CH185208A - Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Widerstandsschweissen der Längsnähte von Rohren. - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Widerstandsschweissen der Längsnähte von Rohren.



   Es ist bekannt, Längsnähte von Rohren sowohl mit Gas-und Flammbogenschwei    ssung,    als auch nach dem Widerstands schweissverfahren zu verschweissen. Es hat sich dabei erwiesen, dass das Widerstands verfahren gegenüber den übrigen Verfahren wirtschaftlicher arbeitet. Sowohl bei der
Gas-, als auch bei der   Flammbogenschwei-     ssung ist eine starke Oxydation der Schweiss naht unvermeidlich, so dass während der
Schweissung diese Oxydschicht in die
Schweissnaht eingeschlossen wird und die Festigkeit des Rohres beeinträchtigt. Diese
Art der Erwärmung kann auch für die Vor erwärmung verwandt werden, wobei aber der    beschriebene Ubelstand    noch stärker in Er scheinung tritt.



   Bei der Vorerwärmung mittels des Wi derstandsprinzipes tritt zwar eine geringere
Oxydation auf, aber es besteht die Gefahr, dass auch diese mit Oxyd   belegteNaht    unter die SchweiBung eingeführt wird. Es war bisher trotz   verwickelter    maschineller Anord nung, wie zum Beispiel Beschneiden der Kanten die Möglichkeit nicht vorhanden, die SchweiBnaht bereits in erwärmtem Zustande   oxydfrei    der Schweisszone zuzuführen.



   Ursprünglich versuchte man die Schwei ssung der Längsnähte von Rohren aus warmgewalzten, gebogenen Flacheisen, ohne eine Bearbeitung der Kanten durchzuführen. Nun sind die Kanten von warm gewalzten Flacheisen im allgemeinen rund und rauh, bilden im Schlitz sehr verschiedene Entfernungen von einander und bieten für den   Stromüber-    gang eine sehr ungünstige Fläche. Infolge dieser Unregelmässigkeiten kam es sogar   häu-      fig vor, daB    die Kanten im Punkte der Schweissung nicht zur Berührung zu bringen waren. Man hat sich infolgedessen   gezwun-    gen gesehen, die Kanten mechanisch zu bearbeiten.

   Dadurch wurden zwar wesentlich glattere Flächen erzielt als vorher, aber es konnte nicht die Ebenheit erzielt werden, die für ein zweckmässiges Verschweissen ohne eine nennenswerte Schweissraupe notwendig war. 



   Gemäss'der Erfindung werden durch die Vorerwärmung und gleichzeitiges   Aneinan-      derdrücken    die Kanten des Schlitzes glatt und zueinander passend gemacht, ohne dass sie aneinander haften. Die Schlitzkanten bleiben aneinander gedrückt, bis sie unter der Wirkung der beiden sich gegenüber liegenden Elektrodenrollen abgeschmolzen werden.



  Sie werden nach dem Abschmelzen   erne-at    zusammengedrückt und dann dem Ver  gütungsprozess    zugeführt.



   Durch dieses Verfahren ist es möglich, auch unbearbeitete   Schlitzkanten    derart zu verschweissen, dass in der   Sehweissnaht    keine Oxydeinschlüsse vorhanden sind. Durch die vorgesehene Wärmezuführung wird weiter erreicht, dass in und in der Nähe der Schweissnaht eine Metallstruktur entsteht, die von der des   Ursprungsmaterials    nicht zu   unterschei-    den ist.



   In der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung zeigt, stellt 1 das zu schweissende Rohr dar.



  Die Pfeile in Fig.   1    geben die Laufrichtung des Rohres an. 2   ist die Vorwärme-,    4 die Vergütungselektrodenrolle, während 3 die beiden rechts und links der Naht   angeord-      neten    eigentlichen Schweisselektroden darstellen, 5,6 und   6a    sind horizontal und vertikal angeordnete Druck-und   Führungs-    rollen ohne Stromanschluss. 7 sind Elek  trodenhalter,    8 die Schrauben, welche diese mehrteiligen Elektrodenhalter zusammenhalten. 9 und 10 sind die   Stromzuführungs-    kabel, 11 und 12   Handräder,    mit denen lie Federn 13 und 14 nach Bedarf gespannt oder entspannt werden können. 15 und 16 sind in der   Richtu.

   ng    des Rohres gegeneinander verstellbare Böcke, an welchen mittels   Schraubenspindeln    die Elektrodenhalter 7 befestigt sind.   17.    sind zweiteilige, konisch ausgebildete Schleifringe am Ende der   Label    die vom Transformator zu den Elektrodenrollen 3 führen, 18 die konisch ausgebildeten   Achsenzapfen    dieser Elektrodenrollen und 19 Schrauben, die mit untergelegten Federn 20 die zweiteiligen Schleifringe 17 zusammenhalten. Die Schleifringe 17 befinden sich auf der der andern Rolle zugekehrten Seite jeder Elektrode. Die konische Ausbildung von Ring und Achse bewirkt, dass der Ring durch die federnde Vorrichtung ständig an einer Seitenfläche der   Elektrodenrolle      angedrü    wird und somit auf dieser schleift.



   Das zu schweissende Rohr passiert zu  nächst die Vorwärmeelektrode    2. Die   Kan-    ten des Schlitzes werden hier zunächst vor  gewärmt,    und zwar nur so weit, dass sie nicht aneinander haften. Durch die seitlichen Druck-und Führungsrollen 6 werden sie zusammen gedrückt und zu einander passend gemacht. Der Schlitz, der noch unter der Einwirkung des seitlichen Druckes der Rollen 6 geschlossen bleibt, geht weiter und kommt unter die Elektrodenrollen 3, unter denen das Abschmelzen des Materials an den   Schlitz-    kanten vor sich gehen soll. In dem   Augen-    blick, in dem das   Abschmelzen    vor sich gehen soll, öffnet sich der Schlitz.

   Das Offnen, des Schlitzes erfolgt entweder durch die dem Rohr von der Herstellung her innewohnende federnde Spannung oder auf mechanischem Wege.



   Ist das Abschmelzen und damit ein Ineinanderfliessen des flüssigen Materials der Kanten erfolgt, so werden die Kanten durch die Wirkung der seitlichen Druck-und   Füh-    rungsrollen 5 wieder zusammen gedrückt.



  Der Schlitz ist nun fertig geschweisst.



   Das Rohr kann durch die beschriebenen Wärmebehandlungen innere Spannungen er  halten haben, Idie sich schädlich    auswirken können. Zum Ausgleich solcher Spannungen ist deshalb noch eine weitere   Wärmebehand-    lung, und zwar die unter der   Vergütungs-      elektrodenrolle    4 vorgesehen.



   Die   Vergütungs-und    die   Vorwärmeelek-      troden    werden zweckmässig an die gleiche Phase des Netzes angeschlossen. Hat man die Vorwärmung genügend hoch gehabt, so wird man vorteilhaft   die Vergütungstem-      peratur    niedriger halten. War dagegen die   Vorwärme gering,    so wird man   zweck-      mä, ssigerweise    die   Vergütungstemperatur    höher halten. 



   Die Regelung dieser beiden Temperaturen ist einmal möglich durch Änderung des   Ubergangswiderstandeszwisciien    den Elek  trodenrollen    und dem Rohr. Dieser ist   ab-      hängig    vom   Anpressungsdruck    der Elektrodenrollen, der mittelst der Federn 13,14 geändert werden kann. Die Regelung ist aber weiter möglich durch Ändern des Ohmschen Widerstandes im Rohr, das heisst   durch Än-    dern des Abstandes der Elektrodenrollen in der Längsrichtung des Rohres, weshalb die Böcke 15 und 16 längsseitig verschoben werden können.



   Die Lager der Elektrodenhalter 7 sind zur Erzielung einer ständig guten Berührung zwischen den stromzuführenden Elek  trodenhaltern    7 und der Achse der Elek  trodenrolle    nicht geschlossen, sondern mit einem Schlitz versehen, der durch eine Schraube mit   zwischengelegter    Feder   zusam-      mengehalten    wird. Dadurch ist die Gewähr gegeben, dass das Lager immer satt auf der Achse der   Elektrodenrolle    anliegt. Es kann bei dieser Anordnung für die   Stromüber-    tragung mit fast dem ganzen Umfange des Lagers im Elektrodenhalter 7 gerechnet werden.



   Die beschriebene Einrichtung wird zweckmässig an ein Dreiphasennetz angeschlossen. Sie kann aber auch mit drei Einphasenstromen betrieben werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zum elektrischen Widerstands schweissen der Längsnähte von Rohren, wobei das Rohr zunächst unter einer Elektrodenrolle vorgewärmt, dann zwi schen zwei rechts und links neben der Naht angeordneten Elektrodenrollen ge schweisst und schliesslich die Naht unter einer weiteren Elektrodenrolle vergütet wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorerwärmung und gleichzeitiges Zusammendrücken die Kanten des Schlit- zes glatt und zueinander passend wer den, ohne dass sie aneinander haften, dass sie bis zum Beginn des Abschmelzens an einander gedrückt bleiben, sich dann wie der voneinander entfernen,

   um unter der Wirkung der beiden sich gegenüberlie- genden Elektrodenrollen abgeschmolzen zu werden, worauf sie erneut zusammen gedrückt werden.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuführung zu den beiden Schweisselektroden auf der der andern Elektro, de zugekehrten Seite jeder Elektrode erfolgt, wobei die strom führenden Eabel in einem mehrteiligen, innen konisch ausgebildeten Ring enden, dessen Teile durch eine nachstellbare federnde Vorrichtung an die konische Achse der Elektrodenrolle angedrückt werden, so dass sie ständig an einer Sei tenfläche der Elektrodenrolle schleifen.

   UNTERANSPRUCHE : 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Vor wärme-und die Vergütungselektrode an derselben Phase angeschlossen sind.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Entfernung zwischen der Vorwärme-und der Vergütungselektrode in der Längsrichtung der Naht geändert werden kann, und dass jede der beiden Elektrodenrollen unabhängig von der an dern zum Rohr verstellbar ist, indem diese Elektroden federnd mit einstell barem Druck an das Rohr angedrückt werden können.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärme-und die Vergütungsrolle von je einem Halter gehalten werden, welcher den Elektro denrollenzapfen bis auf einen Schlitz völlig umschliesst, welcher Schlitz durch eine Schraube mit Feder zusammen gedrückt werden kann.