Beim Schweißen wird die hohe Temperatur der Schweißwärmequelle genutzt, um den Schweißdraht und das Stahlrohr an der Verbindungsstelle zu verschmelzen und so eine Naht zu bilden.geschweißtes StahlrohrBeim Abkühlen verbinden sich die beiden Schweißnähte zu einer Einheit. Je nach Form des geschweißten Stahlrohrs und der relativen Position der Schweißnähte unterscheidet man zwischen Stumpfschweißungen, Kehlnahtschweißungen, Lochschweißungen und elektrischem Nieten. Stumpfschweißungen werden häufig zum Verbinden von Blechen und Stahlprofilen eingesetzt; Kehlnahtschweißungen häufig für Überlappverbindungen; Lochschweißungen und elektrisches Nieten werden selten verwendet und dienen lediglich der Reduzierung der Überlappungslänge von Schweißnähten.
Um Verformungen des Werkstücks durch Wärmeausdehnung beim Schweißen zu vermeiden, muss der Abstand der Schweißnähte des Positionierungsstahlrohrs eingehalten werden. Dieser Abstand kann anhand der untenstehenden Tabelle ausgewählt werden. Die Schweißnaht des Positionierungsstahlrohrs ist später Bestandteil der Gesamtschweißung und muss fest und fehlerfrei ausgeführt werden. Bei einseitiger Schweißung und beidseitiger Umformung des Stahlrohrs muss die Schweißnaht des Positionierungsstahlrohrs durchgeschweißt werden. Die Schweißung des Positionierungsstahlrohrs muss gemäß den formalen Schweißverfahrensanforderungen erfolgen. Erfordert das formale Stahlrohr Vorwärmen und langsames Abkühlen, muss es auch vor dem Schweißen des Positionierungsstahlrohrs vorgewärmt und nach dem Schweißen langsam abgekühlt werden. Die Schweißnaht des Positionierungsstahlrohrs darf nicht zu hoch sein, um ein Aneinanderschweißen zu vermeiden. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Schweißnaht des Positionierungsstahlrohrs abzuschleifen und die beiden Enden abzuschrägen, um das Schweißen zu erleichtern. Werden Risse, Poren oder andere Fehler an der Schweißnaht des Positionierungsstahlrohrs festgestellt, muss der betroffene Abschnitt abgeschliffen und neu verschweißt werden. Ein erneutes Aufschmelzen ist nicht zulässig.
Erstens können Schweißnähte an Stahlrohren je nach Schweißverfahren viele verschiedene Formen annehmen:
1. Nach den verschiedenen Kombinationen von Stahlrohrschweißnähten können diese in fünf Typen unterteilt werden: Stumpfschweißungen, Kehlnahtschweißungen, Lochschweißungen, Nutschweißungen und Endschweißungen.
(1) Stumpfschweißung: eine Schweißung zwischen den Nutflächen des Schweißteils oder zwischen der Nutfläche eines Teils und der Oberfläche eines anderen Teils.
(2) Kehlnaht: Eine Schweißnaht an einem Stahlrohr, die entlang der Schnittlinie zweier senkrecht oder nahezu senkrecht zueinander stehender Teile geschweißt wird.
(3) Endschweißung: Eine durch eine Endverbindung gebildete Schweißnaht an einem Stahlrohr.
(4) Punktschweißung: Eine Stahlrohrschweißung, bei der zwei Bleche in einer kreisförmigen Öffnung verschweißt werden, wenn sich die beiden Blechteile überlappen und eines davon eine kreisförmige Öffnung aufweist. Eine Kehlnaht, die nur in die Öffnung geschweißt wird, ist keine Punktschweißung.
(5) Langlochschweißung: Eine Stahlrohrschweißung, bei der zwei Bleche in einem Langloch verschweißt werden, wobei sich die Bleche überlappen und eines der Bleche ein Langloch aufweist. Eine reine Kehlnahtschweißung ist keine Langlochschweißung.
Stumpfschweißung: Je nachdem, wie gut die Schweißnaht das Stahlrohr ausfüllt, unterscheidet man zwischen einer vollständig durchgeschweißten und einer unvollständig durchgeschweißten Stumpfschweißung. Eine unvollständig durchgeschweißte Stumpfschweißung ist nur geringen Kräften ausgesetzt und weist eine hohe Spannungskonzentration auf. Eine vollständig durchgeschweißte Stumpfschweißung wird als Stumpfschweißung bezeichnet. Um die Ausführung zu vereinfachen, die Qualität zu sichern und das vollständige Ausfüllen des Spalts im Grundmaterial zu gewährleisten, werden je nach Blechdicke unterschiedliche Nahtformen verwendet. Bei größeren Spalten (3–6 mm) kann unter V-Naht, einseitiger V-Naht und I-Naht eine Anreißplatte (Lichtbogenanreißplatte) eingesetzt werden, um das Auslaufen des flüssigen Stahls zu verhindern und das Durchschweißen der Wurzel zu ermöglichen. Um die Qualität der Schweißnaht zu gewährleisten, die Bildung von Rillen an beiden Enden der Stahlrohrschweißnaht zu verhindern und den Einfluss von Spannungskonzentrationen auf die dynamische Belastung zu reduzieren, können nach dem Schweißen die beiden Enden des Stahlrohrs am Schweißgut belassen werden, es sei denn, dies beeinträchtigt die Verwendung nicht; andernfalls sollten sie nach dem Schweißen abgeschnitten werden.
Kehlnaht: Die Kante der Verbindungsplatte muss nicht feinbearbeitet werden, die Platte weist keinen Spalt auf, und das geschweißte Stahlrohr wird direkt in den durch die beiden Schweißteile gebildeten rechten Winkel oder schrägen Winkelbereich eingefüllt.
2. Nach der Art der Schweißnaht kann man in vier Formen unterteilen: Flachschweißung, Vertikalschweißung, Horizontalschweißung und Überkopfschweißung.
3. Je nach Art der Schweißnahtunterbrechungen an Stahlrohren unterscheidet man zwischen durchgehender und unterbrochener Schweißung. Unterbrochene Schweißungen lassen sich wiederum in versetzte und parallele Schweißungen unterteilen. Neben dem Schweißnahtschenkel K müssen bei der Schweißnahtabmessung auch die Länge L und der Abstand e der einzelnen Abschnitte angegeben werden. Versetzte Schweißungen werden mit dem Symbol „Z“ gekennzeichnet.
4. Nach den verschiedenen Funktionen der Stahlrohrschweißung wird sie unterteilt in tragende Schweißnähte, die Lasten aufnehmen, Verbindungsschweißnähte, die nicht direkt Lasten aufnehmen, sondern nur eine Verbindungsfunktion erfüllen, Dichtungsschweißnähte, die hauptsächlich dazu dienen, Flüssigkeitsleckagen zu verhindern, und Kurzstrecken-Positionierungsschweißnähte, die zum Zusammenbau und zur Fixierung der Position der Verbindung am Schweißbauteil vor dem eigentlichen Schweißen geschweißt werden.
Zweitens gibt es verschiedene Methoden zur Fehlererkennung bei Schweißnähten von Stahlrohren.
1. Röntgenprüfung: Die Röntgenprüfung ist ein Verfahren zur Erkennung innerer Fehler in Schweißverbindungen durch Bestrahlung. Sie ermöglicht die klare Darstellung des inneren Zustands der Schweißverbindungen und findet daher breite Anwendung bei der Prüfung verschiedenster Schweißkonstruktionen. In der Praxis zeichnet sich die Röntgenprüfung durch hohe Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aus, weist jedoch auch Nachteile auf, wie beispielsweise den hohen Geräteaufwand und die komplexe Handhabung.
2. Ultraschallprüfung: Die Ultraschallprüfung ist ein Verfahren zur Erkennung innerer Fehler in Schweißverbindungen. Sie nutzt die Ausbreitungseigenschaften von Ultraschallwellen in Festkörpern. Die Ultraschallprüfung ermöglicht die präzise Lokalisierung und Quantifizierung von Fehlern und zeichnet sich durch hohe Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aus. In der Praxis findet sie breite Anwendung bei der Schweißnahtprüfung verschiedener Stahlrohre, beispielsweise von Rohrleitungen und Druckbehältern.
3. Magnetpulverprüfung: Die Magnetpulverprüfung ist ein Verfahren zur Erkennung von Oberflächen- und oberflächennahen Fehlern. Sie basiert auf der Adsorption von Magnetpulver an der Oberfläche von Schweißverbindungen. Mit dieser Methode lassen sich Oberflächenrisse, Poren und andere Fehler in Schweißverbindungen präzise erkennen. Die Magnetpulverprüfung zeichnet sich durch hohe Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aus. In der Praxis findet sie breite Anwendung bei der Schweißnahtprüfung verschiedener Stahlrohre, beispielsweise im Stahlbau und Schiffbau.
4. Wirbelstromprüfung: Die Wirbelstromprüfung ist ein Verfahren zur Erkennung innerer Fehler mithilfe der durch Wirbelströme in Schweißverbindungen erzeugten Magnetfeldänderungen. Sie zeichnet sich durch hohe Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aus und ermöglicht die präzise Erkennung innerer Fehler in Schweißverbindungen. In der Praxis findet die Wirbelstromprüfung breite Anwendung bei der Schweißnahtprüfung verschiedener Stahlrohre, beispielsweise aus Edelstahl und Kupfer.
5. Eindringprüfung: Die Eindringprüfung ist ein Verfahren zur Erkennung von Oberflächenfehlern, das auf der Eigenschaft einer Eindringflüssigkeit basiert, in die Oberfläche von Schweißverbindungen einzudringen. Mit dieser Methode lassen sich Oberflächenrisse, Poren und andere Fehler in Schweißverbindungen mit hoher Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit präzise erkennen. In der Praxis findet die Eindringprüfung breite Anwendung bei der Schweißnahtprüfung verschiedener Stahlrohre, beispielsweise von Gussteilen und Druckbehältern.
Veröffentlichungsdatum: 27. April 2025