DE4006167C1 - Steel pipes mfr. - by forming strip into slit tube and welding tube with sides of slit pressed together - Google Patents

Abstract

Steel pipes are mfd. by forming strip starting material to a slit tube and welding the tube, with the sides of the slit pressed together, by the combined application of HF resistance welding and at least one additional focused energy stream of high power density, under gas shielding. At least one of the beams is moved transverse to the welding direction and in combination with a high-speed gas stream, slightly in front of the welding position. The sides of the strip are fused and oxide adhering to them is removed by the gas stream, the cleaned surface being protected from oxidn. until welded. USE/ADVANTAGE - For pipes operating at low temps., giving adequate roughness e.g. at -60 deg.C.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Leitungsrohren insbesondere aus Stahl gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for the production of metallic conduits in particular made of steel according to the preamble of patent claim 1.

Ein grundlegendes Problem bei der Herstellung von HF-Widerstands-preßgeschweißten Leitungsrohren aus zu einem Schlitzrohr eingeformten Stahlband ist es, daß die infolge der Erwärmung durch den Schweißstrom mit verflüssigtem Material überzogenen Schweißkanten immer oxidisch verunreinigt sind. Die Oxidbildung wird beispielsweise verursacht durch den Abbrand von Silizium, Mangan, Aluminium, Titan usw. aus dem erwärmten Rohrwerkstoff. Es ist bekannt, eine Abschirmung gegen die oxidierenden Umgebungseinflüsse durch inerte bzw. reduzierende Gasatmosphären vorzusehen. Eine derartige Sondermaßnahme verhindert die Oxidation während der Erwärmungs- und Anschmelzphase der zu verschweißenden Schmalseiten des Bandes in der Regel aber nur unvollständig. Hinzu kommt, daß die Schmalseiten während der Einformung des Bandes zum Rohr immer durch Staub, Zunder, Fette, Emulsion oder ähnliches verunreinigt werden, so daß auch hierdurch Sauerstoff auf den Schmalseiten bzw. auch Oxide (Zunder) mitgeschleppt werden.A fundamental problem in the manufacture of RF resistance pressure-welded conduits from a slotted tube molded steel strip is that the due to the heating by the Welding current with welded edges always covered with liquefied material are contaminated with oxides. The oxide formation is, for example caused by the erosion of silicon, manganese, aluminum, titanium etc. from the heated pipe material. It is known to shield against the oxidizing environmental influences through inert or reducing Provide gas atmospheres. Such a special measure prevents Oxidation during the heating and melting phase of the welding narrow sides of the tape usually only incomplete. In addition, the narrow sides during the molding of the tape to Pipe always through dust, scale, grease, emulsion or the like be contaminated, so that this also causes oxygen on the narrow sides or oxides (scale) are carried along.

Eine Schmalseitenbesäumung kann zwar den ursprünglichen Zustand der Schmalseiten verbessern, nicht aber eine Gewähr für oxidfreie Seiten im Schweißpunkt bieten, da die Besäumung in jedem Fall vor der Rohreinformung stattfinden muß. Infolgedessen muß stets davon ausgegangen werden, daß sich kurz vor dem Berührungspunkt beider Schmalseiten im Schweißpunkt auf den angeschmolzenen Oberflächen der zu verschweißenden Stirnflächen der Schmalseiten Oxide befinden.A narrow side trimming can admit the original condition of the Improve narrow sides, but not a guarantee for oxide-free pages in the Offer welding spot, since the trimming in any case before the Pipe molding must take place. As a result, must always be off be assumed that shortly before the point of contact of both Narrow sides in the weld spot on the melted surfaces of the welding end faces of the narrow sides oxides.

Im Grundsatz ist es möglich, einen Reinigungseffekt dadurch zu erzielen, daß durch ein ausreichendes Aufeinanderpressen der Schmalseiten die Oxide mit dem aufgeschmolzenen Schweißgut aus der Schweißnaht herausgedrückt werden. Dies erfordert ein genügendes Aufschmelzen der Schmalseiten des Bandes, die im Verlauf der Verschweißung aufeinanderzu bewegt werden. Da die Mittenbereiche der Schmalseiten bei der HF-Widerstandserwärmung jedoch aufgrund physikalischer Gegebenheiten (Skin-Effekt) stets kälter als die äußeren Ecken bleiben, kommt es im Berührungspunkt zu einer zu frühzeitigen Verschweißung der Bandmitten. Wegen einer vielfach zu geringen Dicke des Schmelzfilms stoßen die oxidierten Oberflächen ohne einen ausreichenden Reinigungseffekt (Austauscheffekt) aufeinander. Infolge der somit schon bei geringem Stauchdruck stattfindenden Verschweißung ohne größeren Materialfluß aus der Schweißnahtmitte zu den Außenzonen bleiben immer submikroskopisch kleine Oxide in der Bindeebene erhalten. Diese sind in der Regel aber nur dann von Nachteil, wenn extrem hohe Zähigkeitanforderungen an die Rohre (z. B. extreme Tieftemperaturzähigkeit) gestellt werden. Bei derartigen Qualitätsanforderungen und auch im Hinblick auf sauergasbeständige Rohre besteht die Notwendigkeit, den oxidischen Reinheitsgrad in der Bindeebene zu verbessern. Dies geschieht heute zum einen durch eine gezielte Werkstoffauswahl, d. h. durch den Einsatz niedrig C-haltiger und hochreiner Legierungen für das Bandmaterial und zum anderen durch Verbesserungsmaßnahmen im Sinne einer optimalen Prozeßführung beim Einformen des Stahlbandes und beim Schweißen. Beides verteuert die Herstellung derartiger Leitungsrohre. In principle, it is possible to achieve a cleaning effect by that by sufficiently pressing the narrow sides together, the oxides with the melted weld metal pressed out of the weld seam will. This requires sufficient melting of the narrow sides of the tape are moved towards each other in the course of the welding. Since the Middle areas of the narrow sides during RF resistance heating, however always colder than that due to physical conditions (skin effect) remain on the outside corners, there is a early welding of the belt centers. Because of a multiple too Thickness of the melt film bump the oxidized surfaces without a sufficient cleaning effect (exchange effect) on each other. As a result of the already taking place at low compression pressure Welding without major material flow from the center of the weld to the Outer zones always remain submicroscopically small oxides in the binding plane receive. However, these are usually only a disadvantage if extremely high toughness requirements for the pipes (e.g. extreme Low-temperature toughness). With such Quality requirements and also with regard to acid gas resistant pipes there is a need to change the oxide purity in the To improve the binding level. On the one hand, this is done by a targeted material selection, d. H. through the use of low C and high-purity alloys for the strip material and the other Improvement measures in the sense of optimal process management at Forming the steel band and during welding. Both make it more expensive Manufacture of such conduits.  

Aus der DE 36 00 452 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Leitungsrohren aus Stahl bekannt, bei dem eine Kombination von HF-Schweißen und Laserschweißen angewandt wird. Der Laserstrahl, der im Schweißspalt parallel zur Rohrachse auf den Schweißpunkt fokussiert wird, hat die Aufgabe, die Erwärmung der Schmalseitenmitten zu intensivieren, um hierdurch eine bessere Ausstauchung, also einen besseren Materialfluß an den Schmalseiten von der Mitte zu den Rändern und dadurch einen besseren Reinigungseffekt in der Schweißnaht zu erzielen. Da aber einerseits bisher nur vergleichsweise geringe Laserausgangsleistungen (ca. 10-25 kW) zur Verfügung stehen und andererseits der Wanddickenbereich von Leitungsrohren mit den erwähnten extrem hohen Anforderungen bei ca. 5-15 mm liegt, müssen die Schweißanlagen, auf denen diese Rohre hergestellt werden sollen, bei induktiver Leistungsübertragung mit HF-Generatorleistungen von bis zu 2000 kW ausgerüstet sein. Die an der Schweißstelle nutzbare Leistung liegt dabei in der Größenordnung von maximal 450 kW (ca. 20% der aufgenommenen Leistung). Auch gegenüber diesem Nutzleistungswert nimmt sich eine effektive Laserleistung von 10-25 kW recht bescheiden aus. Dementsprechend gering müssen die Erfolgsaussichten einer solchen Maßnahme eingeschätzt werden. Hinzu kommt die Schwierigkeit, den Laserstrahl zwischen den Schmalseiten zum Schweißpunkt zu führen. Die Lösung dieser Problematik erfordert einen erheblichen Aufwand.DE 36 00 452 A1 describes a process for the production of Steel conduits known in which a combination of HF welding and laser welding is applied. The laser beam that is in the Welding gap focused on the welding point parallel to the pipe axis has the task of heating the narrow side centers intensify in order to get a better swelling, i.e. a better material flow on the narrow sides from the center to the edges and thereby achieving a better cleaning effect in the weld seam. But so far, on the one hand, only comparatively small Laser output powers (approx. 10-25 kW) are available and on the other hand, the wall thickness range of conduits with those mentioned extremely high requirements at approx. 5-15 mm, the Welding systems on which these pipes are to be manufactured at inductive power transmission with HF generator powers of up to 2000 kW. The usable power at the welding point is of the order of 450 kW maximum (approx. 20% of the power consumed). Against this useful value increases effective laser power of 10-25 kW is quite modest. The chances of success of such a must be accordingly low Measure can be assessed. Add to that the difficulty that Guide the laser beam between the narrow sides to the welding point. The Solving this problem requires considerable effort.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Stahlleitungsrohren mit extremen Anforderungen hinsichtlich der Tieftemperaturzähigkeit (z. B. 35 J bei -60°C) anzugeben, das die geschilderten Nachteile vermeidet, also mit vergleichsweise geringem Aufwand ausführbar ist.The object of the invention is therefore to provide a method for producing Steel line pipes with extreme requirements regarding Low-temperature toughness (e.g. 35 J at -60 ° C) to indicate that the avoids the disadvantages described, ie with comparatively low Effort is executable.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben. This object is achieved according to the invention by a method using the Features of claim 1. Advantageous further developments of Invention are specified in subclaims 2 to 10.  

Im Unterschied zum Stand der Technik wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein fokussierter Energiestrom, der vorzugsweise in Form von Laserstrahlen angesetzt wird, nicht benutzt zur Vergleichmäßigung der Aufschmelztiefe über die Breite der Schmalseiten des Bandes, also zur Eliminierung der negativen Folgen des Skin-Effektes, sondern er wird praktisch als eine Art thermischer Schneid- bzw. Kantenhobelprozeß eingesetzt, mit dem die Schmalseiten dicht vor dem eigentlichen Schweißpunkt wirksam gereinigt werden, so daß keine oxidischen Einschlüsse mehr zu befürchten sind. Hierbei wird inertes Gas zur Erzeugung einer hohen Gaskinetik in den engen Schweißspalt eingeblasen. Der fokussierte Energiestrom, der auch in Form eines Plasmaschneidstrahls angewendet werden könnte, hat also hierbei mit dem Gasstrom hoher Geschwindigkeit die Aufgabe, die Kanten von verflüssigtem oder teigigem Material, welches oxidisch verunreinigt ist, freizublasen. Hierbei wird der gedachte Schweißpunkt infolge des geringen Materialverlustes auf beiden Schmalseiten um einige Millimeter bis Zentimeter in Rohrbewegungsrichtung verlagert. Die Schweißleistung des HF-Prozesses kann bzw. sollte dabei bewußt etwas vermindert werden, um bis zum Zeitpunkt des Eintritts in den Plasma- oder Laserschneidstrahl noch kein Spritzen infolge Kurzschlußbildung durch verflüssigtes Material auftreten zu lassen. Da die Schmalseiten von Oxiden befreit sind, muß nachträglich keine wesentliche Verflüssigung mehr erreicht werden. Es kommt zu einer Art Diffusionsverschweißung in inerter bzw. reduzierter Atmosphäre. Da der gesamte Schmalseitenerwärmungszustand auf vergleichsweise geringeren Temperaturen gehalten werden kann, wird ein unerwünschtes Spritzen und somit das früher häufigere Auftreten lokaler Oxidanreicherungen bzw. Bindefehler vermieden.In contrast to the prior art, the invention Process a focused energy flow, which is preferably in the form of Laser beams are used, not used to equalize the Melting depth across the width of the narrow sides of the strip, so for elimination of the negative consequences of the skin effect, but it is practically considered a kind of thermal cutting or edge planing process used with the the narrow sides effectively cleaned just before the actual welding point are so that no more oxidic inclusions are to be feared. Here, inert gas is used to generate high gas kinetics in the injected into a narrow welding gap. The focused energy flow, too could be applied in the form of a plasma cutting beam the task with the gas flow at high speed, the edges of liquefied or doughy material that contaminates oxidically is to blow free. Here, the imaginary welding spot due to the low material loss on both narrow sides by a few millimeters shifted to centimeters in the direction of pipe movement. The welding performance the HF process can or should be deliberately reduced, to by the time of entry into the plasma or Laser cutting beam no spraying due to short circuit formation to let liquefied material occur. Because the narrow sides of oxides are exempt, there is no longer any need to liquefy them can be achieved. There is a kind of diffusion welding in inert or reduced atmosphere. Because the whole Narrow side heating condition at comparatively lower temperatures can be kept, an undesirable spraying and thus that Local oxide accumulations or binding errors occurred more frequently in the past avoided.

Grundsätzlich ist es möglich, den fokussierten Energie- und Gasstrom in Richtung des Rohrinneren zu führen oder umgekehrt. Letzteres hat den Vorteil, daß der Materialabtrag an den Schmalseiten nicht zu einer Verunreinigung des Rohrinneren führt. Basically, it is possible to focus the energy and gas flow in To lead towards the inside of the pipe or vice versa. The latter has the Advantage that the material removal on the narrow sides does not become one Contamination of the inside of the pipe leads.  

Die Richtung des fokussierten Energie- und Gasstroms kann senkrecht zur Schweißrichtung stehen oder aber auch eine Richtungskomponente in oder gegen Schweißrichtung ("stechender" oder "schleppender" Strahl) aufweisen. Als Gas für den Gasstrom hoher Geschwindigkeit kommen inerte oder reduzierende Gase wie z. B. Stickstoff, Formiergas, Argon oder auch Argon/Wasserstoffgemische in Frage.The direction of the focused energy and gas flow can be perpendicular to Welding direction stand or also a direction component in or against welding direction ("piercing" or "dragging" beam) exhibit. Inert come as gas for the gas flow of high speed or reducing gases such as B. nitrogen, forming gas, argon or Argon / hydrogen mixtures in question.

Um auch die Schmalseitenmitten besser bzw. in gleichem Maße zu erwärmen wie die Randzonen der Schmalseiten, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, einen Heißdraht oder ein Heißband kontinuierlich in den Schweißspalt zu führen und dort aufzuschmelzen. Dadurch kommt es vorzugsweise zu einem vorzeitigen elektrischen Kurzschluß in Schmalseitenmitte und zu einer erwünschten Zunahme der Menge der flüssigen Phase, die entweder für sich allein beim Stauchprozeß zu einem besseren Reinigungseffekt führt oder beim anschließenden thermischen Reinigungsprozeß mittels Laser- oder Plasmaschneidstrahl zu einer Unterstützung des Reinigungseffektes dient. Darüberhinaus kann es vorteilhaft sein, auf die Stelle, an der der Heißdraht oder das Heißband zugeführt wird, einander gegenüberliegende zusätzliche Schweißbrenner zu richten, die lediglich die Aufgabe haben, die Aufschmelzleistung zu erhöhen. Hierfür kommen in erster Linie WIG-, Plasma- oder MIG-Impulslichtbogen-Prozesse in Frage, die mit Argon oder einem Argon/CO₂-Gemisch betrieben werden können.In order to heat the narrow side centers better or to the same extent as the edge zones of the narrow sides, in a further development of the invention suggested continuously inserting a hot wire or hot strip into the Lead welding gap and melt there. That’s what happens preferably to a premature electrical short in Narrow side center and to a desired increase in the amount of liquid Phase, either by itself in the upsetting process to a better one Cleaning effect leads or with the subsequent thermal Cleaning process using a laser or plasma cutting beam into one Supports the cleaning effect. Furthermore, it can be advantageous to the place where the hot wire or the hot strip is fed, opposing additional welding torches judge, which only have the task of the melting capacity increase. For this come primarily TIG, plasma or MIG pulsed arc processes in question using argon or a Argon / CO₂ mixture can be operated.

Beim Einsatz von Laserstrahlen für das erfindungsgemäße Verfahren können diese von den beiden Seiten, d. h. gleichzeitig von innen und von außen auf den Schweißspalt gerichtet werden. Der Gasstrom hoher Gaskinetik kann dabei aber nur einen Durchlaufsinn aufweisen, er muß also entweder von innen nach außen oder umgekehrt gerichtet sein. When using laser beams for the method according to the invention this from the two sides, d. H. both from the inside and the outside be directed at the welding gap. The gas flow of high gas kinetics can have only one sense of passage, so it must either be directed from the inside to the outside or vice versa.  

Für ein wirksames Aufschmelzen der Schmalseiten des Bandes zur Erzielung eines ausreichenden Reinigungseffektes reichen in der Regel Laserausgangsleistungen von etwa 5 kW aus. Es ist auch möglich, eine Kombination von Plasma- und Laserschneidstrahl (in Schweißrichtung hintereinander angeordnet) oder mehrerer gleicher Schneidstrahlen zu verwenden.For effective melting of the narrow sides of the tape to achieve a sufficient cleaning effect is usually sufficient Laser output powers of around 5 kW. It is also possible to get one Combination of plasma and laser cutting beam (in the welding direction arranged one behind the other) or several identical cutting beams use.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß ohne große maschinellen Aufwand, d. h. beispielsweise durch Verwendung von Lasern üblicher Leistungsstufen die Gewährleistung extrem sauberer Schweißkanten und damit auch qualitativ hochwertiger Schweißnähte ermöglicht wird. Darüberhinaus läßt dieses Verfahren gleichzeitig sehr hohe Schweißgeschwindigkeiten zu (je nach Wanddicke (5-20 mm) ca. 5 bis 40 m/min), so daß eine ausgezeichnete Wirtschaftlichkeit wie beim bisher angewandten HF-Schweißen ohne Zusatzmaßnahmen gegeben ist. Schließlich können mit diesem Verfahren auch Leitungsrohre aus hochlegierten Cr-Ni-Stählen, Nickelbasiswerkstoffen und plattierten Bändern hergestellt werden.This is a major advantage of the method according to the invention see that without great mechanical effort, d. H. for example by Use of lasers of usual power levels guarantee extreme clean welding edges and thus of higher quality Welds is made possible. Furthermore, this method leaves at the same time very high welding speeds (depending on the wall thickness (5-20 mm) about 5 to 40 m / min), so that an excellent Efficiency as with the previously used HF welding without Additional measures are given. Finally, using this procedure also pipes made of high-alloy Cr-Ni steels, Nickel-based materials and clad strips are manufactured.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Darstellungen in den Fig. 1 bis 6 näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the representations in FIGS. 1 to 6. It shows:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf den Schweißspalt, Fig. 1 is a schematic plan view of the welding gap,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-A in Fig. 1, Fig. 2 shows a section according to line AA in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie B-B in Fig. 1, Fig. 3 a section along line BB in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie C-C in Fig. 1, Fig. 4 shows a section along line CC in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie D-D in Fig. 1, Fig. 5 shows a section according to line DD in Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine glühbehandelte Schweißnaht und Fig. 6 shows a section through an annealed weld and

Fig. 7 Prüfergebnisse von Schweißversuchen. Fig. 7 test results of welding tests.

In Fig. 1 wird ein Stahlband durch die Walzen 2a, b zu einem Schlitzrohr 1 eingeformt und dann HF-widerstandsgeschweißt. Die Übertragung des Schweißstromes erfolgt durch die HF-Spule 3 auf induktivem Wege. Der offene Schweißspalt (Schlitz) trägt das Bezugszeichen 4, der eigentliche Schweißpunkt, an dem die Schmalseiten miteinander verbunden sind, das Bezugszeichen 5. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Schmalseiten des Schlitzrohres 1 an der Stelle A-A in Fig. 1 ein ungleichmäßiges Temperaturprofil 7a aufweisen. Die Schmalseitenränder sind sehr viel stärker erwärmt als die Schmalseitenmitten.In Fig. 1, a steel strip is formed by the rollers 2 a, b into a slotted tube 1 and then HF resistance welded. The welding current is transmitted by the RF coil 3 by induction. The open welding gap (slot) bears the reference number 4 , the actual welding point at which the narrow sides are connected to one another, reference number 5 . From Fig. 2 it can be seen that the narrow sides of the slotted tube 1 at point AA in Fig. 1 have an uneven temperature profile 7 a. The narrow side edges are heated much more than the narrow side centers.

Vor dem Schweißpunkt 5 ist über dem Schlitzrohr 1 ein Laser-Schneidkopf 6 mit einer Gasdüse angeordnet und erzeugt einen auf die Schmalseiten des Bandes einwirkenden Laser-Schneidstrahl 8 (Fig. 3). Das an den Schmalseiten aufgeschmolzene Material wird mit dem Gasstrom hoher Geschwindigkeit abgetragen und in Form des Materialstrahls 9 in das Rohrinnere geblasen und hier in geeigneter Weise aufgefangen und abgeführt. An der Stelle B-B hat sich durch die weitere HF-Erwärmung das Temperaturprofil 7b eingestellt. Die Verhältnisse kurz hinter dem Schweißpunkt (Schnitt C-C) sind in Fig. 4 dargestellt. Die Wärmeeinflußzone ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, die Bindeebene ist gestrichelt dargestellt. Das auf den Schmalseiten im Schweißpunkt verfügbare flüssige Material ist nach außen hin ausgestaucht worden und bildet den Schweißgrat 11a, b. Nach Abhobeln des Schweißgrates 11a, b ergibt sich das in Fig. 5 gezeigte Schnittbild an der Stelle D-D, welches nur noch die HF-Erwärmungszone 10 erkennen läßt. Nach einer zweifachen Glühbehandlung mit anschließender kontrollierter Abkühlung ergibt sich im Querschnitt des erzeugten Rohres eine Glühzone 12 gemäß Fig. 6. A laser cutting head 6 with a gas nozzle is arranged in front of the welding spot 5 above the slotted tube 1 and generates a laser cutting beam 8 acting on the narrow sides of the strip ( FIG. 3). The material melted on the narrow sides is removed with the gas flow at high speed and blown into the interior of the pipe in the form of the material jet 9 and is collected and discharged here in a suitable manner. At point BB, the temperature profile 7 b has been set by the further HF heating. The conditions just behind the welding point (section CC) are shown in FIG. 4. The heat affected zone is designated by the reference numeral 10 , the binding plane is shown in dashed lines. The liquid material available on the narrow sides at the welding point has been swung outwards and forms the welding burr 11 a, b. After the welding burr 11 a, b has been planed off, the sectional image shown in FIG. 5 is obtained at the point DD, which only shows the HF heating zone 10 . After a double annealing treatment with subsequent controlled cooling, an annealing zone 12 according to FIG. 6 results in the cross section of the tube produced.

AusführungsbeispielEmbodiment

In Laborschweißversuchen wurden 40 mm breite und 12,7 mm dicke Blechbänder aus sauergasbeständigem Warmbreitband der Qualität X65 nach dem HF-Konduktivschweißverfahren miteinander verschweißt, wobei der erfindungsgemäße Reinigungsschneidstrahl in Form einer Laserstrahlung mit einem zusätzlichen Gasstrom hoher Geschwindigkeit eingesetzt wurde. Das als Ausgangsmaterial verwendete Stahlband hatte die folgende Werkstoffzusammensetzung (Gewichts-%):In laboratory welding tests, 40 mm wide and 12.7 mm thick Sheet metal strips made from sour gas-resistant hot wide strip of quality X65 the HF conductive welding process welded together, the Cleaning cutting beam according to the invention in the form of a laser radiation was used with an additional gas stream of high speed. The steel strip used as the raw material had the following Material composition (% by weight):

0,04% C
0,15% Si
1,4 % Mn
0,04% Al
0,07% V
0,04% Nb
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen.0.04% C
0.15% Si
1.4% Mn
0.04% Al
0.07% V
0.04% Nb
Balance iron and usual impurities.

Der eingesetzte Laserstrahl hatte eine Leistung von 6 kW. Als Laserschneidgas wurde ein Gemisch aus 85% Stickstoff und 15% Wasserstoff und für die Abschirmung der durch den Laser gereinigten Kanten bis zum Schweißpunkt Formiergas 90/10 verwendet. Die Schweißgeschwindigkeit betrug 10 m/min. Nach einer zweistufigen partiellen Nahtglühung mit definierter beschleunigter Abkühlung wurden die erzeugten Schweißverbindungen einer Qualitätsprüfung unterzogen. Die erreichten Werte bezüglich der Zähigkeitseigenschaften sind in Fig. 7 dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, daß die aus dem Stand der Technik bekannten Richtwerte, die durch die untere Kurve repräsentiert werden, bei den erfindungsgemäß erzeugten Nähten weit übertroffen werden. The laser beam used had an output of 6 kW. A mixture of 85% nitrogen and 15% hydrogen was used as the laser cutting gas and shielding of the edges cleaned by the laser up to the welding point forming gas 90/10 was used. The welding speed was 10 m / min. After a two-stage partial seam annealing with defined accelerated cooling, the welded joints were subjected to a quality check. The values achieved with regard to the toughness properties are shown in FIG. 7. It can be clearly seen that the guide values known from the prior art, which are represented by the lower curve, are far exceeded in the seams produced according to the invention.

Beispielsweise betrug die Kerbschlagarbeit bei einer Prüftemperatur von -60°C zwischen 160 J und 245 J, während der Richtwert für HF-geschweißte Rohre bei dieser Temperatur weniger als 30 J beträgt. Die Überprüfung der Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rißbildung durch den HIC-Test nach NACE (Verfahren nach TM-02-84- Prüflösung nach TM-01-77/pH3) ergab keinerlei Risse. Das erfindungsgemäße Verfahren führt also zur Erzeugung von HF-geschweißten Stahlrohren mit ganz hervorragenden Eigenschaften bezüglich ihrer Tieftemperaturzähigkeit und Wasserstoffrißbeständigkeit.For example, the impact energy at a test temperature of -60 ° C between 160 J and 245 J, while the guide value for HF welded Pipes at this temperature is less than 30 J. The verification the resistance to hydrogen-induced cracking caused by the HIC test according to NACE (method according to TM-02-84 test solution according to TM-01-77 / pH3) showed no cracks. The method according to the invention thus leads to the production of HF-welded steel pipes with whole excellent properties with regard to their low temperature toughness and Resistance to hydrogen cracking.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von metallischen Leitungsrohren insbesondere aus Stahl durch Einformung von bandförmigem Ausgangsmaterial zu einem Schlitzrohr und Verschweißen der im Schlitz des Schlitzrohres unter Anwendung eines Anpreßdrucks zusammenstoßenden Schmalseiten des Bandes durch kombinierte Anwendung des HF-Widerstandsschweißverfahrens und mindestens eines zusätzlichen fokussierten Energiestroms hoher Leistungsdichte im Bereich der zu verschweißenden Schmalseiten des Bandes, wobei die erwärmten Zonen der Schmalseiten des Bandes und die Schweißstelle durch eine inerte oder reduzierende Gasatmosphäre geschützt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine fokussierte Energiestrom im wesentlichen quer zur Schweißrichtung und in Verbindung mit mindestens einem ebenfalls quer zur Schweißrichtung verlaufenden Gasstrom hoher Geschwindigkeit kurz vor der Schweißstelle im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Schmalseiten des Bandes geführt wird, wobei die Oberfläche der beiden Schmalseiten aufgeschmolzen und die an ihr haftenden oder in ihr eingeschlossenen Oxide im Sinne eines Fugenhobelprozesses von dem Gasstrom abgetragen werden und die so gereinigte Oberfläche bis zum Erreichen der Schweißstelle durch die Gasatmosphäre vor Oxidation geschützt wird.1. A process for the production of metallic conduits, in particular made of steel, by forming a strip-shaped starting material into a slotted tube and welding the narrow sides of the strip colliding in the slit of the slotted tube using a contact pressure by combined use of the HF resistance welding method and at least one additional focused energy stream of high power density in the Area of the narrow sides of the strip to be welded, the heated zones of the narrow sides of the strip and the welding point being protected by an inert or reducing gas atmosphere, characterized in that at least one focused energy flow is essentially transverse to the welding direction and in connection with at least one likewise transverse to the welding direction of the high-speed gas stream shortly before the welding point is guided essentially parallel to the surface of the narrow sides of the strip, di e The surface of the two narrow sides is melted and the oxides adhering to or enclosed in it are removed from the gas stream in the manner of a gouging process and the surface cleaned in this way is protected from oxidation until the weld is reached by the gas atmosphere. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fokussierter Energiestrom eine Laserstrahlung angewendet wird.2. The method according to claim 1, characterized, that laser radiation is used as the focused energy flow becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung bezüglich des Schlitzrohres gleichzeitig von innen und außen aus erfolgt. 3. The method according to claim 2, characterized, that the laser radiation with respect to the slit tube simultaneously from done inside and out.   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fokussierter Energie- und Gasstrom ein Plasmastrahl angewendet wird.4. The method according to claim 1, characterized, that as a focused energy and gas flow, a plasma jet is applied. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energie- und Gasstrom vom Rohrinneren nach außen geführt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the energy and gas flow from the inside of the pipe to the outside becomes. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Energie- und Gasstrom außer einer Richtungskomponente senkrecht zur Schweißrichtung auch eine Richtungskomponente in oder gegen Schweißrichtung (stechender oder schleppender Energie- und Gasstrom) hat.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that the energy and gas flow except for a directional component a directional component in or perpendicular to the welding direction against welding direction (stinging or dragging energy and Gas flow). 7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Stickstoff, Formiergas, Argon oder ein Argon/Wasserstoffgemisch als Gasstrom angewendet wird.7. The method according to claim 2 or 3, characterized, that nitrogen, forming gas, argon or an argon / hydrogen mixture is applied as a gas stream. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Erwärmung der Schmalseitenmitten ein Heißdraht oder Heißband zwischen den Schmalseiten kontinuierlich in den Schweißspalt geführt, über eine Zusatzstromquelle bis auf Temperaturen dicht unterhalb des Schmelzpunktes vorerwärmt und durch die HF-Widerstandserwärmungseinrichtung miterschmolzen wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized, that to improve the heating of the narrow side centers Hot wire or hot strip between the narrow sides continuously in led the welding gap, up to an additional power source Temperatures just below the melting point and preheated is also melted by the HF resistance heating device.   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Stelle, an der der Heißdraht oder das Heißband zugeführt wird, jeweils einander gegenüberliegende Schweißbrenner gerichtet werden.9. The method according to claim 8, characterized, that where the hot wire or hot strip is supplied, each opposite welding torch be judged. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als gegenüberliegende Schweißbrenner WIG-, Plasma-, Plasma-MIG- oder MIG-Impulslichtbogen-Brenner mit Argon oder einem Argon/H₂-Gemisch oder dergleichen eingesetzt werden.10. The method according to claim 9, characterized, that as opposite welding torches TIG, plasma, Plasma MIG or MIG pulsed arc torches with argon or one Argon / H₂ mixture or the like can be used.