DE3507010A1

DE3507010A1 - Verfahren zur herstellung von insbesondere dickwandigen rohren

Info

Publication number: DE3507010A1
Application number: DE19853507010
Authority: DE
Inventors: Oswald Dipl.-Ing. 5912 Hilchenbach Martin
Original assignee: EISENBAU KRAEMER MBH FA
Current assignee: EISENBAU KRAEMER MBH FA
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1986-08-28
Also published as: DE3507010C2

Description

Verfahren zur Herstellung von ins-
besondere dickwandigen Rohren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere dickwandigen Rohren, die aus einem Blechtafelzuschnitt rund gebogen und innen und außen längsgeschweißt werden.
Dickwandige Rohre werden in der Regel durch Warmbiegen des Blechtafeizuschnitts auf einer Dreiwalzen-Biegemaschine hergestellt. Dabei ist es notwendig, die Längskanten des Blechtafelzuschnitts anzubiegen, wobei allerdings Quetschkanten oder -zonen entstehen, die beim Schweißen der Außennaht aufgetragen werden müssen, da in den Quetschzonen beim Anbiegen eine Blechdickenreduzierung von beispielsweise 2 bis 3 mm bei einer Nenn-Wanddicke von 50 mm eintritt. Bei größeren Blechdicken ist die Wanddickenreduzierung beim Anbiegen größer.
Bisher ist es üblich, die Schweißnahtvorbereitung für Innen- und Außenaht am Blechtafelzuschnitt vorzunehmen, und zwar so, daß eine ungleichschenklige X-Naht entsteht, wobei eine kleine Innen-V-Naht und eine große Außen-V-Naht zur Anwendung kommen.
Das bekannte Verfahren hat einige Nachteile. Beim Brennschneiden der Fasen für die Innen- und Außenschweißnaht am Blechtafeizuschnitt sind Ungenauigkeiten nicht ganz zu vermeiden. Auch wird die Yon den Fasetn gebildete scharfe- Kante bei der weiteren Verarbeitung des Blechtafelzuschnitts vielfach beschädigt. So kann zwischen den Fasen noch ein ungleichmäßiger Steg stehenbleiben. Außerdem bringt die eingebrachte Badsicherungslage (in der Regel eine Schutzgasschweißnaht) gewisse Ungleichförmigkeiten und auch Schweißfehler mit sich. Alle diese Nachteile wirken sich auf die Schweißnähte ungünstig aus und können beim Schweißen nur mit höherem Schweißstrom aufgeschmolzen werden, so daß die Schweißdaten bei der Herstellung der Hauptlagen der Schweißnaht laufend verändert werden müssen. Die Qualität der Gesamtschweißnaht leidet darunter. Die X-Naht-Verschweißung erfordert relativ viel Schweißgut und auch relativ viel Zeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, die Schweißnahtqualität bei längsgeschweißten dickwandigen Rohren zu verbessern, bei gleichzeitiger wesentlicher Einsparung von Schweißgut.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Anwendung einer sogenannten Tulpennaht nach DIN 2559 für die Außenschweißnaht, da diese mit einem Spezial fräser auf einer entsprechenden Maschine nach dem Herstellen der Innenschweißnaht unter Wegnahme der vorher außen angebrachten Heftungen ausgefräst werden kann, wobei der Grund der Innenschweißnaht mit weggenommen wird, so daß etwaige Unsauberkeiten beseitigt werden. Die Tulpennaht ist aufgrund ihres Radius am Grund und eines relativ kleinen Uffnungswinkels besonders zur Einsparung von Schweißgut geeignet, so daß beispielsweise bei einer Blechdicke von 50,8 mm je nach Uffnungswinkel 40 bis 50 % Schweißgut gegenüber dem herkömmlichen vorbeschriebenen Verfahren eingespart werden.
Dies wirkt sich auch auf die Herstellungszeit günstig aus, da die Schweißzeit kürzer wird. Außerdem werden die durch Schweißgut wieder aufzutragenden Quetschzonen schmäler, da beim Fräsen der Tulpennaht ein Teil dieser Quetschzonen verschwindet, d.h. mit weggefräst wird. Da infolge der angewandten Tulpennaht eine gleichmäßige Schweißnahtfuge vorhanden ist, können die vorgegebenen Schweißdaten stets eingehal- ten werden. Durch die steileren Flanken der Tulpennaht wird weniger Grundwerkstoff aufgeschmolzen, so daß in die Schweißnaht weniger Verunreinigungen gelangen, die zu Schweißfehlern führen können. Weitere Vorteile ergeben sich bei der Ultraschallprüfung, da die Schweißnähte wesentlich schmäler sind.
Falls gewünscht, kann natürlich auch eine Außen-V-Naht verwendet werden.
Die Zeichnung zeigt schematisch in der Reihenfolge der Fign. 1 bis 5 verschiedene Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Werkstück jeweils in der für den entsprechenden Verfahrensschritt notwendigen bzw. vorteilhaften Lage dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt die Fasen 1 für die Innenschweißnaht an den Längsrändern eines teilweise dargestellten Blechtafelzuschnitts 2 unter Beibehaltung eines langen Steges 3. Die nach Fig. 1 rechte Längskante des Blechtafelzuschnitts 2 ist in Fig. 1 gestrichelt angedeutet.
In Fig. 2 ist der Blechtafelzuschnitt 2 der Fig. 1 bereits zu einem Rohr 4 rundgebogen. Die Fasen 1 bilden eine V-Fuge für die Innennaht 5, die in Fig. 3 erkennbar ist.
In den Fign. 2 bis 4 sind auch die Quetschkanten oder -zonen Q erkennbar, die beim Anbiegen der Ränder des Blechtafel zuschnitts 2 entstehen. Ferner zeigen die Fign. 2 und 3 die Heftungen 6, mit denen die Stege 3 der Längskanten des Rohres 4 zusammengehalten werden, bis die Innenschweißnaht 5, wie in Fig. 3 dargestellt, geschweißt ist, was mit Hilfe einer Fernsehkamera überwacht werden kann.
Der nächste Verfahrensschritt ist in Fig. 4 dargestellt.
Er besteht darin, daß auf einer Spezial-Fräsmaschine mit einem Spezialfräser eine Schweißfuge 7 für die äußere Tulpennaht 8 eingefräst wird, und zwar so, daß die Wurzel der Innennaht 5 mit weggenommen wird und somit auch alle etwaigen dort befindlichen Verunreinigungen beseitigt werden.
Selbstverständlich werden beim Ausfräsen der Schweißfuge 7 auch die Heftungen 6 weggenommen. Fig. 4 läßt erkennen, daß die darin mit Q' bezeichneten Quetschzonen um die Uffnungsbreite der Schweißfuge 7 schmäler sind als beim her kömmlichen Verfahren, bei dem alle Schweißnahtvorbereitungen am gestreckten Blechtafelzuschnitt 2 vorgenommen werden, d.h. das Anbiegen der Längsränder des Blechtafelzuschnitts 2 nach dem Abbrennen der Fasen für die Außenschweißnaht der ungleichschenkligen X-Naht erfolgt.
Fig. 5 zeigt die fertige Schweißverbindung mit Außennaht 8 und Innennaht 5 sowie mit einem Auftrag 9 im Bereich der Quetschzonen n.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von insbesondere dickwandigen Rohren, die aus einem Blechtafelzuschnitt rundgebogen und innen und außen längsgeschweißt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - An den Längsrändern des ebenen Blechtafelzuschnitts werden lediglich die Fasen für die relativ kleine Innenschweißnaht angebracht, z.B. durch Brennschneiden; - die Längsränder des Blechtafelzuschnitts werden in an sich bekannter Weise angebogen; - der Blechtafelzuschnitt wird auf einer Dreiwalzen-Biegemaschine in bekannter Weise rundgebogen; - die Längsränder werden an der Stoßfuge außen geheftet; - die Innenschweißnaht wird hergestellt; - die Schweißfuge der Außenschweißnaht wird unter Wegnahme der Heftungen bis in die Wurzel der Innenschweißnaht hinein ausgefräst; - die Außenschweißnaht wird hergestellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für-die Außenschweißnaht eine im Querschnitt tulpenförmige Fuge eingefräst wird.