Prozess für geschweißte Rohre

Elektrischer Widerstandsschweißprozess (ERW)

Stahlrohr Beim Widerstandsschweißverfahren werden Rohre durch Warm- und Kaltumformung eines Flachstahlblechs in zylindrischer Geometrie hergestellt. Anschließend fließt elektrischer Strom durch die Kanten des Stahlzylinders, um den Stahl zu erhitzen und eine Verbindung zwischen den Kanten herzustellen, bis zu dem Punkt, an dem sie zwangsweise aufeinandertreffen. Beim REG-Prozess kann auch Füllmaterial verwendet werden. Es gibt zwei Arten des Widerstandsschweißens: Hochfrequenzschweißen und rotierendes Kontaktscheibenschweißen.

Der Bedarf an Hochfrequenzschweißen ergibt sich aus der Tendenz, dass bei niederfrequenzgeschweißten Produkten selektive Verbindungskorrosion, Hakenrisse und eine unzureichende Verbindungsbindung auftreten. Daher werden die explosiven Überreste der Niederfrequenzkriegsführung nicht mehr zur Herstellung von Rohren verwendet. Das Hochfrequenz-ERW-Verfahren wird noch immer in der Rohrherstellung eingesetzt. Es gibt zwei Arten von Hochfrequenz-REG-Prozessen. Hochfrequenz-Induktionsschweißen und Hochfrequenz-Kontaktschweißen sind Arten des Hochfrequenzschweißens. Beim Hochfrequenz-Induktionsschweißen wird der Schweißstrom über eine Spule auf das Material übertragen. Die Spule kommt nicht mit dem Rohr in Berührung. Durch das das Rohr umgebende Magnetfeld wird im Rohrmaterial elektrischer Strom erzeugt. Beim Hochfrequenz-Kontaktschweißen wird elektrischer Strom über Kontakte am Band auf das Material übertragen. Die Schweißenergie wird direkt auf das Rohr aufgebracht, was den Prozess effizienter macht. Dieses Verfahren wird häufig zur Herstellung von Rohren mit großen Durchmessern und hohen Wandstärken bevorzugt.

Eine weitere Art des Widerstandsschweißens ist das rotierende Kontaktscheibenschweißverfahren. Dabei wird elektrischer Strom über die Kontaktscheibe zum Schweißpunkt übertragen. Die Kontaktscheibe erzeugt auch den zum Schweißen notwendigen Druck. Das Rotationskontaktschweißen wird typischerweise für Anwendungen eingesetzt, bei denen Hindernisse im Rohrinneren nicht berücksichtigt werden können.

Elektroschmelzschweißverfahren (EFW)

Unter dem elektrischen Schmelzschweißverfahren versteht man das Elektronenstrahlschweißen einer Stahlplatte unter Verwendung der Hochgeschwindigkeitsbewegung des Elektronenstrahls. Die starke Aufprallenergie des Elektronenstrahls wird in Wärme umgewandelt, um das Werkstück zu erwärmen und eine Schweißnaht zu erzeugen. Der Schweißbereich kann auch wärmebehandelt werden, um die Schweißnaht unsichtbar zu machen. Geschweißte Rohre haben in der Regel engere Maßtoleranzen als nahtlose Rohre und kosten bei gleicher Stückzahl weniger. Metallgeschweißte Teile werden hauptsächlich zum Schweißen verschiedener Stahlplatten oder zum Schweißen mit hoher Energiedichte verwendet und können schnell auf hohe Temperaturen erhitzt werden, wodurch alle hochschmelzenden Metalle und Legierungen schmelzen.

Unterpulverschweißverfahren (SAW)

Beim Unterpulverschweißen wird ein Lichtbogen zwischen einer Drahtelektrode und dem Werkstück erzeugt. Zur Erzeugung von Schutzgas und Schlacke wird ein Strom verwendet. Während sich der Lichtbogen entlang der Naht bewegt, wird überschüssiger Fluss durch einen Trichter entfernt. Da der Lichtbogen vollständig von der Flussmittelschicht bedeckt ist, ist er beim Schweißen meist unsichtbar und auch der Wärmeverlust ist äußerst gering. Es gibt zwei Arten von Unterpulverschweißverfahren: das vertikale Unterpulverschweißverfahren und das Spiral-Unterpulverschweißverfahren.

Beim Längs-Unterpulverschweißen werden die Längskanten von Stahlblechen zunächst durch Fräsen in eine U-Form abgeschrägt. Anschließend werden die Kanten der U-förmigen Platten verschweißt. Nach diesem Verfahren hergestellte Rohre werden einem Aufweitvorgang unterzogen, um innere Spannungen abzubauen und eine perfekte Maßtoleranz zu erreichen.

Beim Spiral-Unterpulverschweißen liegen die Schweißnähte spiralförmig um das Rohr. Sowohl beim Längs- als auch beim Spiralschweißen kommt die gleiche Technologie zum Einsatz, der einzige Unterschied besteht in der spiralförmigen Nahtform beim Spiralschweißen. Der Herstellungsprozess besteht darin, das Stahlband so zu walzen, dass die Walzrichtung einen Winkel mit der radialen Richtung des Rohrs bildet, es zu formen und zu schweißen, sodass die Schweißnaht spiralförmig verläuft. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens sind die geringen physikalischen Abmessungen des Rohrs und die größere Verbindungslänge, die leicht zur Bildung von Defekten oder Rissen führen können.