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DE2457392A1 - Verfahren zur herstellung einer verbindung durch reibungsschweissen - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer verbindung durch reibungsschweissen

Info

Publication number
DE2457392A1
DE2457392A1 DE19742457392 DE2457392A DE2457392A1 DE 2457392 A1 DE2457392 A1 DE 2457392A1 DE 19742457392 DE19742457392 DE 19742457392 DE 2457392 A DE2457392 A DE 2457392A DE 2457392 A1 DE2457392 A1 DE 2457392A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
annular
parts
hollow
hollow body
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19742457392
Other languages
English (en)
Inventor
Arthur Bevan Midgl Braithwaite
Colin Ronald George Ellis
Rodger Hedley Lilly
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Welding Institute England
Original Assignee
Welding Institute England
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Welding Institute England filed Critical Welding Institute England
Publication of DE2457392A1 publication Critical patent/DE2457392A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung einer Verbindung durch Reibungsschweißen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden hohler Teile durch Reibungsschweißen, z.B. zum Verbinden der Enden zweier Rohre miteinander und betrifft ferner die Gestaltung der hohlen Körper, die miteinander verbunden werden sollen.
  • Insbesondere ist die Erfindung ferner auf diejenigen Anwendungsfälle gerichtet, bei denen eine glatte Innenbohrung nach dem Schweißvorgang ohne weitere Bearbeitungsgänge gewünscht wird.
  • Es wurde bereits früher, und zwar auf den Seiten 13 und 14 einer Veröffentlichung "Grundsätze über die Anwendung der Trägheitsschweißung (Inertia Welding)" der Firma Caterpillar Tractor Company aus dem Jahre 1969 vorgeschlagen, das dort, wo eine äußere ringförmige Schulter an einem ersten Werkstück durch Widerstandsschweißung (inertia friction welding) mit einer anstoßenden Oberfläche eines zweiten Werkstückes verbunden werden soll, das eine Öffnung aufweist, durch die ein innen befindliches, glattes Ende des ersten Werkstückes greift, eine Vertiefung an dem ersten Werkstück angeordnet werden kann, um das gestauchte und umgebogene Metall an der Innenseite der Schulter aufzunehmen und zu isolieren.
  • Wenn die beiden hohlen Werkstücke, die miteinander verbunden werden, um eine Vorverbrennungskammer zu bilden, einander durch das innen befindliche glatte Ende an dem einen Werkstück überlappen, kann eine Staucheinfassung oder Tasche zwischen den einander überlappenden Oberflächen an der vorgesehenen Schweißstelle gebildet werden. Diese Maßnahmen führen jedoch zu einer innen abgestuften Bohrung, Die Aufnahme und Isolierung des innen befindlichen Stauchmaterials bringt jedoch Probleme mit sich, wenn die beiden hohlen Körper mit ihren Enden ohne innere Uberlappung verbunden werden sollen und eine glatte Innenbohrung mit konstantem Durchmesser aufweisen sollen.
  • Gemäß der Erfindung wird jede der Flächen der hohlen Körper, deren Enden miteinander verbunden werden, mit einer ringförmigen Vertiefung ausgebildet, die sich von der besagten Fläche nach hinten erstreckt. Die ringförmigen Vertiefungen weisen im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf, so daß sie aufeinander passen, wenn die Enden der Werkstücke einander berühren. Und jede der Endflächen wird mit ersten und zweiten auSeinander passenden ringförmigen Teilen gebildet, die koaxial zu den ringförmigen Vertiefungen an denbeiden Werkstücken bzw. außen und innen an den ringförmigen Vertiefungen liegen. Die ersten ringförmigen Teile weisen eine derartige axiale Erstreckung relativ zu den zweiten ringförmigen Teilen auf, #aß anfangs ein Spalt zwischen den zweiten ringförmigen Teilen besteht, wenn die ersten ringförmigen Teile in anfänglichen Kontakt gebracht werden.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt während des Reibungsschweißens (friction welding) bzw. des Preßscilweißens eine relative Reibbewegung der Endflächen der hohlen Teile unter-axialem Druck, bis die ersten ringförmigen Teile in axialer Richtung durch Stauchung bis zu einem vorher "estimmten Grad gekürzt wurden, der geringer ist als der anfängliche Spalt zwischen den Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile. Die relative Reibbewegung wird dann beendet und eine in axialer Richtung wirkende Druckkraft zum Schmelzen und Schmieden bzw. Stauchen angelegt, um eine weitere axiale Kürzung der ersten ringförmigen Teile zu bewirken, bis die Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile einander berühren oder nur noch durch ein vorher eingesetztes Dichtelement getrennt sind, woraufhin der das Zusammenschuieden bewirkende Druck nicht mehr aufrecht erhalten wird.
  • Grundsätzlich handelt es sich bei der Reibbewegung um eine Relativdrehung der hohlen Körper, wobei jedoch zeine winkelmäßig begrenzte Schwingung und eine Kreisbewegung in einigen Fällen anstelle der Relativdrehung eingesetzt werden können.
  • Auf diese Weise und dabei wird das innen befindliche, autgrund der Reibungsschweißung bzw. der Preßschweißung zusammengestauchte Material der ersten ringförmigen Teile von einer Kammer aufgenommen, die durch die beiden ringförmigen Vertiefungen gebildet wird und wird auf diese Weise von dem Inneren in der Bohrung des hohlen Körpers durch die einander berührenden Oberflächen der zweiten ringförmigen l'e:Le isoliert bzw. getrennt. Wenn keine Relativdrehung unter Kontakt zwischen den Oberflächen der aufeinander passenden zweiten ringförmigen Teile stattfindet, erfolgt auch keine thermische Stauchung. Die zweiten ringförmigen Teile bewirken einen Stauch- bzw. Schmelzstop, der bei der Steuerung und Kontrolle der beim Stauchen und Schmelzen erfolgenden örtlichen Verformung wirksam ist. Dies steht im Gegensatz zu der laufend benutzten Druckkontrolle beim Schmelzvorgang von Reibungsschweißprozessen bzw. beim Preßschweißen, bei denen der Betrag der Verformung von der entwickelten Hitze abhängt und daher von dem mechanischen Widerstand des Werkstückes gegenüber dem Stauch- bzw. Schmelzdruck.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein vorher bestimmter Betrag für eine Schmelzverformung an den aufeinander passenden ersten Teilen vorausgesetzt.
  • Aus der folgenden Beschreibung geht hervor, daß die Enden der Bestandteile so-geformt sind, daß in einstückiger Ausbildung eine das Stauchmaterial aufnehmende Kammer sowie ein den Bewegungsablauf beim Stauchen bzw. Schmelzen begrenzender Anschlag geschaffen wird.
  • Die Erfindung ist besonders vorteilhaft beim Zusammenschweißen von Rohren, die eine Unterseepipeline bilden.
  • Wegen der Kräfte, die in einer Pipeline auftreten, wenn die Rohrstücke auf dem Schiff in horizontaler Richtung verbunden werden und die Pipeline sodann in "S"-förmiger Linie verlegt wird, ist vorgeschlagen worden, die Pipelinestücke in vertikaler Richtung miteinander zu verbinden, so daß sie sich in einer ~C"-Linie verlegen läßt. Das Verfahren der Reibungsschweißung bzw. Preßschweißung ist ein bekanntes Verfahren, das beim Schweißen von Rohren eingesetzt wird, die mit ihren Enden in vertikaler Richtung zueinander angeordnet sind, da die Verbindung in einem einzigen Schweißvorgang hergestellt werden kann, da die Schwerkraft keine Probleme mit sich bringt und weil sich dieses Verfahren schnell durchführen läßt. Es kann aber nur dann eingesetzt werden, wenn man auch eine glatte innere Bohrung erhält.
  • Wo die das auf der Innenseite befindliche Stauchmaterial aufnehmende Kammer mit dem in der Rohrleitung befindlichen Material in Berührung kommen kann, ist es vorteilhaft, eine Dichtvorrichtung vorzusehen, beispielsweise eine Dichtscheibe oder einen O-Ring in dem Raum zwischen den zweiten ringförmigen Flächen anzuordnen, so daß diese zweiten ringförmigen Flächen gegen die Dichtung gedrückt werden, wenn der Stauch- bzw. Schweißdruck einsetzt bzw. wirksam wird.
  • Um die ringförmige Vertiefung und die Flächen an jeder Seite davon aufeinander anzupassen, während die Bohrungen gleich bleiben sollen, können die Enden der Rohre verdickt, aufgeweitet bzw. gestaucht werden. Das aufgeweitete Ende kann ein gesondertes ringförmiges Teil sein, das an die Enden des Rohres in irgend einem besonderen Arbeitsgang angescllweißt wird, oder es kann das Ergebnis eines Stauch-Vorganges sein. Die äußere Oberfläche oder jede andere fläche des aufgeweiteten Bereiches kann dazu bestimmt sein, es zu ermöglichen, daß sie bei der Reibungsschweißung ausreichend eingeklemmt und zusammengepreßt wird. Der sich ergebende Verbindlmgsbereich sollte sodann wenigstens so groß sein, wie der Nennbereich bzw. die-IXennfläche der hohlen Teile.
  • Wenn es erwünscht ist, kann eine weitere ringförmige Kammer und ein weiterer ringförmiger, den Stauch- und Zusammenschmiedevorgang chmiedevorgangaufhaltender Anschlag außerhalb der ringförmigen Flächen angeordnet werden, die durch Reibungsschweißung verbunden werden, so daß auch das sich nach außen wegbiegende Stauchmaterial in einer Kammer aufgenommen wird, die durch die ringförmigen Vertiefungen gebildet wird. Somit wird auch dieses Material durch die Druckanschlagflächen isoliert bzw. von den übrigen Teilen abgesondert.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zwischen zwei feststehenden Rohrleitungsstücken einen drehenden Einsatz vorzusehen, wobei jedes Paar der aneinanderstossenden Flächen wie oben beschrieben gestaltet ist, Falls erwünscht, kann der Einsatz mit einer Außenfläche bzw. mit einer Außenkontur versehen sein, die es zuläßt, daß er in Drehung versetzt wird. So kann die Außenkontur beispielsweise derart sein, daß der Einsatz einen sechseckigen Querschnitt besitzt.
  • Anstelle einer Relativdrehung können auch Winkelschwingungen des Werkstückes benutzt oder Kreisbewegungen in einigen Fällen verwendet werden. Bei den Kreisbewegungen sind verschiedene Bewegungsvorgänge denkbar. Insbesondere ist es in solchen Fällen auch möglich, daß die Achse bzw. der Mittelpunkt der Kreisbewegung nicht mit der Längsachse der zu verbindenden Körper zusammenfällt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch unter Wasser ausgeführt werden. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, die Merkmale der schwebenden britischen Patentanmeldung No. 41594/72 zu Nutzen, gemäß welcher eine Hülse eng um die aneinanderstoßenden Enden der Werkstücke greift, um das Wasser von der Schweißzone fernzuhalten. Der Werkstoff der Hülse besitzt dabei derartige Eigenschaften, daß er der Stauchverformung der zu verschweißenden Körper während des Schweißvorganges keinen Widerstand entgegensetzt und sich örtlich verschiebt, verlagert oder verdrängen läßt, wenn die Verformung der Körper bei der Herstellung der festen Enddichtung erfolgt, Die Hülse oder Hülle kann beispielsweise aus Polystyrolschaum hergestellt sein.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung sind einige Rohrenden, wie sie vor dem Schweißvorgang ausgebildet sind und die entsprechenden Teile nach dem Schweißen in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig.1A, 2A und 3A paarweise die Rohrenden vor dem Schweißen und Fig.##, 2B und 3B die entsprechenden Rohrenden nach dem Schweißen.
  • Bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele sind aufeinander angepaßte ringförmige Vertiefungen 11 und 12 in denjenigen Flächen ausgebildet, die miteinander verbunden werden und die ringförmigen Flächen 12 und 13 sind diejenigen Oberflächen der ersten aufeinander passenden ringförmigen Teile gemäß der obigen Beschreibung, d.h.
  • diejenigen Flächen, die durch Reibungsschweißung miteinander verbunden werden. Die Ringflächen i4 und 15 sind die Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile der obigen Beschreibung und dienen als Anschlag beim Zusammenschmelzen.
  • Wie aus den Fig.1B, 2B und 3B hervorgeht, bilden die ringförmigen Vertiefungen 10 und 11 eine Kammer 16, die das nach innen weggestauchte Material 17 der geschweißten Rohrleitung aufnimmt, so daß die Bohrung der Rohrleitung eine glatte Oberfläche ohne eine Änderung im Durchmesser an der Verbindungsstelle aufweist.
  • Gemäß Fig. 2A ist eine Fase oder abgeschrägte Fläche 18 am äußeren vorderen Ende des Ringkragens 15 vorgesehen und dient als Einführ- bzw. Zentrirfläche, wenn sich die Flächen 14 und 15 einander nähern.
  • In Fig.3A ist ein Dichtring 19 dargestellt, der an der Fläche 14 anliegt und zwischen den Flächen 14 und 15 zusammengedrückt wird, wenn die Rohrleitung zusammengeschweißt wird. Zusätzlich sind die Flächen 20 und 21 an den Rohrenden gemäß Fig03A geneigt, was zum besseren Ausrichten der Werkstücke während des Reibschweißungsvorganges beiträgt.
  • Durch Schaffung von Vertiefungen an beiden Werkstückflächen wird sichergestellt, daß der Fluß des weggedrückten bzw.
  • gestauchten Materials in die durch die Vertiefungen gebildete Kammer durch die Kürzung des Werkstückes nicht blockiert wird, wie es der Fall wäre, wenn die Vertiefung lediglich in einem Werkstück ausgebildet wäre.
  • Gemeinsam ist den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen, daß die Rohrendstücke 1 bzw. 2 einen konstanten Innendurchmesser besitzen und an ihren freien Enden derart gestaltet -sind,- daß beim Verschweißen Kammern oder Taschen 10 bzw. 11 entstehen, in die Material zu fließen vermag.
  • Zur Schaffung dieser Kammern 10 und 11 können die freien Enden der Rohrendstücke#unterschiedlich -gestaltet sein, wie ein Vergleich der Fig.1A, 2A bzw, 3A ergibt, Gemäß Fig.1A bestehen die gegenüber --dem übrigen Rohr einen größeren Außendurchmesser aufweisenden Rohrendstücke 1 und 2 aus koaxial im Abstand voneinander liegenden, inneren und äußeren Ringkragen 3 und 4 bzw. 5 und 6, wobei die äußeren Ringkragen 5 und 6 die inneren Ringkragen 3 und 4 überlappen bzw. in axialer Richtung weiter vorstehen. Beim Verschweißen der Rohre treffen die äußeren Ringkragen 5 und 6 zuerst aufeinander und verformen sich, wie aus Fig.1B hervorgeht.
  • Dabei fließt Material sowohl nach außen als auch zum Rohrinneren hin, wobei es jedoch in dem zwischen den Ringkragen 3 und 5 bzw. 4 und 6 befindlichen Vertiefungen oder Ringnuten 10 bzw. 11 bleibt, die eine Ringkammer 16 bilden, wenn auch die inneren Ringkragen 3 und 4 aneinander stoßen.
  • Diese Ringkragen 3 und 4 dienen dabei mit ihren freien radialen Flächen 14 und 15 als Anschläge, die eine weitere Verformung der äußeren Ringkragen 5 und 6 verhindern.
  • Die einander gegenüberliegenden, radial gerichteten freien Begrenzungsflächen der äußeren Ringkragen 5 und 6 sind in Fig.1A mit 12 und 13 bezeichnet.
  • Bei dem in Fig.2A dargestellten Ausführungsbeispiel weist nur das eine Endstück 2 einen äußeren Ringkragen 6 und einen inneren Ringkragen 4 auf, während das Endstück 1 des anderen Rohres innen abgestuft ist. Die beiden Ringkragen 4 und 6 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.2A besitzen in radialen Ebenen liegende freie Begrenzungsflächen bzw. Ringflächen 15 und 13, die mit entsprechenden Flächen 14 und 12 des anderen Rohrstückes 1 zusammenwirken. Der Ringkragen 4 überlappt ferner den Ringkragen 6 und steht somit in axialer Richtung über diesen vor. Am freien# Ende des Ringkragens 4 ist schließlich noch an dessen äußerem Umfang eine Fase -18 vorgesehen, die zum leichteren Einführen bzw. Zentrieren der beiden Rohrenden dient. Die Kragen 4 und 6 befinden sich wiederum tm Abstand voneinander, so daß zwischen ihnen eine Ringkammer 11 gebildet wird.
  • Das Endstück 1 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.2A ist wie bereits gesagt innen abgestuft, so daß innen eine radial von der Bohrung# ausgehende Ringfläche 14 und axial sowie nach außen versetzt eine mit dem Ringkragen 6 des anderen Rohrendstückes 2 zusammenwirkende Ringfläche 12 gebildet werden. Hierzu dient vorzugsweise eine ringförmige Stufe 7 zwischen der Ringfläche 14 und dem an seinem freien Ende die Ringfläche 12 tragenden äußeren Ringkragen 5 des Endstückes 1o Die Fase 18 an dem Endstück 2 trifft beim Zusammenschieben der Rohre auf die Ringkante der Stufe 7 und wird von dieser geführt.
  • Das in den Figuren 5 und 3A dargestellte Ausführungsbeispiel weist ebenso wie das in Fig.1A dargestellte Ausführungsbeispiel bei dem Endstück 1 einen inneren Ringkragen 3 und einen äußeren Ringkragen 5 auf, der den inneren Ringkragen 3 in axialer Richtung überlappt, Das andere Endstück 2 des in Fig.3A dargestellten Ausführungsbeispieles besitzt ebenfalls zwei in radialem Abstand voneinander befindliche Ringkragen 4 und 6, wobei der innere Ringkragen 4 den äußeren Ringkragen 6 in axialer Richtung überlappt und außerdem unmittelbar die Bohrung des Rohres bzw. des Endstückes 2 des Rohres bildet. Zwischen den beiden Ringkragen 3 und 5 bzw. 4 und 6 befinden sich wiederum ringförmige Vertiefungen 10 und 11. Deckungsgleiche Ringflächen 12 und 13 begrenzen die Ringkragen 5 und 6 und treffen beim Verschweißen der Rohrenden aufeinander, wobei diese sich wie in Fig.3B dargestellt verformen.
  • Die Innenfläche 8 des Ringkragens 3 des einen Endstückes 1 verläuft von innen nach außen sich konisch erweiternd und wirkt mit einer entsprechend konisch geformten Außenfläche 9 am anderen Ringkragen 4 zusammen, Der Ringkragen 3 bildet daher nicht die Bohrung im Bereich des Endstückes 1, sondern hierzu dient der Ringkragen 4 des anderen Endstückes 2, der in das Endstück 1 hineingreift. Der Ringkragen 4 vermag mit seinem freien Ende bzw. mit seiner ringförmigen vorderen 4nschlagfläche 15 soweit in das Endstück 1 hineinzugreifen, bis er dort an eine von der Bohrung in radialer Richtung ausgehende, ringförmige Anschlagfläche 14 trifft, an die sich die konische Fläche 8 des Ringkragens# 3 anschließt.
  • Vor der Anschlagfläche 14 des Endstückes 1 kann ein Dichtungsring 19 o.dgl0#angeordnet sein, der beim Auftreffen des Ringkragens 4 verformt werden kann, wie aus Fig. 3B hervorgeht.
  • Die drei dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß der erfindungsgemäße Grundgedanke in mannigfacher Weise variierbar ist. Wesentlich ist nur, daß das Rohrendstück nicht im unmittelbaren Bereich der Bohrung verformt wird. Die dort befindlichen Teile müssen daher als Anschlagflächen ausgebildet sein und bei der aufeinanderzugerichteten Bewegung der Werkstücke später aufeinander treffen als die unmittelbar zu verschweißenden Teile. Bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel ist dies dadurch gelöst, daß beide äußeren Ringkragen die inneren Ringkragen überlappen. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen so gewählt, daß die äußeren Ringkragexl 5 und 6 mit ihren Ringflächen 12 und 13 wesentlich eher aufeinander treffen als -die Anschlagflächen 14 und 15, die unmittelbar von der Bohrung ausgehen. Das gleiche gilt für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3A und 3B.
  • Bei allen Ausführungsbeispielen besitzt schließlich wenigstens ein Endstück zwei in radialem Abstand voneinander befindliche Ringkragen 4 und 6, so daß beim Zusammenfügen der Endstücke 1 und 2 eine Ringkammer 16 gebildet wird, in die das nach innen weggedrückte Material 17 fließen kann. Da der innere Ringkragen 4 immer mit seiner nach innen gerichteten zylindrischen Wand die Bohrung der Rohrleitung bildet, beeinträchtigt das weggestauchte bzw.
  • wegfließende Material 17, das von den äußeren Ringkragen 5 und 6 stammt, nicht mehr die Gleichmäßigkeit der Bohrung der Rohrleitung im Bereich der Verbindungsstelle.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können weitere Änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abgewichen wird.
  • Auf Einzelheiten zur Erzeugung der Wärme, die beim Verschweißen vorhanden sein muß, ist nicht näher-eingegangen worden, da dies grundsätzlich dem Fachmann bekannt ist.

Claims (8)

A n s p r ü c h e:
1. Verfahren zum Verbinden von hohlen Teilen durch Reibungsschweißen, wobei zwei hohle Teile vorbereitet werden, um mit ihren Enden miteinander verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Endflächen mit einer ringförmigen Vertiefung ausgebildet ist, die sich von der Endfläche her nach hinten erstreckt, daß die ringförmigen Vertiefungen in den beiden Endflächen im wesentlichen gleichen Durchmesser besitzen, so daß sie aufeinander passen, wenn die hohlen Körper sich mit ihren Enden berühren, daß jede der Endflächen mit ersten und zweiten, aufeinander passenden ringförmigen Teilen ausgebildet sind, die koaxial zu den ringförmigen Vertiefungen an den beiden Werkstücken bzw. außerhalb und innerhalb der ringförmigen Vertiefungen liegen und daß die ersten ringförmigen Teile sich derart weit in axialer Richtung relativ zu den zweiten ringförmigen Teilen erstrecken, daß zunächst ein Spalt zwischen den zweiten ringförmigen Teilen besteht, wenn die ersten ringförmigen Teile in Kontakt kommen.
2. Hohle, zur Verbindung miteinander nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bestimmte Körper, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite ringförmige Teil auf jeder Endfläche eine Vertiefung bezüglich des ersten ringförmigen Teiles aufweist.
3. Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite ringförmige Teil an der einen der Endflächen über den ersten ringförmigen Teil bezüglich dessen Endfläche vorsteht.
4. Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine weitere ringförmige Vertiefung außerhalb des besagten ersten ringförmigen Teiles vorgesehen ist und ein weiterer ringförmiger Teil außerhalb der weiteren ringförmigen Vertiefung, daß die axiale Erstreckung der weiteren ringförmigen Teile derart ist, daß anfangs ein Spalt zwischen diesen besteht, wenn die ersten ringförmigen Teile in Kontakt gelangen.
5. Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bingförmige Teil, der über den ersten ringförmigen Teil bezüglich seiner Endfläche vorsteht, eine geneigte Oberfläche zum Zusammenwirken mit einer entsprechend geneigten Oberfläche einer Vertiefung besitzt, die dazu dient, um den zweiten ringförmigen Teil mit der anderen Endfläche zu führen und daß die geneigten Oberflächen dazu dienen, um die miteinander zu verbindenden hohlen Körper in axialer Richtung zu führen bzw. zu tentrieren und aufeinander abzustimmen-, wenn der Schweißvorgang stattfindet.
6. Verfahren zum Verbinden von zwei hohlen Körpern gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Körper durch Reibungsschweißen miteinander verbunden werden und -daß während des Schweißvorgangs eine axiale Verkürzung der ersten ringförmigen Teile stattfindet, bis die zweiten ringförmigen Teile-einander berühren oder nur noch durch ein vorher eingesetztes Dichtelement voneinander getrennt sind,
7. Verfahren zum Verbinden der Enden eines ersten und eines zweiten hohlen Körpers durch Reibungsschweißen bzw. Preßschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Endflächen der besagten Körper mit einer ringförmigen Vertiefung ausgebildet ist, die sich von der besagten Endfläche nach hinten erstreckt, daß die ringförmigen Vertiefungen im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzen, so daß sie aufeinander passen, wenn die Werkstücke sich mit ihren Enden aneinander berühren und daß die Endflächen derart geformt sind, daß dieeersten aufeinander passenden ringförmigen Teile außerhalb der ringförmigen Vertiefungen an den beiden Werkstücken sich derart weit in axialer Richtung relativ zu den zweiten, aufeinander passenden ringförmigen Teilen in den aufeinander passenden ringförmigen Vertiefungen an den beiden Werkstücken erstrecken, daß wenn die Oberflächen der ersten ringförmigen Teile durch Reibungsschweißen miteinander in Berührung kommen anfangs ein Spalt zwischen den Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile besteht, daß die hohlen Körper daraufhin einer Reibbewegung relativ zueinander unter axialem Druck ausgesetzt werden, bis sich die ersten ringförmigen Teile in axialer Richtung durch Stauchen und Wegfließen des Materials bis zu einem vorher bestimmten Betrag verkürzt haben, der geringer ist als der anfängliche Spalt zwischen den Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile und daß die relative Reibbewegung dann abgestoppt und ein axial gerichteter Schmelz-Schweißdruck aufgebracht wird, um eine weitere axiale Verkürzung der ersten ringförmigen Teile zu bewirken, bis die zweiten ringförmigen Teile einander berühren oder nur durch ein vorher eingesetztes Dichtelement getrennt sind, woraufhin der Schmelz-Schweißdruck nicht mehr aufrecht erhalten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Reibbewegung eine relative Drehbewegung ist, 90 Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite hohle Körper ein Einsatz ist, der zwischen dem ersten hohlen Körper und einem dritten hohlen Körper angeordnet ist, daß die aneinander stoßenden Endflächen des zweiten hohlen Körpers und des dritten hohlen Körpers mit aufeinander passenden ringförmigen Vertiefungen und aufeinander passenden ringförmigen Teilen ähnlich jenen aneinander stoßenden Endflächen des ersten und zweiten hohlen Körpers ausgebildet sind und daß der zweite hohle Körper relativ zu dem ersten und dritten hohlen Körper bewegt wird, um durch Reibung eine entsprechende Erwärmung der jeweils aneinander stoßenden Flächen zu erzeugen und dadurch Schweißstellen bzw. durch Reibung geschaffene Schweißnähte zwischen dem ersten und zweiten sowie zwischen dem dweiten und dritten hohlen Körper zu bilden.
DE19742457392 1973-12-07 1974-12-05 Verfahren zur herstellung einer verbindung durch reibungsschweissen Pending DE2457392A1 (de)

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GB5684273 1973-12-07

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DE (1) DE2457392A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2595602A1 (fr) * 1986-03-13 1987-09-18 Kugelfischer G Schaefer & Co Procede d'assemblage par soudage des parties d'un support de roue
US4817852A (en) * 1987-10-08 1989-04-04 T. H. Industries Method of replacing drill bit heads
EP0660011A3 (de) * 1993-12-24 1996-02-14 Daimler Benz Ag Turbinenrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers.
US10151351B2 (en) * 2015-06-22 2018-12-11 Gm Global Technology Operations, Llc Friction weed
CN116261604A (zh) * 2020-12-23 2023-06-13 第一稀元素化学工业株式会社 药芯焊环

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