DE1046984B

DE1046984B - Verfahren zum Herstellen einer Verbindungswand zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten hohlen, laenglichen Metallkoerpern

Info

Publication number: DE1046984B
Application number: DEC9350A
Authority: DE
Inventors: Edward Corbin Chapman
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1953-06-10
Filing date: 1954-05-12
Publication date: 1958-12-18

Description

einer Verbindungswand zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten hohlen, länglichen Metallkörpern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungswand zwischen im Abstand voneinander angeordneten hohlen, länglichen Metallkörpern und ist besonders geeignet für die Verbindung von benachbarten parallelen, dünnwandigen Rohren, um aus ihnen undurchlässige Rohrwände oder Wandteile herzustellen. Die Verschweißung soll dabei von einer Seite aus erfolgen.
Das Verfahren nach der Erfindung wird zwar in Verbindung mit solchen Rohren beschrieben, aus denen undurchlässige Feuerraumwände oder Teile davon hergestellt werden, wie sie in modernen Hochleistungsdampfgeneratoren verwendet werden. Dies ist jedoch nur als Beispiel angegeben. Das Verfahren nach der Erfindung kann auch auf anderen Sachgebieten angewendet werden.
Das Herstellen von Feuerraumrohrwänden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, bietet erhebliche Schwierigkeiten, weil die dünnwandigen Stahlrohre über ihre ganze Länge durch Schweißnähte miteinander verbunden werden müssen. Wegen der dünnen Wände der Rohre kann der Brenner nicht auf die Rohre gerichtet werden, weil dadurch die Rohre durchgebrannt werden könnten.
Bisher konnten die erwähnten Forderungen nicht erfüllt werden, obwohl sich viele Schweißfachleute mit dem Problem befaßt haben. Erst das Verfahren nach der Erfindung erzielt ein zufriedenstellendes Ergebnis.
Gemäß der Erfindung wird die Verbindungswand im Schmelzfluß aus einem Schweißstab auf einer etwa in der Höhe der Verbindung der Querschnittsmittelpunkte der Metallkörper angeordneten Stützschiene als Unterlage erzeugt, die den Schweißstab vor seinem Schmelzen trägt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zwischen Schweißstab und Stützschiene ein Flußmittel eingebracht werden von der Art, wie es beim Schweißen mit verdecktem Lichtbogen verwandt wird. Durch eingelegte Metallkörper kann dann der Abstand zwischen Stützschiene und Schweißstab hergestellt werden. Die Stützschiene besteht zweckmäßig aus Kupfer.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt. Darin stellt Fig. 1 eine Ansicht eines Teiles einer Feuerraumrohrwand und Fig. 2 eine Ansicht dieser Feuerraumwand entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 dar; Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch zwei Rohre der Feuerraumwand im unverschweißten Zustand mit dem Füllstab; in Fig. 4 ist die Stützschiene zusätzlich dargestellt; aus Fig. 5 ist zusätzlich die Stellung der Schweißelektrode ersichtlich; Fig. 6 zeigt die fertig verschweißten Rohre vor der Entfernung des Stützstabes, während Fig. 7 sie nach Entfernung der Stützschiene darstellt; Fig. 8 zeigt eine. andere Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
Die Stahlrohre 10 haben einen Durchmesser von etwa 37 mm und eine Wandstärke von weniger als 10 mm. Sie sind in Längsrichtung parallel angeordnet und haben beispielsweise einen Abstand von 13 mm. In diesem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Rohren wird ein Füllstab 12 eingelegt. Zwischen den Rohren 10 ist die Stützschiene 14 angeordnet, auf der der Füllstab 12 aufliegt. Die Stützschiene 14 erstreckt sich über die ganze Länge des Füllstabes 12 und wird vorteilhaft aus Kupfer hergestellt.
Nachdem die Stützschiene 14 eingelegt ist, wird der Schweißbrenner auf den Füllstab 12 gerichtet und mit einer solchen Geschwindigkeit geführt, daß der ganze Füllstab fortschreitend geschmolzen und mit den Rohren 10 verschmolzen wird, sich dabei aber nicht mit der Stützschiene 14 verbindet. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird zweckmäßig die Lichtbogenschweißung angewendet.
Während des Schweißvorganges hat die Stützschiene 14 eine doppelte Aufgabe. Sie bildet einerseits einen Damm für das geschmolzene Metall, so daß es in dem Zwischenraum zwischen den Rohren 10 bleibt, andererseits ist die Stützschiene 14 in Berührung mit den Rohren 10, so daß Hitze von den Rohren abgeführt wird, die sich sonst auf dem geschlossenen Umfang derRohrestauenwürde. NachBeendigungdesSch-weißvorganges, wie er an Hand von Fig.5 beschrieben wurde, sind die Rohre 10 durch das Schweißmetall fest miteinander verbunden, wie in Fig. 6 dargestellt. Dann wird die Stützschiene 14 entfernt, so daß die fertig verschweißten Rohre, wie in Fig. 7 dargestellt, übrigbleiben.
In der Fig. 8 ist eine andere Möglichkeit zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Dabei wird an Stelle eines runden Füllstabes ein metallischer, vorzugsweise aus Stahl bestehender Füllstab 20 von rechteckigem Querschnitt benutzt, um den Zwischenraum zwischen den Rohren auszufüllen. Der Füllstab 20 wird von zwei runden, den Abstand zwischen der kupfernen Stützschiene 14 und dem Füllstab 20 bestimmenden Stahldrähten 22 getragen, und der so entstehende Abstand wird mit einem Flußmittelpulver 24 ausgefüllt. Dieses Flußmittelpulver hat die Wirkung, daß die Gefahr einer Kupferaufnahme durch die Schweißnaht ausgeschlossen wird. Das handelsüblich genormte Flußmittelpulver, wie es für das Schweißen mit verdecktem Lichtbogen (Unterpulverschweißung) verwendet wird, ist auch für den vorliegenden Zweck mit Vorteil zu verwenden. Da die runden Abstanddrähte 22 nur auf einer Linie mit dem Füllstab 20 und der Stützschiene 14 in Verbindung stehen, ist eine schlecht wärmeleitende Verbindung zwischen diesen Teilen hergestellt, so daß der Füllstab mit einer geringeren Schweißhitze geschmolzen werden kann als in den Fällen, in denen der Füllstab 20 unmittelbar auf der Kupferschiene aufliegt. Dadurch wird auch die Gefahr des Schmelzens der Kupferschiene vermindert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen einer Verbindungswand zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten hohlen, länglichen Metallkörpern mit über den Umfang geschlossenem Querschnitt, insbesondere von dünnwandigen Metallrohren von Feuerraumrohrwänden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand im Schmelzfluß aus einem Schweißstab auf einer etwa in der Höhe der Verbindung der Querschnittsmittelpunkte der Metallkörper angeordneten Stützschiene als Unterlage erzeugt wird, die den Schweißstab vor seinem Schmelzen trägt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schweißstab und Stützschiene ein Flußmittel eingebracht wird von der Art, wie es beim Schweißen mit verdecktem Lichtbogen verwandt wird, und daß der Abstand zwischen Stützschiene und Schweißstab vorzugsweise durch eingelegte Metallkörper (Drähte 22) hergestellt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 855 092; österreichische Patentschrift Nr. 143 615.