DE2147084A1

DE2147084A1 - Dickwandiger metallischer Behälter od. dgl. sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2147084A1
Application number: DE19712147084
Authority: DE
Inventors: Royal David Narbeth; Norcross James EH Media; Pa. Thomas jun. (V.St.A.)
Original assignee: La Soudure Electrique Autogene SA
Current assignee: La Soudure Electrique Autogene SA
Priority date: 1970-09-24
Filing date: 1971-09-21
Publication date: 1972-03-30
Also published as: GB1364891A; FR2109733A1; CH536164A; GB1364892A; NL7113027A; LU63950A1; US3696228A; GB1364893A; SE372329B; BE768955A

Description

Dipl.-lng. ^2U708A

dpi !Mr» ςη-ΐλ>ΐΡΤ7 si Aachens 20. September 1971

DKUlNVJ Ο^Π/ΥΙΕ \L . Augustastraße 14-16 · Telefon 503731

Patentanwalt

LA SOUDURE ELECTRIQUE AUTOGENE, PROCEDES ARCOS, S_eA, in Brüssel (Belgien)

Beschreibung zu !Patentanmeldung

Dickwandiger metallischer Behälter od. dgl. sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen metallischen Behälter, ein Rohrstück oder eine Rohrplatte mit hoher Wandstärke und zumindest einer korrosionsbeständigen Oberfläche sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung.

Bisher ist es üblich, derartige Behälter nach einer Anzahl von verschiedenen bekannten Verfahren herzustellen, bei denen jeweils auf den anderweitig vorgeformten Behälter eine korrosionsbeständige Oberfläche aufgebracht wird. Das verbreitetste Verfahren zur Herstellung von Behältern und Rohrstücken für außergewöhnlich hohe Drücke besteht darin, eine dicke Platte in zylindrische Form zu walzen, sie durch Stoßschweißung zu schließen und dann die Oberfläche mit einem korrosionsbeständigen Metall zu versehen, nachdem diese zuvor durch Kugel- oder Sandstrahlen gereinigt worden ist. Zur Herstellung von Rohrplatten wird eine schwere Platte benutzt, die durch Auftragschweißung mit einer korrosionsbeständigen Oberfläche versehen wird. Die schwere Basisplatte kann aus jeder beliebigen Legierung bestehen, wie z.B_e aus Stahl mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt sowie niedrig oder mittelmäßig legiertem Stahl. Die Auftragschweißung kann aus einem üblichen korrosionsbeständigen Stahl (AISI 300 oder 400), Nickel, Legierungen auf Nickelbasis, Kupfer oder Kupferlegierungen oder hochlegierten Stählen bestehen, die auf einen Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt, einen niedrig legierten oder einen mittelmäßig legierten Stahl aufgeschweißt werden können. Aufgrund der hohen Walzendrücke und der erforderlichen schweren Fora- oder Sohmiedeeinrichtungen ergeben

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sich eine Reihe von Problemen bei der Formung derartig starker Platten. Häufig wird die Schwere einer Platte begrenzt durch die Kapazität des Walzwerkes. Ferner ergeben sich auch Schwierigkeiten beim Aufbringen der Auftragschweißung auf die schwere Platte, wie z.B. nicht ausreichende Bindung an das Basismetall, unregelmäßige Oberflächen, zu tiefe Eindringung mit zu weitgehender Lösung der Schweiße in der Basisplatte und dadurch ungeeignete Zusammensetzung bezüglich des Korrosionswiderstandes.

Aufgrund der unregelmäßigen Oberflächen treten ferner W Schwierigkeiten bei der zerstörungsfreien Prüfung der Auftragschweißungen auf. Häufig wird eine gesonderte Schweißschicht erforderlich, um Fehler der vorangegangenen Schweißung zu beseitigen, wodurch selbstverständlich die Kosten erheblich gesteigert werden. In vielen Fällen ist Schweißmetall mit der genau richtigen Zusammensetzung, die eine Lösung nicht zuläßt, nicht vorhanden und es muß ein Kompromiß geschlossen werden.

Billigere Verfahren zur Erzeugung plattierter Platten, bei denen korrosionsbeständiges Material zur Erzeugung einer höheren Festigkeit mit einem Basismetall verbunden wird, sind weithin bekannt und werden in der Industrie immer dann benutzt, wenn die Gesamtdicke des Trägermetalls und des- aufplattierten Materials begrenzt ist. Nach diesen Verfahren werden bei geringen Kosten und hoher Produktivität zuverlässig birnetallieche Platten ezzeugt. Siese Verfahren sind aber nur für Platten geringer Wandstärke anwendbar, da es schwierig ist, bei Platten großer Wandstärke eine zuverlässige Bindung zwischen dem korrosionsbeständigen Material und dem Basismetall zu erreichen. Diese Platten werden zu Rohrabschnitten, Druckbehältern u.a. verarbeitet, wenn eine korrosionsbeständige Oberfläche gewünscht wird.

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Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, durch den elektrischen Lichtbogen erschmolzenes Metall zur Herstellung von Auftragungen zu verwenden. So ist es z.B. bekannt (USA-Patentschrift 2 191 474)» geschmolzenes Metall in eine Form zu gießen und gleichzeitig damit ein Grundmetall durch verdeckte Lichtbögen zu schweißen. Ss ist praktisch nicht durchführbar, geschmolzenes Metall so langsam einzugießen, daß es dem Lichtbogenschweißen angepaßt ist.

Es ist ferner bekannt (USA-Patentschrift 2 191 475), zusätzlich geschmolzenes Metall entweder geschmolzen oder durch Schmelzen einer Elektrode zuzufügen.

Es ist bisher nicht in Betracht gezogen worden, daß das geschmolzene Metall durch Abschmelzen einer Elektrode als ein Deckmetallabschnitt aufgetragen wird. Vielmehr wird sogleich eine Auftragung von geschmolzenem Metall über die gesamte Breite erzielt.

Das Elektrosohlackeschweißen und das kontinuierliche Gießen von Barren durch das Elektroschlackeverfahren sind bekannt. Dennoch ist das Schlackeschweißverfahren zum kontinuierlichen Gießen nur in beschränktem Rahmen zur Auftragung auf eine Basisplatte verwendet worden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Nachteile und Schwierigkeiten der vorerwähnten dickwandigen metallischen Behälter od. dgl. zu vermeiden und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Behälter od. dgl. anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Behälter, einem Rohrstuck oder einer Rohrplatte dadurch gelöst, daß eine korrosionsbeständige Schicht, eine auf der Rückseite dieser Schicht angeordnete Baslsplatte und eine durch Schweißen

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aufgebrachte, mit der Basisplatte verbundene Zusatzschicht vorgesehen sind.

Der erfindungsgemäß erzielte Vorteil besteht vor allem darin, daß es ohne weiteres möglich ist, Wandstärken beliebiger Abmessungen herzustellen, und zwar keineswegs nur in besonders spezialisierten Betrieben, sondern auch in Schweißbetrieben geringer Kapazität. Darüber hinaus ist es durch geschickte Materialauswahl möglich, den jeweiligen Erfordernissen hinsichtlich der Festigkeit und anderer Kriterien bei relativ geringem Materialaufwand gerecht zu werden.

Das neue Verfahren zur Herstellung von derartigen Behältern od. dgl. sieht vor, daß zunächst ein Behälter, ein Rohrstück oder eine Rohrplatte aus birnetaiiischem Material hergestellt wird, welches in an sich bekannter Weise plattiert ist und ein Basismetall mit einer korrosionsbeständigen Schicht aufweist, und daß anschließend durch Schweißung zusätzliches Material auf die freie Oberfläche des Basismetalls aufgetragen wird·

Sie Erfindung sieht ferner vor, daß das zusätzliche Material durch Elektrosohlackeschweißen aufgetragen wird. Durch das Elektroschlackeschweißen kann die Metallauftragung beliebig stark bemessen werden, wobei das Metall mit hoher Reinheit in der gewünschten Zusammensetzung anfällt. Dieses Verfahren ist sehr wirtschaftlich.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß das zusätzliche Material in geraden oder fortlaufend spiralförmig verlaufenden Bahnen aufgetragen wird, je nachdem, ob es sich um Rohrplatten, Behälter oder Rohrstücke handelt. Dadurch wird vor allem eine Überhitzung des Basismetalls vermieden, da während des Sohweißvorgangs ständig der größte Teil des Basismetalls kühl gehalten wird.

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Die neue Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters od. dgl. ist in Form eines Schweißschuhs aufgebaut, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen abnehmbaren Seitenteil aufweist, welcher durch ein den Schweißschuh seitlich verlängerndes Ansatzstück ersetzt werden kann.

Mit diesem Schweißschuh können sowohl der jeweils erste Beckmetallabschnitt als auch die sich daran anschließenden Abschnitte hergestellt werden, wobei diese Abschnitte eine regelmäßige Außenfläche erhalten.

Sie Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer typischen schweren Platte, die entweder zu einem Behälter oder einem Rohrabschnitt geformt oder mit einer Auftragung zur Bildung einer Rohrplatte versehen wird,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer plattierten Stahlplatte,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Druckbehälter, der durch Walzen und Stoßschweißen einer plattierten Platte erzeugt worden ist,

Fig. 4 einen Teilschnitt des in Fig. 3 gezeigten

Behälters mit einer Elektroschlaokeauftragsohweißung zur Erhöhung der Wandstärke,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer mit einer Elektroschlackeauftragschweißung versehenen, im Handel befindlichen plattierten Stahlplatte,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein bimetallisches

Material, auf das eine Elektroschlackeauftragschweißung aufgebracht worden ist,

Fig. 7 eine perspektivische, schematische Darstellung, aus der ein Verfahren zur Erzeugung einer Elektrosohlackeauftragsohweißung für einen dickwandigen Druckbehälter oder einen Rohrabschnitt ersichtlich ist,

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Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines aus zwei Teilen bestehenden Schweißschuhs zur Erzeugung eines ersten Deckmetallabschnitts,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Austauschteiles für den in Fig. 8 dargestellten Schweißschuh,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Schweißschuhs während des Schweißens des ersten Deckmetallabschnitts,

Fig. 11 eine der Fig. 10 ähnliche Ansicht, in der sich der Schweißschuh dem Beginn des ersten Deckmetallabschnitts nähert,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Schweiß-

schuhe, nachdem die Schweißung bereits einmal über den gesamten Umfang durchgeführt worden ist,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines L-förmigen Schweißschuhs bei Weiterführung der spiralförmig aufgebrachten Auftragschweißung,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer der in Fig. 5 gezeigten Platte ähnlichen ebenen Platte, auf die in aufeinanderfolgenden Schritten eine Elektrosohlackeauftragschweißung aufgebracht worden ist,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer mittels

eines beweglichen Schweißschuhs mit Deckmetallabschnitten zu versehenden Rohrplatte,

. Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Schweiß-P schuhe mit einem abnehmbaren Seitenteil,

Fig. 17 eine Draufsicht auf die Lage der Deckmetallabschnitte auf einer Rohrplatte und

Fig. 18 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht

einer weiteren Ausführungsform der Erfindung betreffend die Aufschweißung einer Verstärkungeschicht auf ein Rohr.

Die Fig. 1 und 2 zeigen typische Platten, die nach bekannten Verfahren durch Walzen zu einem zylindrischen Behälter geformt werden. Diese Platten weisen eine Basisplatte 20 aus billigem Material und eine Schicht 21 aus teurem, korrosionsbeständigem Material auf.

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Pig. 2 kann aber auch einen Stahlblock darstellen, der als Rohrplatte in einem Kondensator oder Wärmetauscher dienen soll, welcher die gewünschte Stärke der Basisplatte 20 fehlt, aber eine geeignete Stärke der aufgewalzten Schicht 21 hat.

In Fig. 3 ist ein schematischer Schnitt eines teilweise fertiggestellten Druckbehälters gezeigt, welcher eine Längsnaht 22 aufweist, die nach bekannten Verfahren durch Stoßschweißung hergestellt worden ist. Nicht gezeigte, in Umfangsrichtung verlaufende Nähte werden dazu verwendet, um die zylindrischen Abschnitte des Behälters je nach Erfordernis mit scheibenförmigen oder halbkugelförmigen Beckelteilen od. dgl. zu verbinden.

Auch in Fig. 4- ist der in Fig. 3 dargestellte Behälter gezeigt, nachdem seine Wandstärke gemäß der Erfindung durch die Auftragung einer Zusatzschicht 23 eines durch Elektroschlacke schweißung aufgetragenen Deckmetalls verstärkt ist.

In Fig. 5 ist die in Fig. 2 dargestellte Rohrplatte gezeigt, nachdem diese durch Elektroschlackeschweißen mit einer Zusatzschicht 23 versehen ist.

In Fig. 6 ist ein Schnitt durch den in Fig. 5 gezeigten Block dargestellt. Die Stärke T der aufgeschweißten Zusatzschicht kann bis zu jedem gewünschten Maße erhöht werden.

In Fig. 7 ist das zur Durchführung der Erfindung bevorzugte Verfahren veranschaulicht. Hier sind aufeinanderfolgende Deckmetallabschnitte 24, 25, 26 spiralförmig aufgebracht worden, während sich ein zylindrischer Mantel 27 an einem Schweißschuh 28 vorbeibewegt, der die nicht gezeigte geschmolzene Schlacke und das Metallbad des Elektroschlackeverfahrens begrenzt. Die Drehrichtung des Mantels 27 wird durch den Pfeil 30 angegeben.

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In Pig. 8 ist eine Möglichkeit des Aufbaus eines U-förmig ausgebildeten geteilten Schweißschuhs 28 gezeigt, der mit einem Seitenteil 31 verbunden ist und zur Auftragschweißung in einen L-förmigen Schweißschuh 28 umgewandelt werden kann. In Fig. 9 ist ein Ansatzstück 32 für den L-förmigen Schweißschuh 28 gezeigt, das das Seitenteil 31 dieses Schuhs ersetzen kann. Zur Führung eines Kühlmediums durch die getrennten feile des Schweißschuhs 28 sind Einlasse 33 und Auslässe 34 vorgesehen·

Die Fig. 10 bis 13 veranschaulichen die Aufeinanderfolge von w Arbeitsvorgängen, die zu der zusammenhängenden Schweißung gemäß Fig. 7 führen. Zu Beginn des Schweißvorgangs wird der U-förmig ausgebildete, in Fig. 8 dargestellte Schweißschuh mit dem Seitenteil 31 zusammengesetzt. Sowohl bei dem Schweiß· schuh 28 als auch bei dem Seitenteil 31 handelt es sich um wassergekühlte Blöcke aus Kupfer mit Einlassen 33 und Auslässen 34· Die Kühlung kann aber auch durch andere geeignete Einrichtungen erfolgen. Der Seitenteil 31 und der Schweißschuh 28 sind über Klemmvorrichtungen oder durch eine nicht gezeigte, mit Zapfen versehene Nut in gleitende Verbindung gebracht.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird bei Drehung des Zylindermantels 27 in der Richtung des Pfeils 30, wobei der Schweißschuh 28 über einen Arm 35 an einem nicht gezeigten Stützelement gehalten wird, und durch Ablagerung von nach dem Elektroschlaokeschweißverfahren abgeschmolzenem Metall in dem Schweißschuh 28 ein Deckmetallabschnitt 24 auf die Oberfläche des Mantels 27 aufgetragen.

Wie Fig. 11 ergibt, erfolgt diese Auftragung vorzugsweise längs einer spiralförmigen Bahn, welche nach einer Umdrehung des Mantels 27 durch den Ausgangspunkt an der einen Ecke des Deckmetallabschnitte 24 führt. Zuvor wird eine am Anfang des Deckmetallabschnitts 24 vorgesehene Sohweißstütze 36 z.B. durch Brennschneiden oder auf andere Weise entfernt, so daß

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die Stirnfläche 37 des Beckmetallabschnitts 24 In einem solchen Zustand vorliegt, daß sie sich bündig an die obere fläche 33 des Seitenteils 31 des Schweißsehuhs 28 anpaßt, wenn der Seitenteil 31 die zuvor von der Schweißstutze 36 eingenommene Stellung erreicht. Da der Deckmetallabschnitt 24 nun seinen zweiten Umlauf um den Hantel 27 beginnt, wird er mit 25 bezeichnet.

Fig. 12 zeigt den Beginn der Über]qppungsverbindung benachbarter Deckmetallabschnitte 24, 25. Der !Teil 31 des Schweißschuhs 28 wird nun bei der weiteren Drehung des Mantels 27 von der bearbeiteten Stirnfläche 37 des Deckmetallabschnitts 24 mitgenommen und gleitet dabei in Bezug auf den Schweißschuh 28 nach unten. Gleichzeitig wird der Seitenteil 31 durch ein Ansatzstück 32 ersetzt, um auf diese Weise den Schweißschuh 28 mit der oberen Fläche des Deokmetallabschnitts 24 in Berührung zu halten und ein Ausfließen des geschmolzenen Metalls zu verhindern.

Fig. 13 zeigt die kontinuierliche Arbeitsweise, nachdem der Ausgangspunkt passiert ist und der Mantel 27 mehr als eine Drehung ausgeführt hat. Der Deckmetallabschnitt 25 ist selbstverständlich lediglich die spiralförmige Fortsetzung des Deckmetallabschnitts 24·

Fig. 14 zeigt eine Stahlplatte mit einer legierten Schicht und einer Stützplatte 20, welche mit einer Zusatzschicht 23 versehen ist, die aus einzelnen Deckmetallabschnitten 24, und 26 zusammengesetzt ist.

In Fig. 15 ist ein Verfahren zur Herstellung der in Fig. 14 dargestellten Platte gezeigt, bei dem ein vorab hergestelltes Begrenzungselement 40 verwendet wird, im Anschluß an das der erste geschweißte Deckmetallabschnitt 24 abgelagert wird. Das Begrenzungselement 40 ist ein wassergekühlter Kupferstab, welcher ein Einlaßrohr 33 und ein Auslaßiohr 34 aufweist. Der

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L-förmig ausgebildete Schweißschuh 28 kann flir den gesamten BeSchichtungsvorgang verwendet werden, da er das Begrenzungselement 40 während der Ablagerung des Beckmetallabschnitts in genau der gleichen Weise überlappt wie bei der anschließenden Erzeugung des zweiten Beckmetallabschnitts den ersten Beckmetallabschnitt 24 usw.

In Fig. 16 ist eine weitere Ausführungsform eines U-förmig ausgebildeten Schweißschuhs 28 dargestellt, der dem Schweißschuh 28 nach Fig. 8 ähnlich 1st. Babel ist ein beweglicher Seitenteil 41 vorgesehen, der gleitend an dem Schweißschuh in einer Hut 42 gehalten wird. Venn die obere Seite 43 des Seitenteils 41 mit der vorbereiteten Stirnfläche 37 des Beckmetallabschnitts 24 (Fig· 11) in Berührung kommt, dann drückt eine weitere Brehung des Mantels 27 in Bezug auf den Schuh 28 den in der Nut 42 geführten Seitenteil 41 so weit nach unten, bis dieser schließlich seine Verbindung mit dem Schweißschuh 28 verliert und von der Vorrichtung entfernt werden kann.

Fig. 17 zeigt die Ablagerung von aufeinanderfolgenden Beckmetallabschnitten 24, 25, 25¹» 25², 25⁵ und 25* auf einer Hälfte einer Platte, die später zu einer Rohrplatte ausgebildet werden soll. Ein wassergekühltes Begrenzungselement aus Kupfer wird längs dem vorderen oder ersten Beckmetallabschnitt 24 festgeklemmt, während ein wassergekühlter Ansatz 37a im Anschluß an das aus Kupfer bestehende Begrenzungselement 40 in der gezeigten Weise etwa 38 cm (15 in·) unterhalb der Mittellinie C festgeklemmt wird. Nach Ablagerung des Beckmetallabschnitts 24 wird ein zweiter Ansatz 37 nahe dem Ansatz 37a vorzugsweise etwa 46 cm (18 in.) unter der Mittellinie C festgeklemmt. Nach Ablagerung des Beckmetallabschnitts 25 wird ein weiterer, nicht gezeigter Ansatz etwa 53 cm (21 in.) unterhalb der Mittellinie G festgelegt. Entsprechend werden Ansätze für die Auftragung der Beckmetallabschnitte 25², 25⁵ und 25* mindestens etwa 61 cm (24 in.)

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unter hall) der Mittellinie O festgeklemmt. An der Oberseite

der Deckmetallabschnitte werden eine Reihe von Stäben 57 und 37 (es sind nur zwei Stäbe gezeigt) aus Kupfer oder einem anderen geeigneten Metall angeordnet, um ein Ausfließen eines Deckmetallabschnitts zu verhindern, wenn dieser über den vorhergehenden Deckmetallabschnitt hinausgeführt wird. In ähnlicher Weise wirken die Ansätze 37 und 37 an dem unteren Ende. Auf diese Weise wird die Basisplatte 20 durch geschweißte Deokmetallabschnitte 24, 25, 25 » 25²» 25 ⁵ und 25* sowie durch auf der rechten Seite des Kreismittelpunkts der Platte gelegene symmetrische Gegenstücke bedeckt, wobei es sich im vorliegenden Fall um einen kreisförmigen Bereich mit einem Durchmesser von etwa 1,2 m (4 ft.) handelt

t♦

Beispiel 1

Sin Kernreaktorbehälter, der dem Shippingport-Reaktorbehälter entspricht, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren in der folgenden Weise hergestellt:

Der Mantel des Shippingport-Reaktors wurde aus einem Mangan-Molybdän-Stahl (A 302 B) mit einer Stärke von 178 mm (7 in.) gewalzt. Im Anschluß daran wurde eine Auflage aus korrosionsbeständigem Stahl auf die Innenfläche durch Mehrelektrodenschweißung aufgetragen, wie das in "Welding Journal¹¹, Band (11), S. 1078-1148, beschrieben ist. Der Innendurchmesser des Mantels betrug mehr als 2,7 m (9 ft.) und die Beschichtung aus korrosionsbeständigem Stahl war mindestens 9,5 mm (3/8 in.) dick, um sicherzustellen, daß die freie Oberfläche wirklich korrosionsbeständig war.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Behälter mit gleichem Innendurchmesser und gleicher Länge zunächst aus einer zu 10 £ plattierten Platte mit einer Wandstärke von nur 25,4 mm (1 in.) geformt. Die Plattierung besteht aus korrosionsbeständigem Stahl (Typ 304) mit einer garantierten Minimalstärke von 2,54 mm (0,1 in·), welche für die geplante Beanspruchung für ausreichend erachtet wird, da die gesamte

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Dicke aus einem Schweißstahl besteht (Typ 304). Der fertige Hantel wird dann in eine Elektroschlacke-Sehweißstation gebracht, in der er auf sich drehenden Rollen angeordnet wird, wobei seine Breitseite zu der Schweißmaschine hin weist. Ein wassergekühlter, aus Kupfer hergestellter U-förraiger Schweißschuh mit einer Tiefe von 152 ram (6 in.), einer Breite von 200 mm (8 in.) und einer Höhe von 178 mm (7 in.) wird gegen den Hantel angedrückt, und zwar,bd.m Vergleich mit dem Zifferblatt einer Uhr, in dessen 3-ühr-Steilung. Durch den Schweißschuh wird dadurch ein Deckmetallabschnitt mit einer Dicke von 152 mm (6 in.) und einer Breite von 200 mm (8 in.) erzeugt, der in einem Verfahrensgang durch eine Elektroschlackeschweißung auf die Oberfläche aufgetragen wird. Der Schweißschuh hat an seiner linken Seite einen abnehmbaren Seitenteil und ist in seiner Hitte und auf seiner rechten Seite L-förmig ausgebildet.

Sin Ansatz oder eine Schweißstütze aus Flußstahl, der später entfernt wird, ist innerhalb des Schweißschuhs an dessen unterem Ende vorgesehen, um einen Anfang für den Deckmetallabschnitt zu bilden. Drei Elektroden aus einem mit Hangan und Holybdän legierten Stahl mit einem Durchmesser von etwa 3,2 mm (1/8 in.) sind dazu vorgesehen, durch drei Führungsrohre der Schweißmaschine in den Schweißbereich eingeführt zu werden. Eine Henge an Flußmitteln für das Elektroschlackeschweißen ist innerhalb des Schweißschuhs auf dem Ansatz angeordnet. Lichtbogen werden gezündet, um das Flußmittel zu schmelzen. Danach wird weiteres Flußmittel zugegeben, bis ein Bad von geschmolzener Schlacke erzeugt worden ist, welches eine ausreichende Tiefe hat, um die Lichtbogen abzudecken und auszulöschen, wobei die Art der Energieübertragung in Elektroschlacke-Leitung umgewandelt wird. Die Elektroden werden von der Schweißmaschine mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit in die Schlacke eingeführt, wobei ein Spannungsabfall von 46 V bei einem Strom von 700 A pro Elektrode aufrechterhalten wird. Dies sind Durchschnittswerte.

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Der Spannungsabfall kann zwischen 40 und 60 V variieren, ohne daß dadurch das Verfahren nachteilig beeinflußt wird, und der Strom kann zwischen 500 und 1000 A pro Elektrode bei der normalen VerfahreηsfUhrung eingestellt werden. Die Abschmelzmenge der Elektroden im Schlackenbad hängt von dem gewählten Strom und der Spannung ab, da diese die Badtemperatur bestimmen. Unter den angegebenen Bedingungen werden die Elektroden in dem Schlackenbad mit einer Geschwindigkeit von etwa 4,3 m (170 in.) pro Minute oder etwa 16 kg (35 Ib.) pro Stunde und pro Elektrode geschmolzen. Entsprechend dem Verbrauch an Elektroden, der durch Ansteigen der Oberfläche des Schlackenbades innerhalb des Schweißschuhs angezeigt wird, wird der Mantel an dem Schweißschuh langsam nach unten hin vorbeigedreht, um den Ansatz oder die Schweißstütze sowie anschließend die aufeinanderfolgend erzeugten Abschnitte des Deckmetalls weiter zu entfernen und dadurch die Oberfläche des Schlackenbades innerhalb des Schweißschuhs in der gewünschten Arbeitsstellung zu halten. Während des Schweißens des ersten in Umfangsrichtung verlaufenden Deckmetallabschnitts rund um den Umfang des Mantels wird der den Anfang des Deckmetallabschnitts bildende Ansatz durch Brennschneiden entfernt.

Nach Vollendung eines Umlaufs des Mantels längs einer spiralförmigen Bahn, die so berechnet ist, daß die linke Seite des Schweißschuhs vor der rechten Seite des Ausgangspunktes des ersten Deckmetallabschnitts zu liegen kommt, wird der abnehmbare Seitenteil auf der linken Seite des Sohweißschuhs entfernt, wenn dieser mit dem Anfang des ersten Deckmetallabschnitts in Berührung kommt· Die Auftragung des Metalls wird innerhalb einer U-förmig ausgebildeten Tasche fortgesetzt, welche nun von dem L-förmigen Teil des Schweißschuhs und dem zuvor abgelagerten Deckmetallabsohnitt gebildet wird. Die Ablagerung oder Beschichtung wird dann so lange fortgesetzt, bis die gesamte Oberfläche des Mantels bedeckt ist.

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Der Mantel ist nun etwa 178 .mm (7 in.) dick, weist eine Schicht von 2,54- mm (0,1 in.) aus korrosionsbeständigem Stahl auf seiner Innenfläche auf und ist in seiner Festigkeit und Einsatzfähigkeit dem Shippingport-Reaktor vergleichbar.

Beispiel 2

Ein Mantel, der dem gemäß dem Beispiel 1 verwendeten ähnlich ist, kann auch dadurch beschichtet werden, daß eine Vorrichtung verwendet wird, welche kontinuierlich eine bandförmige Elektrode in den Schweißschuh einfuhrt. Der Querschnitt der bandförmigen Elektrode ist etwa 0,76 mm (0,030 in.) dick und etwa 152 mm (6 ia.) breit. Der Spannungsabfall beträgt

wie in Beispiel 1 46 Y und der Strom beläuft sich bei dieser einzelnen Elektrode auf 2100 A. Die Elektrode 1st aus einem Mangan-Molybdän-Stahl hergestellt. Während des Schweißvorgangs wird auf die Innenfläche des Behälters an der Stelle des Schweißschuhs Wasser aufgesprüht, um die Schicht aus korrosionsbeständigem Stahl (Typ 304) mit größerer Sicherheit metallurgisch stabil zu halten und eine Sensibiliaierung aufgrund von Überhitzung zu vermeiden.

Die sich dabei ergebende Beschichtung ist der gemäß Beispiel 1 vergleichbar.

W Beispiel 3

Eine aus drei verschiedenen Metallen bestehende Rohrplatte von ungewöhnlichen Eigenschaften für die Verwendung in einem zylindrischen Wärmetauscher mit einem Querschnitt von etwa 1,2 m (4 ft.) wird folgendermaßen gebildet:

Eine zu 10 i» mit Stahl (Typ 304 L) plattierte Platte von etwa 1,5 a (5 ft.) im Quadrat und etwa 50 mm (2 in.) Dicke, die eine Basisplatte aus einem Mangan-Molybdän-Stahl (Typ A 302 B) aufweist, wird in senkrechter Richtung so aufgestellt, daß die Außenfläche der Basisplatte auf eine Elektro-Bchlackensohweißmaschine weist, welche mit einem wassergekühlten Schweißschuh ausgerüstet ist, wie er in Fig.

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daxgestellt ist. Die Arbeitstiefe und Breite dieses Schuhs betragen 25,4 mm (1 in.) bzw. etwa 100 mm (4 in.)·

Sin etwa 1,5 m (5 ft.) langes wassergekühltes Begrenzungselement 40 (vgl. Fig. 15) wird in senkrechter Richtung auf die linke Seite der Basisplatte 20 aufgeklemmt, ferner wird ein wassergekühlter Ansatz 37a mit einem Querschnitt von 25,4 mm (1 in.) χ 101 mm (4 in.) und einer Länge von etwa 355 mm (14 in.) dichtend gegen die Rückseite der Basisplatte 20 und in Berührung mit dem Begrenzungselement 40 geklemmt, wobei seine obere Fläche an einer Stelle zu liegen kommt, die etwas mehr als 380 mm (15 in.) unter der Hittellinie der durch Weiterbearbeitung noch herzustellenden kreisförmigen Rohrplatte liegt. Der Schweißschuh 28 wird dann auf der Rückseite der Basisplatte 20 und auf dem Begrenzungselement 40 zur Anlage gebracht, wobei er den Ansatz 37a umechließt und dabei eine Schweißtasche bildet, die einen Querschnitt von 25,4 mm (1 in.) χ 101 mm (4 in.) bei einer Tiefe von annähernd 152 mm (6 in.) hat.

Eine bandförmige Schweißelektrode aus sehr reinem, niedriggekohltem Stahl mit einem Querschnitt von etwa 1 mm (0,04 in.) x 76 am (3 in.) wird nach unten hin in diese Tasche Angeführt, und zwar mittig in Bezug auf die gegenüberliegenden Flächen der rechteckig begrenzten Tasche. Zur Erleichterung des Zündens des Lichtbogens wird ein Knäuel aus Stahlwolle zwischen das Ende der streifenförmigen Elektrode und den Ansatz gelegt, und in die Tasche wird eine geringe Menge von Flußmittel eingebracht, für das folgende Zusammensetzung typisch ist:

Caloiumfluorid 6 % Siliziumverbindungen 35 % Manganoxyd 40 1» Aluminiumverbindungen 5 % Galoiumoxyd 7 i» Titandioxyd 3 %

Eis en oxy d 3 %

Natriumoxyd 1 %

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Ein Sohweißstrom τοη 35 V und 700 A wird durch die bandförmige Elektrode τοη Eontakten oberhalb des Schuhs eingeleitet, und es wird ein Massenanschluß mit dem Ansatz oder dem StIitzmetall hergestellt, wodurch die Stahlwolle schmilzt und ein Lichtbogen erzeugt wird, der durch beim Sehmelzen der Elektrode abwärts in die Tasche hinein gerichtetes Yorschieben der Elektrode aufrechterhalten wird. Zusätzliches Flußmittel wird so lange zugegeben, bis ein Elektroschlackebad entsteht.

Pulverförmige Metallteilchen von ferromagnetischem Charakter mit einer chemischen Gesamtzusammensetzung, die eine Legierung (5 Ni Cr Mo V HT-13O/15O) bildet, deren Schmelze wie folgt zusammengesetzt ist:

C	0.12
Mn	0.91
Si	0.23
S	0.004
P	0.011
Cr	0.60
Ni	5.23
Mo	0.61
V	0.06
Al (säurelöslich)	0.010
N	0.011
Fe	Rest

werden dann, wenn die !Teilchen und die bandförmige Elektrode gleichzeitig geschmolzen werden, dazu gebracht, an der Oberfläche der abwärts bewegten strelfenförmigen Elektrode zu haften, und zwar aufgrund der elektromagnetischen Kräfte oberhalb des stromdurchfloseenen Teils der Elektrode. Die Spannung wird dann auf 50 T und die Stromstärke auf 1500 A erhöht, um ausreichende Energie bereitzustellen, so daß das Schlackenbad bei einer Temperatur von etwa 1650° C (3000° F) gehalten wird, während die Deckmetallabschnitte aus dem Schweißmetall (5 Ni Cr Mo Y HY-13O/15O) auf die Basisplatte

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aufgebracht werden. Der Schweißschuh 28 und die übrige Schweißeinrichtung werden während des Auftragens nach oben hin weiterbewegt, um das Schlacke- und Metallbad innerhalb des wassergekühlten Bereichs zu halten. Das Auftragen ist beendet, wenn das trichterförmige Ende des Deckmetallabschnitts 24 mit Sicherheit mindestens 380 mm (15 in.) oberhalb der waagerechten Mittellinie der Auftragung liegt.

Während der Ansatz 37a in seiner Stellung belassen wird, wird ein zweiter Ansatz 37 mit vergleichbaren Abmessungen (er kann kürzer, z.B. etwa 254 mm (10 in.) lang sein) neben dem ersten Ansatz 37a angeordnet, wobei seine obere Fläohe mindestens 456 mm (18 in.) unterhalb der waagerechten Mittellinie der Auftragung liegt. Danach wird die Schweißvorrichtung zurückgeführt, so daß sie den Ansatz 37 einschließt. Sin Yerlftn-

gerungsansatz 37 des Deokmetallabschnitts 24 ist an dessen oberem Ende vorgesehen, wie Fig. 17 zeigt. Die Schweißvorgänge werden nun wiederholt, wobei der zweite Deokmetallabschnitt (aus 5 Hi Cr Mo V HT-13O/15O), der mit der Seite des Deckmetallabschnitts 24 und der Basisplatte 20 verschmilzt, mindestens 456 mm (18 in·) oberhalb der Mitte der Auftragung endet.

In ähnlicher Weise wird der Deckmetallabschnitt 25 gegen den Deckmetallabschnitt 25 gelegt, Er erstreckt sich mindestens 530 mm (21 in.) nach unten und nach oben über die Mitte hinaus.

2 ^ 4. Ferner werden die Deckmetallabsohnitte 25 , 25 und 25 so aufgetragen, daß sie sich zumindest 610 mm (2 ft.) unterhalb und oberhalb der Mitte erstrecken.

Zusätzlich werden noch sechs weitere Deckmetallabsohnitte aufgetragen, deren Länge aufeinanderfolgend symmetrisch zu den ersten sechs Deckmetallabschnitten abnimmt. Die Oberfläche der Basisplatte 20 ist nun mit einem zusammenhängenden Block aus geschweißten Deckmetallabschnitten versehen, der mehr als 51 mm (2 in.) dick ist und aus dem eine Rohrplatte mit einem Durohmesser von etwa 1,20 m (4 ft.) herausgearbeitet werden kann.

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Die auf diese Weise gebildete Rohrplatte hat eine korrosionsbeständige Oberfläche 21 aus korrosionsbeständigem Stahl (Typ 304 L) mit einer Stärke von mindestens 5 mm (0,2 in·), die auf eine Basisplatte (Typ A 302 B) τοη in Abhängigkeit von der Schweißeindringtiefe veränderlicher Stärke aufgewalzt ist, wobei ferner damit noch eine Sohioht aus Stahl (5 Mi Or Mo Y HY-130/150) mit einer Stärke von mindestens 51 mm (2 in.) verbunden ist. Sie Festigkeiteeigenschaften dieser Schicht (5 Mi Cr Mo V HY-130/150) machen diese aus drei Metallen bestehende Rohrplatte, die nur 101 mm (4 in.) stark ist, einer aus zwei Metallen bestehenden, mit A 302 B plattierten Rohrplatte von mehr als 254 mm (10 in.) gleichwertig, wodurch selbstverständlich eine erhebliche Einsparung an Gewicht und Material erreicht wird.

Beispiel 4

Ein Druckbehälter wird durch Verschweißen einer korrosionsbeständigen Stahlschicht (zweckmäfiigerweise vom Typ 304 L) mit einer Basisplatte aus reinem Kohlenstoffstahl hergestellt. Diese Basisplatte stutzt sich auf einem legierten Stahl hoher Festigkeit ab. Bei einer Ausfiihrungsfora dieses Beispiels wird die verstärkende Lage aus legiertem Stahl durch die Verwendung einer streifenförmigen Elektrode aufgebracht, wobei auch auf das Werkstack ein Stiitsstreifen aufgebracht * wird. Sin anderes Verfahren zum Aufbringen der verstärkenden Schicht sieht die Mehrelektroden-Unter-Pulver-Sohweißung (Migwelding) vor. Auf diese Weise wird ein aus drei Lagen bestehender Behälter hergestellt, der den legierten Stahl mit hoher festigkeit auf seiner Außenseite hat. Da der legierte Stahl eine hohe Festigkeit hat, ersetzt die Auftragung einer Schicht von beispielsweise etwa 13 m (1/2 in.) eine etwa 63 mm (2 1/2 in.) starke Verstärkungsechioht aus Flußstahl.

Beispiel 5

In Fig. 18 ist ein auf seiner Innenseite mit einer korrosionsbeständigen Schicht versehenes Rohr 49 senkrecht angeordnet,

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dessen korrosionsbeständige Schicht mit einer Stützeohioht aus Flußstahl verbunden ist. Um das Rohr 49 ist eine Buchse herumgelegt, die in geeigneter Weise aus Kupfer hergestellt ist, mit Wasser gekühlt und mit nicht gezeigten Trennfugen zum Auseinandernehmen versehen ist. Zwischen der Buchse 50 und der äußeren Basisschicht 20 wird eine Elektrosohlackesohweißung durchgeführt, wobei an dem oberen Ende Sohlacke aufgebracht wird, die auf dem geschmlzenen Metall schwimmt, das durch eine Reihe der in Richtung der Pfeile hin und her bewegten Elektroden 52 τοη oben her zugeführt wird.

Die Elektrosohlackeschweißung wird auf einen zuvor bereits auf der Außenseite der Schicht 20 bei 53 geschweißten Abschnitt aufgebracht. Auf diese Weise ist es möglich, die Buchse 50 kontinuierlich aufwärts zu bewegen und die ringförmige Sohweißung fortzuführen.

Während eine Vorrichtung zur Durchführung eines ersten Schweißumlaufs beschrieben worden ist, ist es für Fachleute auf dem Gebiet des Elektroschlackeauftragsohweißens bekannt, daß auch andere Verfahren angewendet werden können. So kann z.B. ein ausreichend starker, wassergekühlter Kupferring verwendet werden, der so geteilt ist, daß er sich nach einer vollständigen Umdrehung um die Oberfläche des Behälters überlappt. Dieser Ring kann durch Spannvorrichtungen oder ähnliche Vorrichtungen festgelegt werden und eine Ausgangsfläche bilden, gegen die ein L-föraig ausgebildeter Schweißschuh anläuft und sich an den ersten Gang des abgelagerten Auftragschweißmetails anschließt. Bei diesem Verfahren können die Wand 31 und der Ansatz 32 fortgelassen werden·

Durch das neue Verfahren ist es den Werketoffingenieuren und Konstrukteuren möglich, Legierungen für Behälter in geeigneter Weise einzusetzen. Durch das beschriebene Verfahren

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der Elektroschlackeauftragschweißung können sie derartige Legierungen mit nur geringfügig gegenüber normalem Stahl erhöhten Kosten verwenden. So kann es sich z.B. bei dem Ausgangsmetall um eine übliche plattierte Stahlplatte handeln, wobei korrosionsbeständiger Stahl auf Kohlenstoffstahl plattiert ist. Sie Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften können vorschreiben, daß eine Auftragung aus legiertem Stahl wünschenswerter ist als aus normalem Kohlenstoffstahl, Dies wiederum kann es ermöglichen, geringere Wandstärken und wirtschaftliche Herstellung bei der Ausführung der Stützeinrichtungen sowie möglicherweise beim Arbeiten des Behälters zu erreichen. Ein Behälter zur Verwendung bei niedrigen Temperaturen kann auf

diese Weise mit einem legierten Stahl mit bis zu 10 # Nickel hergestellt werden, der die gewünschte Zähigkeit bei den infrage kommenden !Temperaturen gewährleistet. Ein Behälter für den Betrieb bei hohen Temperaturen kann aus einem Stäa1 hergestellt werden, der Chrom und/oder Molybdän enthält. Legierungen, die eine Zugfestigkeit von bis zu 14.000 kg/cm haben, sind bereits bekannt und können in einfacher Weise durch das Elektroschlackeverfahreη aufgetragen werden, wodurch Konstruktionen möglich werden, deren Wandstärke geringer ist, als wenn sie insgesamt aus normalem Kohlenstoffstahl hergestellt werden. In dem beschriebenen Beispiel wird das zur Auftragung bestimmte Metall durch einen Draht von etwa 3»2 mm (1/8 in.) Durchmesser bereitgestellt. Es ist bereits bekannt, daß durch das Elektroschlackeschmelzen qualitativ hochwertiger Stahl und Legierungen erzeugt werden, wenn die Elektroden aus billigen Kohlenstoffstahldrähten oder -streifen bestehen und Legierungselemente in Pulverform zugegeben werden.

Die vorliegende Erfindung ergibt in Verbindung mit diesem bereits bekannten Verfahren zur Herstellung von legierten Stählen eine wirtschaftliche Maßnahme zur Herstellung von Druckbehältern für einen großen Anwendungsbereich. Die Verfahren zum Auftragen auf plattierte Platten und zylindrische Behälter können in gleicher Weise auch für die Herstellung von halbkugelförmigen oder scheibenförmigen Hauben und anderen Oberflächen angewendet werden, wobei spiralförmig

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oder nach anderen Verfahren zur Herstellung starker Auftragungen vorgegangen wird.

Das Elektroschlackeauftragverfahren ist zur Ausführung der Erfindung besonders geeignet, da es kontinuierlich arbeitet, hohe Metallqualität ergibt und wirtschaftlich ist. Andere Metallauftragverfahren, wie z.B. das Unterpulverschweißen, das Plasma-Lichtbogenschweißen, das Metall-Lichtbogenschweißen unter Inertgas sowie das Wolfram-Lichtbogenschweißen unter Inertgas, können in gewissen fällen zur Ausführung der Erfindung anwendbar sein.

Zusammenfassend ist hervorzuheben, daß die korrosionsbeständige Schicht aus normalem korrosionsbeständigem Stahl (Typ AISI 300, Typ AISI 400), Nickel oder Nickellegierungen, Monelmetall, Inconel, Incolloy, Kupferlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Titan, Titanlegierungen, Zirkonium, Zirkoniumlegierungen, einem hitzebeständigen Metall wie Wolfram oder einem Edelmetall wie Platin oder Gold oder aus Kobaltlegierungen hergestellt sein können. Die Basis ist Flußstahl mit verschiedenen Kohlenstoffgehalten, niedriglegierter oder in den meisten Fällen mittel legierter Stahl. Die durch das Elektroschlackeschweißen aufgetragene Schicht kann Schweißmetall aus Flußstahl mit niedrigem oder hohem Kohlenstoffgehalt, niedriglegierter Stahl oder mittelmäßig legierter Stahl sein.

Um den jeweiligen Erfordernissen gerecht zu werden, ergeben sich für den Fachmann Veränderungen und Abwandlungen des Erfindungsgegenstandes, wobei er alle oder nur einen Teil der Vorteile der Erfindung ausnutzt. Indem kleine Deckmetallabschnitte verwendet werden, die eine Überhitzung des Basismetalls vermeiden und die Erstarrung des Sohweißmetalls begünstigen, wird der größte Teil des Basismetalls klihl gehalten, die Eindringtiefe in das Basismetall und die Verdünnung des zügeführten Metalls herabgesetzt.

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Selbstverständlich können bei der Herstellung von sehr großen ^uckbehältern die einzelnen Deckmetallabschnitte größer sein; aber sie werden immer im Vergleich zu der Größe des Druckbehälters klein sein. Die Stärke des Deckmetallabschnitts wird in vielen fällen die gesamte Dicke des auf die Rückseite des plattierten Metalls aufgetragenen Metalls darstellen, wenngleich die aufgetragene Schicht selbstverständlich auch in zwei oder drei verschiedenen Schritten aufgetragen werden kann. Die waagerechten Abmessungen des jeweils aufgetragenen Deckmetallabschnitts, d.h. die Dicke senkrecht zur Behälterwand und die Breite des Deckmetallabschnitts in Längs-

) richtung des Behälters gemessen, werden zweckmäßigerweise zur Erzielung der günstigsten Ergebnisse auf etwa 100 mm ( 4 in.) χ 100 mm (4 in.) begrenzt, wenngleich zufriedenstellende Ergebnisse auch dann erreicht werden, wenn diese waagerechten Abmessungen etwa 150 mm (6 in.) χ 300 mm (12 in.) oder 300 mm (12 in.) χ 150 mm (6 in.) betragen. Bei sehr großen Behältern können die einzelnen, in einem Schritt abgelegten Deckmetallabschnitte auch die Abmessungen 300 mm (12 in.) χ 600 mm (24 in.) oder 600 mm (24 in.) χ 300 mm (12 in.) haben. Andererseits können niedriglegierte Stähle hoher Festigkeit wirtschaftlich in Stärken von lediglich 25 mm (1 in.) oder nur 12 mm (1/2 in.) aufgetragen werden, wenn die Festigkeit der Legierung einem wesentlich stärkeren

" Auftrag von Flußstahl entsprechen würde.

In dem sich verfestigenden Schweißmetall werden aufgrund der Abkühlwirkung des benachbarten kalten Metalls gleichachsig gerichtete Körner gebildet, und eine Wärmebehandlung oder ein Tempereffekt wird auf die zuvor aufgetragene Schweißbasis in der Nähe des jeweils aufgetragenen Deckmetallabschnitts ausgeübt. Ein Schweißschuh einer Größe genügt zum Schweißen von Behältern aller Größen, und es ist daher nicht erforderlich, für jeden Behälter einen besonderen Schuh zu benutzen. Der schrittweise Aufbau der Auftragung erlaubt die Verwendung von dünnerem Metall bei der Herstellung

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von Behältern ohne Gefahr einer Durchdringung und ohne das Erfordernis einer künstlichen Kühlung der Basismetallschicht, da die Wärmeeinwirkung in engen Grenzen liegt. Insgesamt betrachtet, wird durch die schrittweise Ablagerung die Herstellung von sehr großen korrosions- und druckbeständigen Behältern so vereinfacht, daß derartige Arbeiten in Schweißbetrieben geringer Kapazität durchgeführt werden können.

Die Erfindung ist für alle die metallischen Materialien anwendbar, bei denen eine Erhöhung der Stärke des Basismetalls über die im Handel erhältliche Stärke hinaus gewünscht wird. Das plattierte Metall kann durch Aufwalzen, durch Explosionsverkleidung, Auflötung im Vakuum oder in anderer Weise hergestellt sein. Das Elektroschlackeschweißen oder -gießen kann benutzt werden, um unbegrenzte Wandstärken eines Metalls von hoher Qualität herzustellen, wodurch wiederum die Möglichkeit gegeben wird, unbegrenzte Wandstärken von bimetallischen Materialien in einer Anzahl von Formen und Ausbildungen anzufertigen.

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Claims

Ansprüche

1. Metallischer Behälter, Rohrstiick oder Rohrplatte von hoher Wandstärke und zumindest einer korrosionsbeständigen Oberfläche , dadurch gekennzeichnet, daß eine korrosionsbeständige Schicht (21), eine auf der RUckseite dieser Schicht angeordnete Basisplatte (20) und eine durch Schweißen aufgebrachte, mit der Basisplatte (20) verbundene Zusatzschicht (23) vorgesehen sind.

2. Behälter od. dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrosionsbeständige Schicht (21) und die Basisplatte (20) aus durch Walzen miteinander verbundenen Metallen bestehen und eine entsprechende MikroStruktur haben und daß die aufgeschweißte Zusatzschicht (23) eine dendritische Struktur und die Reinheitseigenschaften von durch Schlackeschmelzverfahren aufgebrachten Metallen besitzt.

3. Behälter od. dgl. nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung und die Festigkeit der Basisplatte (20) des bimetallischen Materials gleich oder abweichend von den Eigenschaften der Zusatzschicht (23) sein kennen.

4. Verfahren zur Herstellung von Druckbehältern, Rohrstücken und Rohrplatten von hoher Wandstärke, bei denen mindestens eine Oberfläche korrosionsbeständig ist, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e ic h η e t , daß zunächst ein Behälter, ein Rohrstiick oder eine Rohrplatte aus bimetallischem Material hergestellt wird, welches in an sich bekannter Weise plattiert ist und ein Basismetall mit einer korrosionsbeständigen Schicht aufweist, und daß anschließend durch Schweißung zusätzliches Material auf die freie Oberfläche des Basismetalls aufgetragen wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material durch Elektroschlackeschweißen aufgetragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material in geraden oder fortlaufend spiralförmig verlaufenden Bahnen aufgetragen wird, je
nachdem, ob es sich um Rohrplatten, Behälter oder Rohrstücke handelt.

7. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß bei der Durchführung des Elektroschlackeschweißverfahrens die korrosionsbeständige Schicht im Bereich der Schweißstelle gekühlt wird.

8. Verfahren zum Herstellen eines Rohres nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr mit einer bimetallischen Wand, die auf ihrer Außenseite im unteren Bereich bereits mit einer Verstärkungsschicht aus zusätzlichem Material
versehen ist, senkrecht aufgestellt und dann von einer
ringförmigen Buchse ohne Boden so umgeben wird, daß diese mit der Verstärkungsschicht in Berührung steht, während
oberhalb dieser Schicht zwischen der bimetallischen Wand des Rohres und der Buchse ein Ringraum freigelassen wird, in den von oben her mehrere Elektroden zum Abschmelzen
eingeführt werden·

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung oder die Festigkeit des Basismetalls des birnetaMsehen Materials unterschiedlich oder gleich der Zusatzschicht sein können.

10. U-förmig ausgebildeter Schweißschuh zur Herstellung eines Behälters, eines Rohrstücks oder einer Rohrplatte nach
einem der Ansprüohe 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , daß der Schweißschuh (23) einen abnehm-

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baren Seitenteil (31) aufweist, welcher durch ein den Schweißschuh (28) seitlich verlängerndes Ansatzstück (32) ersetzt werden kann.

11. Schweißschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißschuh (28) einen längs verlaufenden Torsprung aufweist, welcher in eine Nut des Seitenteils (31) oder des Ansatzstücks (32) gleitend eingreift.

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