DE890512C - Method and device to support long work pieces made of steel against sagging during heat treatment - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung langer Arbeitsstücke aus Stahl gegen Durchhängen bei der Wärmebehandlung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur magnetischen Unterstützung langer stählerner Arbeitsstücke von verhältnnsmäßig kleinem Querschnitt gegen das Durchhängen bei der Wärmebehandlung, wenn die übliche Unterstützungsart durch mechanische Mittel nicht angewendet werden kann. Arbeitsstücke solcher Art sind z. B. Rohre kleinen Durchmessers, Stäbe oder Streifen aus Stahl, die oft mit einem Überzug aus anderem Metall versehen sind und dann eire besonders schonende Behandlung erfordern. Dies zu dem Zweck, daß das erweichte Merzugsmaterial nicht beim Förderndes Schweißgutes durch Gleiten auf der Unterlage beschädigt oder abgestreift wird.Method and device for supporting long work pieces Steel against sagging during heat treatment The invention relates to a Method and device for the magnetic support of long steel Workpieces with a relatively small cross-section prevent sagging the heat treatment, if the usual type of support by mechanical means cannot be used. Workpieces of this type are z. B. Small tubes Diameter, rods or strips of steel, often with a coating of other things Metal and then require particularly careful handling. this for the purpose that the softened tensile material does not occur when conveying weld metal is damaged or wiped off by sliding on the surface.

Bekannt ist ein Verfahren, nach dem Glühgut während und nach der Wärmebehandlung durch Einwirkung von Magneten eine Berichtigung seiner Form erfährt, wenn sich diese durch Verziehen geändert hat. Die Einwirkung der Magnete ist also eine örtliche und auf den ruhenden Gegenstand gerichtet.A method is known according to which the material to be annealed during and after the heat treatment undergoes a correction of its shape by the action of magnets, if this changed by warping. The action of the magnets is therefore local and directed at the stationary object.

Es ist weiter bekannt, bei der Fertigung von Rohr mit Durchmessern von etwa 3 bis 15 mm aus veredelten Stahlstreifen Sch-,veißmaschinen zu benutzen, bei denen das Rohr zwischen zwei oder mehreren Elektrodenpaaren, denen in geeigneter Weise der Schweißstrom zufließt, hindurchgeführt wird, so .daß es als elektrische .Widerstandsstrecke zwischen den äußeren Elektroden dient. Dabei erwärmt es sich auf einebestimmte Temperatur, die Schweißtemperatur, die durch Regelung der Stärke des elektrischen Stromes und der Durchgangsgeschwindigkeit des Rohres genau abgestuft werden kann. Der Zweck ist, das Stahlrohr, dessen Wandung z. B. aus mehreren Schichten. gebildet wird, mit Hilfe des aufgetragenen oder ,zugeführten Metalls zu verschweißen und zu überziehen, wozu be@ispie-lsweise Kupfer dienen kann. In diesem Fall ist es notwendig, den Schweiß- oder Lötvorgang in Schutzgas vorzunehmen, damit keine Oxydation des Kupfers bei der anzuwendenden hohen Temperatur stattfindet. Der Gebrauch einer Schutzgashülle setzt natürlidh ein 'Gehäuse voraus, das die Elektroden und das durchzuführende Rohr in der Schweißzone und den angrenzenden Gebieten umgibt. Gewöhnlich ist es unter Berücksichtigung der praktischen Verhältnisse, d. h. der Schweißtemperatur und der Durchgangsgeschwindigkeit nicht möglich, .die Widerstandsstrecke so kurz zu halten, daß eine Unterrstützung des innerhalb derselben weich werdenden und zum Durchhängen neigenden Rohres entbehrlich ist. Die Anbringung metallener oderkeramischer Stützen ist aber unstatthaft, weil durch diese das weich oder flüssig werdende Kupfer von der Stahlaberfläcbe abgestreift oder wenigstens beschädigt würde.It is also known in the manufacture of pipe with diameters from about 3 to 15 mm of refined steel strips to use welding and whipping machines, where the pipe is between two or more Electrode pairs, to which the welding current flows in a suitable manner, is passed through, so .that it serves as an electrical resistance path between the outer electrodes. Included it heats up to a certain temperature, the welding temperature, which is set by regulation the strength of the electric current and the speed of passage of the pipe can be precisely graduated. The purpose is, the steel pipe whose wall z. B. from several layers. is formed, with the help of the applied or, supplied To weld and coat metal, for which, for example, copper can be used. In this case it is necessary to carry out the welding or soldering process in protective gas, so that no oxidation of the copper takes place at the high temperature to be used. The use of a protective gas cover naturally requires a housing that contains the electrodes and surrounds the pipe to be passed through in the welding zone and the adjacent areas. Usually it is taking into account practical circumstances, i. H. the Welding temperature and the throughput speed not possible to be kept so short that there is support for that which is softened within it and the tube which tends to sag is dispensable. The attachment of metallic or ceramic supports are inadmissible because they make them soft or fluid copper being stripped from the steel surface or at least damaged.

Durch den. Erfindungsgegenstand, wird diese Schwierigkeit überwunden, indem das zu schweißende Stahlrohr in der Zone hoher Temperatur durch magnetische Anziehung in gerader Richtung gehalten wird. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist es, dabei das magnetische Feld zu benutzen, das durch den Schweißstrom in der Umgebung des Rohres entsteht, Dadurch verrichtet der Strom eine zusätzliche Aufgabe, die weder zur Erhöhung der Kosten noch zur Vermehrung der Arbeitsvorgänge führt. Es kommt hinzu, daß die Vorrichtung von einfachem Aufbau ist und ihre Einwirkung auf das zu stützende Rohr in einfacher Weise geregelt werden kann.Through the. Subject of the invention, this difficulty is overcome by placing the steel pipe to be welded in the high temperature zone by magnetic Attraction is held in a straight direction. A particular advantage of the process is to use the magnetic field created by the welding current in the The area around the pipe is created, as a result of which the current performs an additional task, which neither leads to an increase in costs nor to an increase in the number of work processes. In addition, the device is simple in construction and its action can be regulated on the pipe to be supported in a simple manner.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung.The drawing illustrates an embodiment of the invention.

Abb. i ist in schematischer Darstellung ein Längsschnitt durch die wichtigsten Teile einer .Schweißmaschine nebst einer Seitenansicht der den Erfindungsgegenstand bildenden Teile; Abb. 2 ist eine Vorderansicht mit Querschnitt, hauptsächlich auf die einzelnen Teile der magnetischen Vorrichtung bezüglich; Abb. 3 veranschaulicht im vergrößerten Maßstab den Querschnitt eines Rohres, das aus einem veredelten Stahlstreifen durch Längszusammenbiegen gewonnen wird und aus zwei Schichten bestecht, die durch eine Übergangsschicht aus einem leichter schmelzenden .Metall miteinander verbunden. sind.Fig. I is a schematic representation of a longitudinal section through the most important parts of a .Schweißmaschine together with a side view of the subject of the invention forming parts; Fig. 2 is a cross-sectional front view, mainly of FIG the individual parts of the magnetic device with respect to; Fig. 3 illustrates on an enlarged scale the cross-section of a pipe made from a refined steel strip is obtained by bending it lengthways and is made up of two layers, which pass through a transition layer made of a more easily melting metal connected to one another. are.

Die Schweißmaschine besteht in bekannter Weise und hinsichtlich ihrer wichtigsten Teile aus den Rollenelektroden i, 2, 3, die auf ihren Umfangsflächen mit einem Profil versehen sind, das zum Querschnitt des zu fördernden Rohres 4. paßt. Der erforderliche Gegendruck auf dieses erfolgt durch kleinere Rollen 5, .6; ,7, die bzw. .den Elektroden i, 2, 3 gegenüber und nachgiebig angeordnet sind. Die Förderung des Rohres 4 geschieht durch die motorisch, angetriebenen vor und hinter Tier Schweißmaschine angebrachten Rollen B. Die Elektroden, i, 2, 3 sind an die sekundäre Wicklung 9 eines Transformators angeschlossen, dessen primäre Wli,rklung,io vom Netzstrom gespeist wird. Der Anschluß der Elektroden ist in der Weise vorgenommen, daß die äußeren Elektroden i und 3 mittels der Leitungen iii an den einen Pol der Sekundärwicklung g und die mittlere Elektrode 2 durch die Leitung ä2 an den anderen Pol angeschlossen sind. Auf diese Weise entsteht zwischen den äußeren Elektroden kein Spannungsunterschied, und es brauchen dieselben dadurch weder unter sich noch gegen das Maschinengestell isoliert zu werden. Derjenige Teil des Rohres 4, in dem bei der Schweißung eine hohe Temperatur herrscht, ist samt den Elektrodeni2, 6 und 3, 7 mit einem geeignet geformten Gehäuse 13 umgeben, in das Schutzgas unter geringem Überdruck eingeleitet werden kann, das beim Betrieb an den beiden Enden des Gehäuses 1.3 abbrennt. Dieses ist aus einem Nichteisenmetall gefertigt, damit es an den ma:gnetischen Wirkungen nicht teilnimmt.The welding machine consists in a known manner and with regard to its most important parts of the roller electrodes i, 2, 3, which are provided on their peripheral surfaces with a profile that matches the cross-section of the pipe 4 to be conveyed. The required counter pressure on this is done by smaller rollers 5, .6; , 7, which or .den electrodes i, 2, 3 are arranged opposite and resilient. The pipe 4 is conveyed by the motor-driven rollers B in front of and behind the animal welding machine. The electrodes, 1, 2, 3 are connected to the secondary winding 9 of a transformer, the primary Wli, rklung, io of which is fed by the mains current. The electrodes are connected in such a way that the outer electrodes i and 3 are connected to one pole of the secondary winding g by means of lines iii and the middle electrode 2 is connected to the other pole by means of line ä2. In this way, there is no voltage difference between the external electrodes, and the same do not need to be isolated either from one another or from the machine frame. That part of the tube 4, in which there is a high temperature during the welding, is surrounded, together with the electrodes 2, 6 and 3, 7, with a suitably shaped housing 13 , into which the protective gas can be introduced under a slight overpressure, which when the two are operated Ends of the housing 1.3 burns off. This is made of a non-ferrous metal so that it does not participate in the magnetic effects.

Erfindungsgemäß ist parallel über dem zu schweißenden ,Stahlrohr 4 und außerhalb des Gehäuses 13 ein Stab 14 aus Weichstahl (s. auch Abb. 2) angeordnet, der etwas remanenten Magnetismus enthält. Der Stab -ä4 kann, z. B. mittels Gewindespindeln 15, 116 und verbindender Gewindebuchsen 17, in der Höhenlage verstellt werden, wobei die Gewindespindeln 15, 16 bzw. an einem ortsfesten Gestellteil 18 und an -dem Stab 14 befestigt sind. Aus der Anordnung geht hervor, daß es zur Verstellung notwendig ist, den Gewindespindeln 15, , 16 verschieden gerichtete Gewinde zu geben.According to the invention, a rod 14 made of mild steel (see also Fig. 2), which contains somewhat remanent magnetism, is arranged parallel above the steel pipe 4 to be welded and outside the housing 13. The rod -ä4 can, for. B. by means of threaded spindles 1 5, 116 and connecting threaded bushings 17, can be adjusted in height, the threaded spindles 15, 16 or on a stationary frame part 18 and -the rod 14 are attached. The arrangement shows that it is necessary for adjustment to give the threaded spindles 1 5 , 16 differently directed threads.

Beim Betrieb der Schweißmaschine wird, um ein Rohr etwas von der Querschnittsform nach Abb. 3 zu verschweißen, zwischen den Elektroden i, 2, 3 im gleichmäßig durchgehenden Rohr 4 eine Widerstandsstrecke für den Strom gebildet, wobei sich das Rohr 4 erwärmt. Zugleich erzeugt der Strom, besonders auf der Strecke zwischen den Elektroden 2 und 3, ein starkes Magnetfeld, das den remanenten Magnetismus im Stahlstab 14 becinflußt und infolgedessen eine gegenseitige Anziehung zwischen diesem und dem Rohr' 4 bewirkt. Die Anziehung kann durch entsprechende Höhenverstellung des ,Stabes 14 geregelt werden, so daß sie gerade ausreicht, das auf der Erstreckung zwischen den Elektroden 2 und 3 erweichte Rohr vor dem Durchhängen zu bewahren und in gerader Richtung zu erhalten. Eine Unterstützung des Rohres 4 zwischen den Elektroden i und 2; wo der elektrische Widerstand bereits wirksam ist, ist im allgemeinen nicht notwendig, da beidem geringeren Abstand der Elektroden und ,der wesentlich niedrigeren Anlauftemperatur,die Gefahr deos Durchhängens des Rohres q. nicht gegeben ist.When operating the welding machine, a pipe becomes somewhat of the cross-sectional shape to be welded according to Fig. 3, between the electrodes i, 2, 3 in the evenly continuous Tube 4 formed a resistance path for the flow, the tube 4 being heated. At the same time, the current generates, especially on the path between the electrodes 2 and 3, a strong magnetic field affecting the remanent magnetism in the steel rod 14 and consequently causes a mutual attraction between this and the tube '4. The attraction can be regulated by adjusting the height of the rod 14 accordingly so that it just suffices on the extension between the electrodes 2 and 3 softened pipe to keep it from sagging and straight up obtain. A support of the tube 4 between the electrodes i and 2; where the electrical resistance is already effective is generally not necessary because of the smaller distance between the electrodes and, which is significantly lower Starting temperature, the risk of deodorant sagging of the pipe q. is not given.

Die Erfindung ist mit Bezug auf ein Rohr erläutert, kann jedoch, wie ohne weiteres ersichtlich ist, ebenso auf andere Arbeitsstücke, z. B.. Stangen oder Stahlstreifen, angewendet werden.The invention is explained with reference to a pipe, but can, as is readily apparent, as well as other workpieces such. B .. rods or Steel strips.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur magnetischen Unterstützung langer Arbeitsstücke aus Stahl gegen das Durchhängen bei der Wärmebehandlung, dadurch gekennzeichnet, .daß auf das in stetiger Bewegung befindliche Schweißgut in der Zone hoher Erwärmung (unterhalb des Umwandlungspunktes von ß- in a-Eisen) ein feststehendes magnetisches Feld zur Einwirkung gebracht wird. :PATENT CLAIMS: i. Procedure for magnetic support for long Workpieces made of steel against sagging during heat treatment, characterized in that .that on the weld metal in constant motion in the high temperature zone (below the transition point from ß- to a-iron) a fixed magnetic one Field is brought into action. : 2. Verfahren nach Anspruch u, d@ad(urch gekennzeichnet, daß das durch den elektrischen Strom zur Erwärmung des Schweißgutes erzeugte magnetische Feld zugleich zur Unterstützung des Schweißgutes benutzt wird. 2. The method according to claim u, d @ ad (characterized by, that the magnetic generated by the electric current to heat the weld metal Field is also used to support the weld metal. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und -, dadurch gekennzeichnet, daß im Magnetfelid des Schweißstromes außerhalb des das Schweißgut umschließenden Gehäuses (13) über dem Schweißgut (q.) und parallel zu ihm ein Stahlstab (14) verstellbar angeordnet ist.3. Device for Exercise of the method according to claim i and -, characterized in that in the magnetic field of the welding current outside of the housing (13) surrounding the weld metal the weld metal (q.) and parallel to it a steel rod (14) arranged adjustable is.