DE2904282C2

DE2904282C2 - Method and device for welding the ring joints of pipelines

Info

Publication number: DE2904282C2
Application number: DE19792904282
Authority: DE
Inventors: Mark Zacharovi&ccaron; Moskva &Scaron;einkin; Valery Nikolaevi&ccaron; &Scaron;lepakov; Michail Grigorievi&ccaron; Belfor; Vasily Yakovlevi&ccaron; Dubovetsky; Jury Aleksandrovi&ccaron; Kiev Gavriljuk; Leonid Nikolaevi&ccaron; Kopylov; Valentin Anatolievi&ccaron; Kotov; Andrei Nikolaevi&ccaron; Kutovoi; Efim Yakovlevi&ccaron; Le&scaron;insky; Aleksandr Grigorievi&ccaron; Mazel; Boris Evgenievi&ccaron; Paton; Vladimir Evgenievi&ccaron; Paton; Igor Konstantinovi&ccaron; Pokhodnya; Veniamin Solomonovi&ccaron; Rotenfeld; Jury Ivanovi&ccaron; Saprykin; Orest Michailovi&ccaron; Moskovskaja oblast' Serafin; Vladimir Ivanovi&ccaron; Slep&ccaron;enko; Michail Rachmilevi&ccaron; Unigovsky
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE2904282A1

Description

2020th

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schweißung der Ringstöße von Rohrleitungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens. Die vorliegend gattungsgemäß vorausgesetzte Technik ist aus der US-PS 20 89 840 bekanntThe invention relates to a method for welding the ring joints of pipelines according to the preamble of claim 1 and devices for performing this method. The present generic The technology required is known from US Pat. No. 2,089,840

Verfahren der vorausgesetzten Art müssen angewandt werden, wenn die zu schweißenden Rohre weitgehend festliegen und jedenfalls nicht in einer Vorrichtung mit einem oder mehreren feststehend angeordneten Schweißköpfen gedreht werden können. Ein Vorteil des bekannten Verfahrens ist es, daß die Naht um das Rohr herum ohne Verschiebung der J5 Führung der Schweißköpfe völlig verschweißt werden kann.Procedures of the presupposed type must be used when the pipes to be welded largely fixed and in any case not fixed in a device with one or more arranged welding heads can be rotated. An advantage of the known method is that the The seam around the pipe can be completely welded without moving the J5 guide of the welding heads can.

Neben seinen Vorteilen hat die Technik jedoch auch eine Reihe von wesentlichen Nachteilen. Insbesondere kann bei der Schweißung der unteren und der Seitenabschnitte des Ringstoßes geschmolzenes Metall aus dem Schweißbad ausfließen, was eine unzureichende Ausfüllung des Nahtraums zur Folge hat, die erforderliche Qualität der Schweißung nicht gewährleistet und dazu zwingt, eine Vollverschweißung des Ringstoßes in mehreren Schritten durchzuführen. Damit ist die Produktivität nur gering. Zum Metallausflug aus dem Schweißbad trägt auch bei, daß die Schweißköpfe von oben nach unten bewegt werden.In addition to its advantages, however, the technology also has a number of significant disadvantages. In particular may be molten metal in the welding of the lower and side portions of the ring joint flow out of the weld pool, which results in insufficient filling of the seam space The required quality of the weld is not guaranteed and requires a full weld of the Ring joint in several steps. This means that productivity is only low. Go to the metal excursion the weld pool also contributes to the fact that the welding heads are moved from top to bottom.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein so Verfahren zur Schweißung der Ringstöße von Rohrleitungen zu entwickeln, mit dem der Ausfluß von geschmolzenem Metall aus dem Schweißbad bei der Bildung der unteren und der Seitenabschnitte der Naht vermieden werden kann, so daß ein gegebener Rohrstoß mit einer minimalen Zahl von Schritten geschweißt werden kann. Das Verfahren soll dabei einfach bleiben; ebenso die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung.The invention is based on the object of such a method for welding the ring joints of pipelines to develop with the outflow of molten metal from the weld pool during the Formation of the lower and the side portions of the seam can be avoided, so that a given Pipe joint can be welded with a minimal number of steps. The procedure is intended to do this stay simple; likewise the device used to carry out the method.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Durch die versetzte Bewegung der Schweißköpfe wird beim Einsatz von zwei Schweißköpfen eine qualitativ gute Ringschweißnaht an beiden Seiten des Rohres bei höchster Produktivität des Vorganges gewährleistet. Durch die Bewegung des Schweißdrahts in der Stoßtiefe während des Fortschreitens des Schweißvorgangs von unten nach oben von der Außenfläche zur Innenfläche des Rohres kommt es zu einer zuverlässigen Verschmelzung des Metalls der zu schweißenden Rohre und des geschmolzenen Schweißdrahtes sowohl im unteren wie auch im oberen Abschnitt der NahtThe problem is solved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved. Due to the offset movement of the welding heads, when using two welding heads, one high quality ring weld on both sides of the pipe with the highest productivity of the process guaranteed. By moving the welding wire in the depth of the joint as the Welding process from bottom to top from the outer surface to the inner surface of the pipe occurs a reliable fusion of the metal of the pipes to be welded and the molten welding wire both in the lower and in the upper section of the seam

Zweckmäßige Weiterbildungen de* vorgeschlagenen Verfahrens sowie Einzelheiten der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate further training de * proposed The method and details of the device for performing the method emerge from the Subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend durch de Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigtThe invention is illustrated below by the description of an exemplary embodiment further explained with reference to the drawings

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Schweißung der Ringstöße von Rohren im Betriebszustand;F i g. 1 shows a device for welding the ring joints of pipes in the operating state;

Fig.2 die Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1;2 shows the view in the direction of arrow II of Fig. 1;

Fig. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeiles III der F i g. 2 bei geöffneten Halbringen;Fig. 3 is a view in the direction of arrow III of F i g. 2 with open half-rings;

F i g. 4 die Fixatoren zur genauen Positionierung der Vorrichtung im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1;F i g. 4 the fixators for precise positioning of the device in section along the line IV-IV of FIG. 1;

Fig.5 die Halterung des Schweißkopfes, des Führungsmundstücks und des Nahtformungselements am Wagen;5 shows the holder of the welding head, the guide mouthpiece and the seam-forming element on the car;

Fig.6 die Befestigung des Nahtformungselements am Hebel;6 shows the fastening of the seam-forming element on the lever;

F i g. 7 den Schnitt nach der Linie VlI-VII von F i g. 6;F i g. 7 shows the section along the line VI-VII from FIG. 6;

F i g. 8 ein Nahtformungselement im Schnitt nach der Linie VIII-VIII von Fig.6;F i g. 8 shows a seam-forming element in section along the line VIII-VIII from FIG. 6;

F i g. 9 — Lage des Nahtformungselements bei einer Versetzung der Kanten der zu schweißenden Rohre in der Ansicht in Richtung des Pfeiles IX von F i g. 8;F i g. 9 - Position of the seam forming element when the edges of the pipes to be welded are offset in the view in the direction of arrow IX of FIG. 8th;

Fi g. 10 eine Ausbildungsvariante des Nahtformungselements; Fi g. 10 shows a variant embodiment of the seam-forming element;

F i g. 11 ein Führungsmundstück mit Tiefenänderungsantrieb; F i g. 11 a guide mouthpiece with a depth change drive;

Fig. 12 einen Schwenkantrieb als Tiefenänderungsantrieb; 12 shows a swivel drive as a depth change drive;

F i g. 13 einen Parallelverschiebungsantrieb als Tiefenänderungsantrieb; F i g. 13 a parallel displacement drive as a depth change drive;

Fig. 14 eine Kombination der Antriebe gemäß Fig. 12 und 13;14 shows a combination of the drives according to FIGS. 12 and 13;

F i g. 15 schematisch eine Steuerschaltung der Tiefenänderungsantriebe; F i g. 15 schematically shows a control circuit of the depth change drives;

Fig. 16 eine elektromechanische Steuerung der Tiefenänderungsantriebe; des Führungsmundstücks;16 shows an electromechanical control of the depth change drives; the guide mouthpiece;

Fig. 17 schematisch eine querpendelnde Schweißdrahtelektrode für breite V-Nähte;17 schematically shows a transversely oscillating welding wire electrode for wide V-seams;

Fig. 18 ein Führungsmundstück mit Schwingungsantrieb; 18 shows a guide mouthpiece with a vibration drive;

Fig. 19 den Schnitt nach der Linie XIX-XIX von Fig. 18;19 shows the section along the line XIX-XIX from FIG. 18;

F i g. 20 — Schema der Bewegung von Schweißköpfen nach dem vorgeschlagenen Verfahren.F i g. 20 - Scheme of movement of welding heads according to the proposed method.

Die Schweißung der Ringstöße von Rohrleitungen geschieht gemäß F i g. 1 mit einer Vorrichtung, die eine Ringführung 1 sowie Schweißköpfe 2 und 3 enthält. Die Ringführung 1 ist durch Halbringe 4 und 5 gebildet; auf ihr sind die Schweißköpfe 2 und 3 tragende Wagen 6 und 7 und Zuführungsvorrichtungen 8 und 9 für die Schweißdrähte 10 und 11 mit Führungsmundstücken 12 und 13 angeordnet.The ring joints of pipelines are welded in accordance with FIG. 1 with a device that has a Includes ring guide 1 and welding heads 2 and 3. The ring guide 1 is formed by half rings 4 and 5; on you are the welding heads 2 and 3 carrying carriages 6 and 7 and feeding devices 8 and 9 for the Welding wires 10 and 11 with guide nozzles 12 and 13 are arranged.

Jeder Wagen 6, 7 hat einen Antrieb 14 bzw. 15 zur Bewegung längs der Führung, welcher mit einer Verzahnung 16 der Ringführung zusammenwirkt.Each carriage 6, 7 has a drive 14 and 15 for movement along the guide, which with a Toothing 16 of the ring guide cooperates.

An jedem der Wagen 6 und 7 ist gegenüber dem zu schweißenden Stoß ein Nahtformungselement 17 bzw. 18 angeordnet.On each of the carriages 6 and 7, a seam-forming element 17 or 18 arranged.

Die oberen Enden der Halbringe 4 und 5 sind durchThe upper ends of the half rings 4 and 5 are through

ein Gelenk 19 und die unteren durch eine lösbare Verbindung 20 miteinander verbunden. Oben ist zwischen den Halbringen ein Kraftzylinder 21 gelenkig befestigt. Das Gelenk 19 dient auch zum Aufhängen der Vorrichtung, z. B. mittels einer Schelle 22 an einem Rohrlegerkran.a joint 19 and the lower one connected to one another by a releasable connection 20. Is up A power cylinder 21 is articulated between the half-rings. The joint 19 is also used to hang the Device, e.g. B. by means of a clamp 22 on a pipelayer crane.

Die Halbringe 4 und 5 tragen schwenkbare Fixatoren 23, die in die Schweißstoßkehle greifen. Die Führungsmundstücke 12 und 13 sind mit ihren Enden gegenüber dem Schweißstoß im wesentlichen tangential zur Oberfläche des Rohres in den Bereich unter den Nahtformungselementen 17 und 18 gerichtet. Der Schweißdrahtvorrat ist auf Spulen 14 und 25 aufgewikkelt. The half rings 4 and 5 carry pivotable fixators 23 which engage in the weld fillet. The ends of the guide mouthpieces 12 and 13 are opposite the weld joint essentially tangential to the surface of the pipe in the area under the Seam forming elements 17 and 18 directed. The supply of welding wire is wound onto reels 14 and 25.

F i g. 3 zeigt die Halbringe 4 und 5 in ausgeschwenktem Zustand sowie an diesen befestigte Stützelemente 26 und von Kraftzylindern 28 schwenkbare Klemmelemente 27.F i g. 3 shows the half-rings 4 and 5 in the swiveled-out state, as well as supporting elements attached to them 26 and clamping elements 27 pivotable by power cylinders 28.

Die Fixatoren 23 sind, wie in F i g. 4 ersichtlich, mittels ausfahrbarer Stangen 29 an den Halbringen 4 und 5 befestigt Jede Stange 29 sitzt mittels eines Keils 34 drehfest jedoch axialverschieblich in einer Hülse 33, von welcher ein durch eine Feder 32 beaufschlagter Arm 31 aufragt, so daß der Fixator 23 ständig in die Kehle des Schweißstoßes gedrückt ist. Der Ausfahrzustand der Stange 29 ist durch einen Anschlag 30 begrenzt.The fixators 23 are, as in FIG. 4, by means of extendable rods 29 on the half-rings 4 and 5 Each rod 29 sits by means of a wedge 34 in a rotationally fixed but axially displaceable manner in a sleeve 33, of which rises up an acted upon by a spring 32 arm 31, so that the fixator 23 is constantly in the throat of the Weld joint is pressed. The extended state of the rod 29 is limited by a stop 30.

Fig.5 zeigt, wie jedes Nahtformungselement 17 am einen Ende eines federbeaufschlagten Hebels 35 sitzt, dessen anderes Ende am Wagen 6 angelenkt ist Der Hebel 35 ist dadurch an das zu schweißende Rohr elastisch angedrückt; er trägt auch das Führungsmundstück 12.Fig.5 shows how each seam-forming element 17 on one end of a spring-loaded lever 35 is seated, the other end of which is hinged to the carriage 6 Lever 35 is thereby elastically pressed against the pipe to be welded; it also carries the guide mouthpiece 12th

Fig.6 zeigt, wie das Nahtformungselement 17 am Ende des Hebels 35 befestigt ist, nämlich mittels eines in einer Gabel 37 gehaltenen Schafts 36. In diesem sind zwei durch eine Längstrennwand 40 gebildete Kanäle vorhanden, über deren einen dem Element 17 von einem Stutzen 38 Kühlmittel zugeführt wird und über deren anderen das Kühlmittel wieder in einen Stutzen 39 abgeführt wird. Durch die Drehbarkeit des Nahtformungselements 17 um die Achse des Schaftes 36 ist gewährleistet daß dieses sich auch eventuellen Versetzungen der Schweißränder relativ zueinander durch entsprechende Schrägstellung anpassen kann, wie dies in F i g. 9 gezeigt ist6 shows how the seam-forming element 17 on End of the lever 35 is attached, namely by means of a held in a fork 37 shaft 36. In this are two channels formed by a longitudinal partition wall 40 available, over one of which the element 17 of one Connection 38 coolant is supplied and via the other one the coolant is fed back into a connection 39 is discharged. The rotatability of the seam-forming element 17 about the axis of the shaft 36 is ensures that this is also possible through possible displacements of the welding edges relative to each other can adjust appropriate inclination, as shown in FIG. 9 is shown

Die Nahtformungselemente 17, 18 können auch, zur Zwangsformierung der Naht möglich, wie in Fig. 10 gezeigt, einen in die Sch^eißnahtkehle ragenden AnsatzThe seam-shaping elements 17, 18 can also be used for forced shaping of the seam, as in FIG. 10 shown an approach protruding into the weld seam

41 aufweisen.41 have.

In F i g. 11 ist angedeutet wie zur Schweißung von dickwandigen Rohren das Führungsmundstück 12 mittels eines Antriebs 43 so bewegbar ist daß sein EndeIn Fig. 11 is indicated like the guide mouthpiece 12 for welding thick-walled pipes is movable by means of a drive 43 so that its end

42 verschieden tief in die Schweißnahtkehle eintaucht
Gemäß Fig. 12 kann dieser Tiefenänderungsantrieb ein Schwenkantrieb 44 mit einem Elektromotor 45 sein, dessen Ritzel mit einem Zahnsegment 46 zusammenwirkt, welches als Halterung des Mundstücks 12 dient42 dips into the fillet of the weld seam to different depths
According to FIG. 12, this depth change drive can be a swivel drive 44 with an electric motor 45, the pinion of which interacts with a toothed segment 46 which serves as a holder for the mouthpiece 12

Gemäß Fi g. 13 kann der Tiefenänderungsantrieb ein Parallelverschiebungsantrieb 47 mit einem Elektromotor 48 sein, der durch eine Spindel 49 eine Schraubenmutter 50 am Führungsmundstück 12 hin und her schiebtAccording to Fig. 13 the depth change drive can be activated Parallel displacement drive 47 with an electric motor 48, the screw nut 50 on the guide mouthpiece 12 back and forth through a spindle 49 pushes

Gemäß Fig. 14 kann schließlich der Tiefenänderungsantrieb aus einem Schwenkantrieb 44 kombiniert mit einem Parallelverschiebungsantrieb 47 bestehen, wobei, wie in F i g. 15 angedeutet, eine Programmsteuereinheit 51 zur differenzierten Betätigung dieser beiden Antriebe dient Die Programmsteuereinheit 51 kann elektronisch oder elektromechanisch arbeiten, z. B. mit einem Satz von Nockenscheiben, die auf einer gemeinsamen Welle sitzen und mit Regelwiderständen in den Speiseleitungen der Elektromotoren 45 und 48 der Antriebe 44 und 47 zusammenwirken.According to FIG. 14, the depth change drive can finally be combined from a swivel drive 44 with a parallel displacement drive 47, wherein, as in FIG. 15 indicated, a program control unit 51 is used for the differentiated actuation of these two drives. The program control unit 51 can work electronically or electromechanically, e.g. B. with a set of cams on a common shaft and with variable resistors in the feed lines of the electric motors 45 and 48 the drives 44 and 47 interact.

Gemäß Fig. 16 ist z. B. an der Ringführung auf deren gesamtem Umfang ein Ansatz 52 mit einer Profiloberfläche 53 ausgeführt, auf der der Taster 54 eines potentiometrischen Gebers 55 gleitet. Dieser ist in die Speiseleitung des Schwenkantriebs 44 und des Parallelverschiebungsantriebs 47 geschaltetAccording to FIG. 16, for. B. on the ring guide on their the entire scope of an approach 52 with a profile surface 53 executed on which the button 54 one potentiometric encoder 55 slides. This is in the feed line of the swivel drive 44 and the parallel displacement drive 47 switched

Wenn eine verhältnismäßig breite V-Naht zu schweißen ist, wird das Führungsmundstück 12 gemäß F i g. 17 in Querschwingungen versetzt. Gemäß F i g. 18, 19 besteht hierzu das Führungsmundstück 12 aus zwei durch ein Gelenk 59 miteinander verbundenen Teilen 57 und 58, wobei am zu schwenkenden Teil 58 ein Zugseil 60 angreift, das zu einem Schwingungsantrieb 56 führtIf a relatively wide V-seam is to be welded, the guide nozzle 12 is according to FIG F i g. 17 set in transverse vibrations. According to FIG. 18 19, the guide mouthpiece 12 consists of two parts 57 connected to one another by a joint 59 and 58, with a pull rope 60 engaging the part 58 to be swiveled, which leads to a vibration drive 56

Dieser stellt einen Elektromagneten 61 dar, dessen Kern 62 mit dem Zugseil 60 verbunden ist. Dessen anderes Ende greift an einem Ausleger 63 des zu pendelnden Führungsmundstückteils 58 an. Die Schwingungsamplitude und -lage ist mittels Anschlägen 64 und 65 einstellbar. Die Wicklung 66 des Elektromagneten 61 ist über ein Zeitrelais 67 an die Speiseleitung angeschlossen.This represents an electromagnet 61, the core 62 of which is connected to the pull rope 60. Whose the other end engages a bracket 63 of the guide mouthpiece part 58 to be oscillated. The vibration amplitude and position can be adjusted by means of stops 64 and 65. The winding 66 of the electromagnet 61 is connected to the feed line via a timing relay 67.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Schweißung der Ringstöße von Rohrleitungen verläuft wie folgt:The proposed method for welding the ring joints of pipelines is as follows:

Nach Auseinanderbewegung der Halbringe 4 und 5 durch den Kraftzylinder 21 wird die Vorrichtung auf die Rohrleitung in unmittelbarer Nähe des zu schweißenden Stoßes gesetzt Die Halbringe werden wieder eingeschwenkt und durch die lösbare Verbindung 20 verriegeltAfter moving the half rings 4 and 5 apart by the power cylinder 21, the device is on the Pipeline placed in the immediate vicinity of the joint to be welded. The half-rings are swiveled in again and locked by the releasable connection 20

Dann werden die Fixatoren 23 durch Ausschieben der Stangen 29 zum Stoß bewegt und man läßt sie in diesen einfallen. Dadurch ist die Vorrichtung relativ zum Stoß exakt positioniert In dieser Stellung werden die schwenkbaren Klemmelemente 27 betätigt, so daß eine starre Verbindung zwischen Vorrichtung und Rohr zustandekommt Jetzt werden die Stangen 29 der Fixatoren 23 wieder eingeschoben.Then the fixators 23 are moved by pushing out the rods 29 to push and you let them in this get an idea. As a result, the device is exactly positioned relative to the joint. In this position, the pivotable clamping elements 27 actuated, so that a rigid connection between the device and the pipe comes about Now the rods 29 of the fixators 23 are pushed in again.

Der eigentliche Schweißvorgang beginnt jetzt mit der Einschaltung der Antriebe 14 und 15, die die Wagen 6 und 7 mit den Schweißköpfen 2 und 3 von unten nach oben den Ringstoß entlang bewegen. Während dieser Verschiebung wird der Schweißdraht über die Führungsmundstücke 12 und 13 praktisch tangential zur Oberfläche des Rohres zugeführtThe actual welding process now begins with the activation of the drives 14 and 15, which drive the carriages 6 and move 7 with the welding heads 2 and 3 from bottom to top along the ring joint. During this Displacement is the welding wire on the guide mouthpieces 12 and 13 practically tangential to Surface of the tube fed

Handelt es sich um eine Elektroschweißung, so wird dem Schweißdraht gleichzeitig die Schweißspannung zugeführt, die zum stabilen Brennen des Lichtbogens ausreicht Dieser schmilzt den Schweißdraht und die Kanten der zu schweißenden Rohre und erzeugt ein Schweißbad, das durch die Nahtformungselemente 17, 18 zur Naht geformt wird.In the case of electric welding, the welding wire is simultaneously supplied with the welding voltage that is sufficient for stable burning of the arc. This melts the welding wire and the Edges of the pipes to be welded and creates a weld pool that is formed by the seam forming elements 17, 18 is formed into a seam.

Die Nahtformungselemente 17 gleiten auf der Rohroberfläche, so daß bei einer eventuellen Exzentrizität des Rohres der Hebel 35 um seine Lagerstelle am Wagen 6 geschwenkt wird und die an ihm befestigten Schweißkopf 2 und Führungsmundstück 12 dem Profil des Rohrquerschnitts folgen.The seam-forming elements 17 slide on the pipe surface so that in the event of a possible eccentricity of the tube of the lever 35 is pivoted about its bearing point on the carriage 6 and attached to it Welding head 2 and guide nozzle 12 follow the profile of the pipe cross-section.

Zu Beginn der Schweißung ist einer der Schweißköpfe, z. B. der Schweißkopf 3, im unteren Punkt des Stoßes und der andere Schweißkopf 2 in einem Abstand von dem ersten angeordnet bei Betrachtung von Fig.20 beispielsweise links auf halber Höhe des Rohres. Zum Schweißen werden beide Schweißköpfe gleichzeitigAt the start of the weld, one of the welding heads is z. B. the welding head 3, in the lower point of the joint and the other welding head 2 arranged at a distance from the first when looking at Fig.20 for example on the left halfway up the pipe. Both welding heads are used for welding at the same time

aufwärts bewegt. Wenn der Schweißkopf 2 oben ankommt, hat der Schweißkopf 3 etwa die Position rechts auf halber Höhe erreicht. Während dieser seine Schweißnaht kontinuierlich weiterlegt, wird der Schweißkopf 2, wie in F i g. 20 gestrichelt angedeutet, im Schnellgang nach unten gefahren und beginnt mit dem Schweißen des verbliebenen Zwischenraums zwischen den Anfangslagen der Schweißköpfe 2 und 3 in Größe eines Viertelumfangs.moved upwards. When the welding head 2 arrives at the top, the welding head 3 is approximately in position reached halfway up on the right. While this continues its weld seam, the Welding head 2, as in FIG. 20 indicated by dashed lines, driven down at high speed and starts with the Weld the remaining space between the initial layers of welding heads 2 and 3 in size a quarter circumference.

Während der Schweißbewegung von unten nach oben wird der Schweißdraht durch entsprechendes Schwenken der Fiihrungsmundstücke 12 in der Stoßtiefe von der Höhe der Außenfläche im unteren Nahtpunkt zur Höhe der Innenfläche der Rohre im oberen Nahtpunkt bewegt. Diese Bewegung geschieht durch Schwenkung (Schwenkantrieb 44) und/oder Parallelverschiebung (Parallelverschiebungsantrieb 47) des Führungsmundstücks. During the welding movement from bottom to top, the welding wire is pushed through the corresponding Pivoting the guide mouthpieces 12 in the joint depth from the height of the outer surface in the lower seam point moved to the level of the inner surface of the pipes at the top seam point. This movement happens through Pivoting (swivel drive 44) and / or parallel displacement (parallel displacement drive 47) of the guide mouthpiece.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Schweißdraht bei der Schweißung des oberen Nahtab-Schnitts, der durch einen Zentriwinkel von 45° bis 50° begrenzt ist, durch Schwenkung, und bei der Schweißung des unteren und der Seitenabschnitte der Naht durch Parallelverschiebung bewegt wird. Eine soche Steuerung geschieht durch die potentiometrischen Geber 55, deren Taster 54 auf der Profilfläche 53 des Ansatzes 52 gleiten und der Lage der Schweißköpfe 2 und 3 entsprechende Steuersignale erzeugen.The best results are achieved if the welding wire is used when welding the upper seam section, which is limited by a central angle of 45 ° to 50 °, by pivoting, and when welding the lower and the side sections of the seam is moved by parallel displacement. One such Control is done by the potentiometric transmitter 55, whose buttons 54 on the profile surface 53 of the Approach 52 slide and generate the position of the welding heads 2 and 3 corresponding control signals.

Beim Schweißen von breiten V-Nähten wird dem Schweißdraht eine Schwingungsbewegung quer zum zu schweißenden Stoß verliehen. Hierzu wird die Wicklung 66 des Elektromagneten 61 über das Zeitrelais 67 gespeist, so daß dtr Kern 62 sich hin und her bewegt und das untere Teil 58 des Führungsmundstücks 12 über das Zugseil 60 in Pendelbewegungen versetzt. Das Zeitrelais 67 wird so gesteuert, daß das Führungsmundstück 12 zum besseren Durchschmelzen der Kanten der zu schweißenden Rohre in den Endlagen einige Zeit verweilt. In Abhängigkeit von der Breite der V-Naht wird die Schwingungsamplitude des Führungsmund-Stückes durch Einstellen der Anschläge 64 und 65 des Kerns 62 gewählt.When welding wide V-seams, the welding wire is subjected to an oscillating movement transverse to the welding joint imparted. For this purpose, the winding 66 of the electromagnet 61 is activated via the timing relay 67 fed so that the core 62 moves back and forth and the lower part 58 of the guide mouthpiece 12 over the Pull rope 60 set in pendulum movements. The timing relay 67 is controlled so that the guide mouthpiece 12 some time to improve the melting of the edges of the pipes to be welded in the end positions lingers. The vibration amplitude of the guide mouth piece depends on the width of the V-seam selected by adjusting the stops 64 and 65 of the core 62.

Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wurde der Stoß von Rohren mit einem Durchmesser von 1420 mm und einer Wanddicke von 17 mm geschweißt, und zwar mit Pulverschweißdraht eines Durchmessers von 2,3 mm. Die Schweißspannung betrug 25 bis 28 V und die Stromstärke 300 bis 350A. Die Schweißköpfe wurden mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 18 m/h verschoben; die Geschwindigkeit des schnellen Rücklaufs des einen Schweißkopfs betrug 300 m/h. Die Schweißung von zwei Lagen nahm 15 min in Anspruch.According to the proposed method, the joint was made of pipes with a diameter of 1420 mm and a wall thickness of 17 mm, with powder welding wire with a diameter of 2.3 mm. The welding voltage was 25 to 28 V and the amperage was 300 to 350A. The welding heads were moved at a speed of 15 to 18 m / h; the speed of fast rewind one welding head was 300 m / h. It took 15 minutes to weld two layers.

Die Prüfungen der Schweißverbindung ergaben eine Zerreißfestigkeit von 644 N/mm², eine Dehnungsgrenze von 574 N/mm², eine relative Dehnung von 22,7% und eine Kerbschlagzähigkeit von 125Nm/cm² bei einer Temperatur von 40° C.The tests on the welded joint showed a tensile strength of 644 N / mm ² , an elongation limit of 574 N / mm ² , a relative elongation of 22.7% and a notched impact strength of 125 Nm / cm ² at a temperature of 40 ° C.

In einem anderen Fall wurden Rohre mit einem Durchmesser von 1020 mm und einer Wandtiefe von 8 mm einlagig geschweißt. Dabei wurden bei der Verschiebung der Schweißköpfe von unten nach oben längs der unteren und der Seitenabschnitte der Naht der Schweißdraht längs der Tangente zur Oberfläche des Rohres zugeführt und beim Übergang zur Schweißung des oberen Nahtabschnitts in den Grenzen eines Zentriwinkels von 45° bis 50° wurde der Schweißdraht in der Stoßtiefe bewegt, indem die Führungsmundstücke um einen Winkel von 15° bis 20° zur Tangente zur Oberfläche des Rohres geschwenkt wurden.In another case, pipes with a diameter of 1020 mm and a wall depth of 8 mm single-layer welded. In doing so, the welding heads were shifted from bottom to top along the lower and the side portions of the seam of the welding wire along the tangent to the surface of the Tube fed and at the transition to the welding of the upper seam section within the limits of a At a central angle of 45 ° to 50 °, the welding wire was moved to the depth of the joint by the guide nozzle were pivoted through an angle of 15 ° to 20 ° to the tangent to the surface of the pipe.

Die Schweißköpfe wurden mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 12 m/h verschoben. Zur Schweißung diente ein Pulverschweißdraht mit 3 mm Durchmesser; die Schweißspannung betrug 28 V und die Stromstärke 350 bis 400 A. Die Schweißung des Ringstoßes nahm 10 min in Anspruch.The welding heads were moved at a speed of 10 to 12 m / h. Served for welding a powder welding wire with a diameter of 3 mm; the welding voltage was 28 V and the amperage was 350 up to 400 A. The welding of the ring joint took 10 minutes.

Die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindung waren die folgenden: Zerreißfestigkeit 570 N/ mm²; Dehngrenze 481 N/mm²; relative Dehnung 21,7%; Kerbschlagzähigkeit 90 Nm/cm² bei einer Temperatur von 40° C.The mechanical properties of the weld joint were as follows: tensile strength 570 N / mm ² ; Yield strength 481 N / mm ² ; relative elongation 21.7%; Notched impact strength 90 Nm / cm ² at a temperature of 40 ° C.

Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Procedure for welding the ring joints of pipelines with several welding heads under Movement of each weld head around the pipeline along a corresponding portion of the Ring joint, feed of the welding wire directed essentially tangentially to the surface of the pipe to each welding head and forming a ring seam along the entire joint, whereby the molten seam metal is held in the welding zone and forcibly formed thereby characterized in that at the start of welding one of the welding heads at the lower point of the shock and the second higher and at a certain distance from the first then both welding heads are moved upwards at the same time and after the formation of the Seam in the section of the second head, the latter is moved to the lower point of the joint, after which the remaining section is welded between the positions of the initial position of the welding heads is, the welding wire during welding with respect to the depth of the joint from the level of Outer surface of the pipe at the lowest point of the joint up to the level of the inner surface of the Pipe is moved at the top of the joint.

2. The method according to claim 1, characterized in that the welding wire from the level of External surface up to the level of the internal surface of the pipe once when welding the upper one Butt section is moved, which is limited by a central angle of 45 ° to 50 °.

3. The method according to claim 1, characterized in that the movement of the welding wire in the depth of impact by pivoting the same by an angle of 15 ° to 20 ° to the tangent to Pipe surface is executed.

4. The method according to claim I _1, characterized in that the welding wire is moved in the joint depth parallel to the tangent to the pipe surface.

5. The method according to any one of claims 1, 3 or 4, characterized in that that the welding wire when welding the upper joint section, which is through a central angle is limited from 45 ° to 50 ° by pivoting the welding wire with respect to the tangent, and moves parallel to the tangent to the pipe surface when welding other joint sections will.

6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in, that when the welding heads move from bottom to top, the welding wire vibrates is issued across the joint to be welded.

7. Device for performing the method according to one or more of claims 1 to 6 with a ring guide, which can be pivoted apart by two and with their ends together connectable half rings is formed with carriages, which are arranged on the ring guide and with drives are connected for progressive movement, with welding heads, which are arranged on the carriages and which have welding wire feed devices with guide nozzles, and with seam forming elements, characterized in that the guide mouthpiece (12, 13) of the welding wire feed device (8, 9) when moving the welding heads (2,3) from bottom to top with his Axis is oriented along the tangent to the pipe surface

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that that each seam-forming element (17, 18) has a cylindrical shaft (36) and on a lever (35) is attached by means of a fork (37), in the openings of which the shaft (36) is seated

9. Device according to claims 7 and 8, characterized in that each seam-forming element (17,18) is made hollow and has a supply nozzle (38) and a discharge nozzle (39) for a coolant having.

10. Device according to claims 8 and 9, characterized characterized in that the cylindrical shaft (36) is designed with a through axis bore which is divided into two channels by a longitudinal partition (40), one of which with the nozzle (38) for supplying the coolant and the other with the nozzle (39) for discharging the coolant connected is

11. Device according to claims 7 to 10, characterized in that each seam-forming element (17, 18) has a shoulder protruding into the joint (41)

12. Execution according to claim 7, characterized in that that each guide mouthpiece (12,13) on the carriage (6, 7) with the possibility of changing the position its end (42) arranged in the shock depth and connected to a depth change drive (43) is.

13. The device according to claim 12, characterized in that each guide mouthpiece (12, 13) pivotable through an angle of 15 ° to 20 ° to the tangent to the pipe surface and arranged with a drive (44) is connected to pivot it.

14. The device according to claim 12, characterized in that each guide mouthpiece (12, 13) arranged to be movable parallel to the tangent to the pipe in the joint depth and closed with a drive (47) its parallel displacement is connected.

15. Device according to claims 12 to 14, characterized in that each guide mouthpiece (12,13) pivotable through an angle of 15 ° to 20 ° to the tangent and parallel to this in the Movable joint depth and with a swivel drive (44) and a drive (47) to its parallel displacement is connected.

16. Device according to claims 12 to 15, characterized in that the drive (44) for Pivoting of the guide mouthpiece (12, 13) and the drive (47) for its parallel displacement are connected to a program control unit (51).

17. The device according to claim 16, characterized characterized in that the program control unit (51) in the form of a potentiometric transmitter (55) is executed, which is connected to the feed line of the swivel drive (44) and the drive (47) for parallel displacement is connected and cooperates with an approach (52) on the Ring guide (1) is designed and has a profiled surface (55).

18. The device according to claim 7, characterized

indicates that each guide mouthpiece (12, 13) on the carriage (6, 7) transversely to the joint to be welded is pivotably arranged and connected to a vibration drive (56)

19. The device according to claim 18, characterized characterized in that the vibration drive (56) of the guide piece (12, 13) is in the form of an electromagnet (61) is listed, the movable core (62) with the guide mouthpiece (12, 13) is kinematically connected

20. The device according to claim 19, characterized in that the electromagnet (61) is adjustable Has stops (64, 65) of the end positions of the movable core (62).

21. The device according to claim 19, characterized in that the electromagnet (61) over a timing relay (67) connected to the feed line