DE2320428A1 - Verfahren zum herstellen geschweisster und vergueteter stahlrohre - Google Patents
Verfahren zum herstellen geschweisster und vergueteter stahlrohreInfo
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Description
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Hammesberger Str. 'Jl
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Verfahren zum Herstellen geschweißter und vergüteter Stahlrohre
Die Durchhärtung von Stahlrohren zum Zwecke ihrer Vergütung kann vorteilhaft durch Induktionsvorschubhärten erfolgen. Bei diesem
Verfahren wird gewöhnlich ein spulenförmiger Induktor vorgesehen,
der das Rohr umschließt und der gemeinsam mit außerhalb bzw. innerhalb
des Rohres angeordneter Abschreckbrausen in axialer Richtung
relativ zum Rohr bewegt wird. Die vom Induktorström in der
Rohrwand induzierten Ströme schließen sich dabei im wesentlichen um den Rohrunfang, d.h. sie fließen- im Falle vom längs- bzw.wendelförmig
geschweißten Rohren jeweils quer durch die Schweißnaht .
Dabei ergibt sich aber ein· für die Qualität der Vergütung störender
Effekt, der anhand der Figur nun näher erläutert werden soll.
In der Figur ist ein Ausschnitt der Rohrwand 1 mit der Schweißnaht
2 im Schnitt dargestellt. Mit 3 ist ein Leiter des das Rohr 1 umschließenden spulenförmsigen Induktors angedeutet. Durch
den Induktorstrom I werden nun pro axialer Längeneinheit des
Rohres in der Rohrwand 1 ein Strom I induziert, der in gleicher Größe durch die Rohrwand mit der Stärke S als auch quer durch
die Schweißnaht mit der mittleren Stärke S fließt.
Da dieser Strom in der Schweißnaht 2 einem größeren Querschnitt zur Verfügung hat, als in der Rohrwand 1, steht ihm also hier
pro Längeneinheit des Rohrutnfanges ein kleinerer ohm'scher
Widerstand als in der Rohrwand entgegen, was dazu führt, daß in dor Schweißnaht gemittelt eine geringere Leistung zwecks Erwärmung
umgesetzt wird, als in der Rohrwand..
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Herstollen geschweißter und vergüteter Stahlrohre anzugeben,
bei dem-,insbesondere für Rohre mit Schweißnähten," dessen mittlere
-Z-
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Dickenabmessungen die Stärken der antsprecheriden Rohrwände
wesentlich übers te igeneterr y in der Schweißnaht eine zumindest
nahezu gleich gute Austenitisierung wie in der Rohrwand erreicht
wird. ·
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß der Erfindunggelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Schweißwerkstoff
verwendet wird, der im Temperaturbereich unter der Härtetemperatur
des Rohrwerkstoffes einen, wesentlichen höheren
spezifischen elektrischen Widerstand und / oder eine niedrige Austenitisierungstemperatur aufweist als der Rohriierkstoff.
Dabei gilt zwischen dem spezifischen Widerstand Q des Rohrwerkstoffes,
dem des Schweißwerkstoffes <? , der Stärke der
Rohrwand S und der mittleren Stärke S der Schweißnaht vorr
s
teilhaft die Beziehung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
Verfahren ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißwerkstoff bei etwa gleichem Gehalt, an C, Si und Mn. als der Rohrwerkstoff
einen Nickelgehalt von 2 - 6$ aufweist.
Die beiden Eigenschaften des Schweißwerkstoffes, nämlich die
Erhöhung des spezifischen elektrischen Widerstandes und die Herabsetzung der Austenitisierungstemperatur, wirken in die
gleiche Richtung. Durch den erhöhten spezifischen elektrischen Widerstand des Schweißwerkstoffes wird nämlich der Grad der
Temperaturnacheilung in der Schweißnaht zumindet verringert,
während durch die Herabsetzung der Austenitisierungstemperatur
in der Schweißnaht zum Erreichen einer etwa gleich guten Austenitisierung wie in der Rohrwand beim induktiven Erhitzen
ein. gewisses Nachteilen der Temperatur in der Schweißnaht zugelassen
werden kann.
Dabei wird von einem vereinfachten Modell ausgegangen, nach
dem »wie sich, leicht zeigen läßt, sowohl unter der Annahme
eines nicht ausgeprägten Skineffektes als auch unter Annahme
eines ausgeprägten Skineffektes, die Nachteilung der Temperatur
in der Schweißnaht bei der Einhaltung der Bezeichnung
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—3—
vollständig ausgeglichen werden kann.
In der Praxis wird man bei der Auswahl eines Schweißwerkstof—
fes zu einem vorgegebenen Rohrwerkstoff meist zusätzlich noch
die Forderung stellen, daß der Schweißstoff nach der Vergütung praktisch die gleichen Werkstoffeigenschaften, insbesondere
jiraktisch die gleiche Streckgrenze und Festigkeit aufweist
wij? der Rohrwerkstoff.
Dabei bieten sich Nickelstähle als Schweißwerkstoff an. Geht man nämlich z.B. von einem Stahl mit 0,17^G, O,25/o Si und
Ojb^ö !-in als Rohrwerkstoff aus, so erreicht man nach dem Scheißen
und Vei'guten mit Wasserabschreckung in der Rohrwand eine Streck—
grenze von 55kg/inm und eine Festigkeit von b5kg/min^. Ein da—
zu geeigneter Kickelstahl als Schweißwerkstoff mit 0,15^>
C, 0,25'^ Si, 0,5fo Mn und ¥f>
Kiekel (z.B. AISI 2 515) hätte bei
Vergütung mit Wasserabschreckung ebenfalls etwa 55kg/mm Streck—
grenze und 85kg/mm Festigkeit. Dagegen ist bei diesem Nickelstahl
gegenüber dem gemannten Rohrwerkstoff die Härtetemperatur auf Werte von 75Ο - 7&O >C herabgesetzt.
Wie der Fachmann aus Bild 11 - 5 im "Werkstoff-Handbuch Stahl
und Eisen" (1965) entnehmen kann, bewirkt ein Nickelzusatz im Stahl - zumindest im Bereich bis zu etwa ^QPp Nickel - eine Erhöhung
des spezifischen elektrischen Widerstandes. Durch einige Versuche mit Nicke1stählen unterschiedlich hohen
Nickelgehaltes kann derFächmann nun für einen bestimmten Anwendungsfall
den optimalen Nickelgehalt für den Schweißwerkstoff ermitteln.
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Claims (3)
1) Verfahren zum Herstellen geschweißter und vergüte tor Stahl rohre,
bei denen die geschweißten. Rohre im Vorscliubverfalrrc.n
mittels eines Induktors, der in der Rohrwand quer zur Schweißnaht fließende induktionsströrne erzeugt, auf Härtetemperatur
erhitzt und hernach abgeschreckt werden, dadurch gekennzeichnet
daß ein Schweißwerkstoff verwendet wird, der im Temperaturbereichunter
der Härtetemperatur des Rohrwerkstoffes einen wesentlich höheren spezifischen elektrischen Widerstand und /
oder eine niedrige Austenitisierungsternxjeratur aufweist als der
Rohrwerkstoff.
2) Verfahren nach Anspruch ltdadurch, gekennzeichnet, daß zwischen
dem spezifischen elektrischen Widerstand O des Rohrwerkstoffes,
dem des Schweißwerkstoffes P , der- stärke der Rohrwand fo und
der mittleren Stärke der S der Schweißnaht die Beziehung gilt'.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß
der Schweißwerkstoff bei etwa gleichem Gehalt an C,Si, und Mn
wie der Rohrwerkstoff einen Nickelgehalt von 2 - 6°/O aufweist.
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Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2320428B2 DE2320428B2 (de) | 1976-12-30 |
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| FR2226471A1 (de) | 1974-11-15 |
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