteilabschnitte.
• Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 in größerem Detail beschrieben.
• Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen bzw. Verbinden zweier Bauteilabschnitte eines Bauteils, insbesondere eines Gasturbinenbauteils.
• 1 zeigt zwei miteinander zu verbindende Bauteilabschnitte 10 und 11 im Querschnitt, wobei die beiden Bauteilabschnitte 10 und 11 an Stoßstellen 12 und 13 miteinander zu verbinden, nämlich miteinander zu verschweißen sind. 1 zeigt die beiden Stoßstellen 12 und 13 der beiden miteinander zu verbindenden Bauteilabschnitte 10 und 11 in einem Zustand, in welchem dieselben voneinander beabstandet sind. Zum Verschweißen werden die beiden Bauteilabschnitte 10 und 11 an ihren Stoßstellen 12 und 13 zur Anlage gebracht.
• Das Verschweißen der Bauteilabschnitte 10 und 11 erfolgt mit Hilfe von induktivem Hochfrequenzpressschweißen. Beim induktiven Hochfrequenzpressschweißen wird eine Fügezone der Bauteilabschnitte 10 und 11, die von den Stoßstellen 12 und 13 definiert wird, über Induktion mit Hilfe mindestens eines Induktors erwärmt, wobei nach und/oder während der Erwärmung der Fügezone eine Presskraft und damit ein Druck auf die zu verschweißenden Bauteilabschnitte 10 und 11, nämlich auf die Stoßstellen 12 und 13 derselben, ausgeübt wird.
• Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zur Verbindung rohrförmiger Bauteilabschnitte 10 und 11 vorgeschlagen, mindestens einen Induktor 14 in einem von den beiden rohrförmigen Bauteilabschnitten 10 und 11 definierten Hohlraum 15 anzuordnen, und zwar derart, dass der Induktor 14 im Bereich der Stoßstellen 12 und 13 und damit der späteren Fügezone positioniert ist. Elektrische Versorgungsleitungen 16 werden aus dem Hohlraum 15 nach außen herausgeführt und an Pole 17 einer Spannungsversorgungsquelle angeschlossen.
• Bedingt dadurch, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Induktor 14 im Hohlraum 15 der beiden miteinander zu verschweißenden, rohrförmigen Bauteilabschnitte 10 und 11 angeordnet wird, wird die Fügezone zwischen den beiden Stoßstellen 12 und 13 von innen her erwärmt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren findet vorzugsweise dann Anwendung, wenn die Fügezone zwischen den miteinander zu verbindenden Bauteilen von außen nur schwer zugänglich ist. In diesem Fall kann dann über einen entsprechend gestalteten Induktor die Fügezone von innen erwärmt werden. Der Induktor 14 ist dabei vorzugsweise als ungeteilter bzw. einteiliger, ringförmiger Induktor ausgeführt.
• Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung kann vorgesehen werden, dass zusätzlich zu dem Induktor 14, welcher die Fügezone der beiden miteinander zu verbindenden Bauteilabschnitte 10 und 11 von innen erwärmt, ein weiterer Induktor angeordnet wird, der die von den Stoßstellen 12 und 13 definierte Fügezone außen zumindest abschnittsweise umschließt und so die Fügezone zusätzlich von außen erwärmt.
• Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, zum Verschweißen der beiden Bauteilabschnitte 10 und 11 beide Bauteilabschnitte 10 und 11 zur Bereitstellung der Presskraft aufeinander zu zu bewegen. Andererseits ist es auch möglich, eines der beiden Bauteilabschnitte 10 oder 11 ortsfest zu lagern und lediglich den jeweils anderen Bauteilabschnitt 11 bzw. 10 in Richtung auf den ortsfesten bzw. starren Bauteilabschnitt zu bewegen.

10

Bauteilabschnitt

11

Bauteilabschnitt

12

Stoßstelle

13

Stoßstelle

14

Induktor

15

Hohlraum

16

Versorgungsleitung

17

Pol

Claims (4)

1. Fügeverfahren, insbesondere für Gasturbinenbauteile, wobei ein erster Bauteilabschnitt an einen zweiten Bauteilteilabschnitt durch induktives Hochfrequenzpressschweißen derart gefügt wird, dass eine Fügezone der beiden Bauteilteilabschnitte über Induktion mit mindestens einem Induktor erwärmt wird, und dass nach und/oder während der Erwärmung eine Presskraft auf die Bauteilschnitte zum Verschweißen derselben ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschweißen rohrförmiger Bauteilabschnitte mindestens ein Induktor in einem Hohlraum der rohrförmiger Bauteilabschnitte angeordnet wird, um die Fügezone der beiden Bauteilteilabschnitte von innen zu erwärmen.
2. Fügeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens ein Induktor derart angeordnet wird, dass derselbe die rohrförmigen Bauteilabschnitte zumindest abschnittsweise umschließt, um die Fügezone der beiden Bauteilteilabschnitte zusätzlich von außen zu erwärmen.
3. Fügeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum der rohrförmiger Bauteilabschnitte ein ungeteilter, ringförmiger Induktor angeordnet wird.
4. Fügeverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Versorgungsleitungen für den oder jeden im Hohlraum der rohrförmiger Bauteilabschnitte angeordneten Induktor aus dem Hohlraum herausgeführt und an eine Spannungsversorungsquelle angeschlossen werden.