Schweißen von Bohrgestängen
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Dickwandiges Rohr aus rostfreiem Stahl
Die nichtrostenden Baustahlsorten 10Х23Н18 und 20Х23Н18 (AISI 310S) sind von hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Titan, Chrom und Nickel verleihen ihnen eine besondere Festigkeit, ohne dass sie ihre Plastizität verlieren, und ermöglichen den Einsatz in Kontakt mit Lösungen von Säuren, Laugen und deren Salzen bei Temperaturen bis zu +350 °C.
Prozentuale Zusammensetzung 10Х23Н18 (GOST 5632-72)
| C | Si | Cu | Mn | P | Cr | Ti | S | Ni | Fe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤0,1 | ≤1 | ≤0,3 | ≤2 | ≤0,035 | 22-25 | ≤0,2 | ≤0,02 | 17-20 | Basis |
Prozentuale Zusammensetzung 20X23H18 (GOST 5632-72)
| C | Si | Cu | Mn | P | Cr | S | Ni | Fe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤02 | ≤1 | ≤0,3 | ≤2 | ≤0,035 | 22-25 | ≤0,02 | 17-20 | Basis |
Dickwandige nahtlose Rohre werden in der Bau-, Heizungs-, Gas- und Ölindustrie verwendet. Besonders dickwandige Rohre sind für Bohrarbeiten unverzichtbar.
Schweißverfahren und -technik
Das Problem besteht darin, dass Bohrrohre bei normalem Gebrauch zu einem Dauermagneten werden. Starke Magnetfelder an den Enden führen dazu, dass der elektrische Schweißbogen spritzt, oszilliert und instabil wird, was eine gute Schweißung erschwert. Die Herausforderung besteht also darin, die starken Magnetfelder zu entfernen oder vollständig zu neutralisieren. Zu diesem Zweck wird das Prinzip der Erzeugung eines Elektromagneten angewandt, bei dem ein isolierter Draht um einen Eisenkern gewickelt wird, woraufhin das Rohr geschweißt werden kann.
Polarität und induziertes elektromagnetisches Feld
Die Polarität kann auch auf ähnliche Weise neutralisiert werden, mit dem Unterschied, dass ein Stift um das Rohr gewickelt wird. Das Umwickeln im Uhrzeigersinn erzeugt die eine Polarität, das Umwickeln gegen den Uhrzeigersinn die andere. Die Stärke des induzierten elektromagnetischen Feldes wird durch die Stromstärke und die Anzahl der Drahtwicklungen um das Bohrgestänge beeinflusst. In der Regel wird die Stromstärke durch die Größe des Bohrgestänges eingestellt, und da es technisch einfacher ist, eine Lichtbogenerwärmung durchzuführen, lässt sich die Stärke des elektromagnetischen Feldes am einfachsten über die Anzahl der Drahtwindungen einstellen. Sobald die Wurzellage abgeschlossen ist, kann der Draht entfernt werden und das normale Schweißen wird fortgesetzt.
Reibschweißen
Wenn die oben genannte Technik nicht angewendet werden kann, wird das Reibschweißen von Bohrgestängen auf stationären Maschinen eingesetzt.
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