CH312761A - Schweissverbindung zwischen einem aus ferritischem und einem aus austenitischem Stahl bestehenden Teil - Google Patents

Description

  Schweissverbindung zwischen einem aus ferritischem und einem aus austenitischem       Stahl    bestehenden Teil    Bekanntlich gelangen für 'Temperaturen  von über 500p C häufig austenitische Stähle  zur Anwendung, weil dieselben eine hohe  Warmfestigkeit aufweisen. Insbesondere bei  Wärmekraftanlagen kommt es dabei häufig  vor, dass Teile von Rohrleitungen und Ge  häusen durch Schweissung miteinander ver  bunden werden müssen, wobei der eine Teil  aus austenitischem Stahl, der andere jedoch  aus ferritischem Stahl hergestellt ist.  



  Bekanntlich hat austenitischer 'Stahl einen  wesentlich grösseren Wärmedehnungsbeiwert  als ferritischer Stahl. Wenn daher nach  Fig. 1 beispielsweise ein ferritisches Rohr  stück 1 durch eine einfache Rundschweissung  2 mit einem austenitischen Rohrstück 3 v er  httnden wird, so ergeben sich bei hoher Tem  peratur zusätzliche Beanspruchungen da  durch, dass sich das austenitische Rohrstück 3  im heissen Zustande auf einen grösseren  Durchmesser ausdehnt als das ferritische  Rohrstück 1, und es entstehen demzufolge so  wohl an den durch Schweissung verbundenen  Partien der beiden Rohrenden als auch an  der Schweissstelle selbst zusätzliche Span  nungen.  



  In Fig. 2 ist die ungleiche Durchmesser  zunahme der beiden Rohrenden im heissen  Zustand in übertriebenem Massstab veran  schaulicht. Durch die Schweissnaht wird ein  stetiger Übergang des Durchmessers erzwun  gen. Die dadurch bedingten zusätzlichen Be-    anspruchungen können zu Beschädigungen  der Rohrenden bzw. deren Schweissverbindun  gen führen, besonders wenn häufiges Ab  kühlen und Wiedererwärmung auftritt..  



  Erfindungsgemäss wird nun eine Schweiss  verbindung zwischen zwei Teilen, von denen  der eine aus ferritischem und der andere aus  austenitischem Stahl besteht, durch eine     zick-          zackförmig    verlaufende Schweissnaht herge  stellt.  



  Die Fig.3, 4 und 5 zeigen ein Beispiel  für eine     Ausführungsform    einer erfindungs  gemässen     Schweissverbindung    in     Anwendung     auf- die Verbindung zweier aneinander an  schliessender Rohrteile. Fig. 3, zeigt hierbei die  Rohrteile in Ansicht quer zur Axe, Fig. 4  einen Querschnitt im Bereiche der Schweissung  nach der Linie IV-IV der Fig. '3 und Fig. 5  eine Abwicklung des     Rohrumfanges.     



  Fig.6 stellt sodann eine weitere Ausfüh  rungsform der zickzackförmigen Schweissnaht  in Abwicklung dar.  



  Gemäss Fig. '3 ist ein Rohrteil 4 aus     ferri-          tischem    Stahl mit einem Rohrteil 15 aus     auste-          nitischem    Stahl längs einer Schweissnaht 6 zu  sammengeschweisst. Die Schweissnaht 6 ver  läuft zickzackförmig. Sie hat, wie aus der  Abwicklung des Rohrumfanges nach     Fig.    5  hervorgeht, ungefähr die Form einer Sinus  linie. Es greifen hierbei aus     ferritischem     Stahl bestehende Lappen 41 und aus auste-      nitischem Stahl bestehende Lappen 51 inein  ander.  



  In dem in der Mitte des Schweissbereiches  verlaufenden Querschnitt IV-IV besteht das  Rohr längs des     -Umfanges    abwechslungsweise  aus gleichen ferritischen und austenitischen  Teilen. Es wird sich somit dieser Rohrbereich  bei Erwärmung ohne besondere Zwangsspan  nungen auf einen mittleren Durchmesser aus  dehnen. Bei immer noch im Bereiche der  zickzackförmigen Schweissnaht 6 verlaufen  den Querschnitten links des Querschnittes  IV-IV überwiegt der ferritische Stahl, rechts  des Querschnittes IV-IV dagegen der     auste-          nitische    Stahl.  



  Bei dieser Ausbildung der Schweissnaht  wird somit allein schon durch die Wärme  dehnung, also ohne besondere Schub- und  Biegungsbeanspruchung, ein allmählicher,  sanfter Übergang des Durchmessers von jenem  des rein ferritischen Rohres zu jenem des  rein austenitischen Rohres erzielt.  



  Ausser in der in Fig. 5 dargestellten Weise  kann die Zickzacklinie auch in vielen andern  Formen ausgeführt werden.     7e    nach der  Grösse des Rohres kann sie auch eine grössere  oder kleinere     Wellenzahl    aufweisen. Ferner    kann die     Zickzacklinie    beispielsweise auch aus  abwechslungsweise gegen die Rohraxe geneig  ten geraden Linien, gegebenenfalls mit Ab  rundungen an den Eckpunkten, bestehen.  



  Fig. 6 zeigt, als weitere Variante in Ab  wicklung eine zickzackförmige Schweissnaht  61, welche gemäss einer aus zur Rohraxe par  allelen geraden Strecken und halbkreisför  migen Verbindungsbogen zusammengesetzten  Linie verläuft.  



  Die erfindungsgemässe Schweissverbindung  kann nicht nur auf die Verbindung von zwei  Rohrenden angewandt. werden, sondern bei  spielsweise auch auf die Verbindung zwischen  einem zylindrischen Rohr und dem zylindri  schen, rohrförmigen Ansatz eines Gehäuses.  Die zu verbindenden Teile können ferner auch  statt eines kreisförmigen Querschnittes einen  elliptischen oder ähnlichen Querschnitt auf  weisen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schweissverbindung zwischen zwei Teilen, insbesondere Rohrenden, von denen der eine aus ferritischem, der andere aus austeniti- schem Stahl besteht, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Schweissnaht ziekzackförmig verläuft.