DE2049420A1

DE2049420A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre

Info

Publication number: DE2049420A1
Application number: DE19702049420
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr.-Ing. 3000 Hannover. M B21c 37-12 Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1970-10-08
Filing date: 1970-10-08
Publication date: 1972-04-13
Also published as: IT939500B; US3728782A; CA962049A

Description

Kabel- und Metallwerke 1 1084

Gutehoffnungsliütte Aktiengesellschaft 204942Q 4 okt 1970

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre, vorzugsweise aus Nichteisenmetall, bei dem ein längseinlaufendes Metallband zum Schlitzrohr geformt, an seinen Bandkanten mittels elektrischer Lichtbogenschweißung verschweißt und das so gebildete Metallrohr anschließend weiterbehandelt wird.

Bei längsnahtgeschweißten Rohren zeigen die Schweißnähte gegenüber dem Grundgefüge eine Kornvergröberung, die zum Teil aus Festigkeitsgründen und zum Teil aus Gründen der Dichtigkeit des Rohres unerwünscht ist und deshalb rückgängig gemacht werden muß.

Es ist ein Verfahren zum Stumpfnahtschweißen mit Vergütung der Schweißnaht von Aluminium oder Aluminiumlegierungen bekannt, bei dem die Schweißnaht ohne Hinzufügen weiteren Schweißdrahtes wieder geschmolzen und wieder zum Erstarren gebracht wird. Durch diese Maßnahme wird im wesentlichen erreicht, daß die in der Schweißnaht befindlichen Verunreinigungen in Richtung der Außenfläche gestoßen werden, so daß die Natur der Verbindungestelle oder Fuge an der Mittelebene geändert und der Verbindungsstelle eine verbesserte Festigkeit gegeben wird. Eine Verringerung der Kerngröße wird hier nur bedingt erzielt (DAS 1 097 692).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schweißnaht längsnahtgeschweißter Rohre so zu vergüten, daß sie in Bezug auf Festigkeit und Dichtigkeit den allerhöchsten Ansprüchen genügt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren eingangs erwähnter Art das Metallrohr im Bereich der Schweißnaht durch Überlagerung zweier Spannungszustände verformt wird. Durch diese Oberlagerung von zwei Spannungszuständen wird der Bereich der Schweißnaht sehr stark plastisch kaltverformt, so daß sich eine Vielzahl von Gitterstörungen im Gefüge bilden, die den Keim für das neu zu bildende Korn bilden. Das Gefüge im Bereich der Schweißnaht wird durch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich feinkörniger als es mit den bisher bekannten Verfahren möglich war.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht erfindungsgemäß aus einer zwischen zwei Widerlagern angeordneten, das Metallrohr aus seiner Durchlaufebene auslenkenden Druckrolle, die eine in Umfangsrichtung verlaufende Wulst aufweist. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, einmal eine Biegespannung - durch das Auslenken - und zum zweiten eine Druckspannung - durch die in ümfangsriehtung verlaufende Wulst im Bereich der Schweißnaht zu erzeugen. Es kann auch in einigen Fällen von Vorteil sein, statt der Druckrolle einen Ziehstein zu verwenden, durch den das Metallrohr ausgelenkt wird und der eine die Schweißnaht eindrückende Hase aufweist. Vorteilhaft ist es, wenn die Breite der Wulst mindestens der Breite der Schweißnaht entspricht, wobei unter der Schweißnaht der gesamte durch die Schweißwärme geftigemäßig beeinflußte Bereich verstanden sein soll. Der gesamte Bereich der Schweißnaht wird somit durch die Druckrolle verformt, so daß auch die Kornvergröberungen in den Randzonen der Schweißnaht beseitigt werden.

Um die Druckspannung der Gegenrolle bzw. der Wulst völlig auf die Schweißnaht zu übertragen, ist es zweckmäßig, der. Druckrolle eine Gegenrolle zuzuordnen. Druck- und/oder Gegenrolle weisen erfindungsgemäß eine halbkreisförmige in Umfangsrichtung verlaufende dem Außendurchmesser des Metall-

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rohres angepaßte Ausnehmung auf, die ein seitliches Verrutschen des Metallrohres völlig vermeidet.

Die Erfindung ist an Hand der in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtdarstellung der

Anlage zur Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre,

Fig. 2 eine Ausführungsfora der Yerformungsvorrichtung,

Fig. 3 ein vergrößerter Schnitt in der Achse A in Figur 2

Fig. 4 einen Ziehstein

Von einer Vorratstrommel 1 wird das Metallband 2 abgezogen und mittels nicht dargestellter Formwerkzeuge zu einem Schlitzrohr 3 geformt, dessen Bandkanten mit Hilfe eines Lichtbogenschweißbrenners 4 unter Schutzgas verschweißt werden. Erfindungsgemäß wird das Metallrohr 5» beispielsweise ein Kupferrohr, im Bereich der Schweißnaht 6 durch Überlagerung zweier Spannungszustände verformt. Dies geschieht mit Hilfe der Druckrolle 7, die das Metallrohr 5 zwischen den beiden Widerlagern 8 und 9 aus seiner Durchlaufachse auslenkt. Die Widerlager 8 und 9 können als Rollen oder als Ziehsteine ausgebildet sein. Der zweite Spannungszustand wird der Schweißnaht 6 durch der in Umfangsrichtung der Druckrolle 7 verlaufenden ringförmigen Wulst

10 aufgezwungen. Statt der Druckrolle 7 kann auch ein Ziehstein 17 verwendet werden (s. Fig. 4), der dann eine der tfulst 10 entsprechende Hase 18 aufweisen sollte. Die Breite der Wulst 10 entspricht mindestens der Breite der Schweißnaht 6. Um die Druckspannung mit Hilfe der Wulst 10 besser auf die Schweißnaht 6 übertragen zu können, ist eine Gegenrolle 11 vorgesehen, die bei Verwendung einea Ziehsteines natürlich nicht notwendig ist. Druckrolle 7 und Gegenrolle

11 weisen halbkreisförmige dem Außendurchmesser des Metallrohres 6 entsprechende Ausnehmungen 12 aus, die zur Führung

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des Metallrohres 5 dienen. Nach der Verformung durchläuft das Metallrohr 5 einen Durchlaufglühofen 13, der von außen beheizt sein kann, in dem das Metallrohr 5 aber auch zwischen zwei stromführenden Hollen mittels Stromwärme geglüht werden kann.

Nach dem Glühen wird die durch die Wulst 10 in das Metallrohr 5 eingedrückte Delle 14 mittels einer nicht näher dargestellten an sich bekannten Mandrille wieder herausgedrückt. Dabei kann das Metallrohr 5 gleichzweitig in seinem Außendurchmesser mittels einer Zieheinrichtung 15 reduziert werden. Nach dieser Kaltverformung wird das Metallrohr 5 nochmals in einem weiteren Glühofen 16, der wie der Glühofen 13 ausgebildet sein kann, geglüht, wobei die Schweißnaht nochmals vergütet wird. Anschließend wird das fertige Metallrohr 5 in an sich bekannter Weise zu Ringen oder auf Trommeln gewickelt bzw. einer Ablängvorrichtung zugeführt.

Der Vorgang der ersten Kaltumformung mittels zweier sich überlagernden Spannungszustände nach dem Glühen kann nach jedem.Glühvorgang wiederholt werden, wenn sich herausstellt, daß die Qualität der Schweißnaht noch nicht ausreicht.

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Claims

Kabel- und Metallwerke 1 1084

Gfutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 5.Okt.1970

Patentansprüche

1.y Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung längsnahtgeschweißter Metallrohre, vorzugsweise aus Nichteisenmetall, bei dem ein längseinlaufendes Metallband zum Sehlitzrohr geformt, an seinen Bandkanten mittels elektrischer Lichtbogenschweißung verschweißt und das so gebildete Metallrohr anschließend weiterbehandelt wird, dadureh gekennzeichnet, daß das Metallrohr (5) im Bereich der Schweißnaht (6) durch Überlagerung zweier Spannungszustände verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß sich im Bereich der Schweißnaht (6) Druck- und Biegespannungen überlagern.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zwischen zwei Widerlagern (8, 9)» beispielsweise zwei Ziehsteinen, angeordnete das Metallrohr (5) aus seiner Durchlaufachse auslenkende Druckrolle (7)> die eine im Uinfangsrichtung verlaufende Wulst (10) aufweist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zwischen zwei Widerlagern (8, 9) beispielsweise zwei Ziehsteinen angeordneten das Metallrohr (5) aus seiner Durchlaufachse auslenkenden Ziehstein (17) mit einer die Schweißnaht (6) verformenden Nase (18).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadureh gekennzeichnet, daß die Breite der Wulst (10) mindestens der Breite der Schweißnaht (6) entspricht.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß der Druckrolle (7) eine Gegenrolle (11) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (7) und/oder Gegenrolle (11) eine halbkreisförmige in Umfangsrichtung verlaufende dem Außendurchmesser des Metallrohres (5) angepaßte Ausnehmung (12) aufweist.

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