Im ProduktionsprozessStahlrohre mit gerader NahtUm die Zuverlässigkeit des Schweißvorgangs zu gewährleisten, muss die Temperatur streng kontrolliert werden. Ist die Temperatur zu niedrig, kann die Schweißnaht die erforderliche Temperatur nicht erreichen. Solange der Großteil der Metallstruktur noch fest ist, ist es schwierig, dass die Metalle an beiden Enden durchdringen und eine Verbindung eingehen. Bei zu hoher Temperatur befindet sich ein Großteil des Metalls an der Schweißnaht im geschmolzenen Zustand. Die Beschaffenheit dieser Teile ist sehr weich und flüssig, und es können sich Schmelztropfen bilden. Wenn solche Tropfen entstehen, ist nicht genügend Metall für das Durchdringen vorhanden. Beim Schweißen entstehen Unebenheiten in der Schweißnaht, die zu Schmelzlöchern führen können. Daher beachten Hersteller von integrierten Abwasserbehandlungsanlagen, dass die Temperatur während des Produktionsprozesses von längsgeschweißten Rohren streng kontrolliert werden muss. Ordentliche Hersteller verfügen über sehr fortschrittliche Kontrolltechnologie, sodass die Anforderungen an die Temperaturkontrolle während der Produktion erfüllt werden können, um die Produktqualität zu gewährleisten. Daher sollten wir längsgeschweißte Rohre von etablierten Herstellern beziehen.
Die Temperatur für thermisch expandierte, geradnahtige Stahlrohre liegt meist bei etwa 1200 °C. Bei höherem Kohlenstoffgehalt und anderen Legierungselementen ist die Temperatur etwas niedriger. Entscheidend für die Wärmebehandlung geradnahtiger Stahlrohre ist die Minimierung der Zunderbildung. Insbesondere beim Warmfließpressen sind die Anforderungen an 16Mn-Stahlrohre mit gerader Naht hinsichtlich Werkzeugstandzeit und Aussehen des stranggepressten Rohrs besonders hoch. Da die Verarbeitung von 16Mn-Stahlrohren mit gerader Naht im warmen Zustand erfolgt, ist die Wärmebehandlung ein entscheidender Prozess für das Endprodukt. Durch die Wärmebehandlung von geraden Nahtstahlrohren, beispielsweise in Öfen, können aufgrund ungleichmäßiger Abkühlung Eigenspannungen entstehen. Eigenspannungen sind innere Spannungen, die ohne äußere Krafteinwirkung im Gleichgewichtszustand vorliegen. Warmgewalzte Stahlprofile verschiedener Querschnitte weisen solche Eigenspannungen auf. Generell gilt: Je größer der Querschnitt, desto höher die Eigenspannung. Obwohl Eigenspannungen im Gleichgewichtszustand vorliegen, beeinflussen sie dennoch das Verhalten des Stahlbauteils unter äußerer Krafteinwirkung.
Wird die Schweißtemperatur von Stahlrohren mit gerader Naht nicht präzise gesteuert, kann dies negative Auswirkungen auf Verformung, Stabilität und Dauerfestigkeit haben. Man unterscheidet zwischen zwei Ofentypen: dem Aufheizofen und dem Wiedererwärmofen. Ersterer dient dazu, den Rohling von der Raumtemperatur auf die Verarbeitungstemperatur zu erwärmen; letzterer wird während der Verarbeitung zum Wiedererwärmen auf die erforderliche Verarbeitungstemperatur eingesetzt. Eine unsachgemäße Erwärmung des Stahlrohrs mit gerader Naht kann zu Rissen, Falten und Unebenheiten an der Innen- oder Außenfläche des Rohlings führen.
Es gibt verschiedene Arten von Öfen zum Erwärmen von geraden Stahlrohren, hier kommt jedoch der Vorwärmofen zum Einsatz. Dieser Ofen besitzt einen ringförmigen Ofenboden, der sich langsam drehen lässt. Der Rohling wird von der Öffnung entlang des Durchmessers des Ofenbodens eingelegt und kann nach dem Umdrehen am Ausgang gleichmäßig auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden. Entscheidend für diesen Erwärmungsprozess ist die gleichmäßige Erwärmung des Rohlings auf eine für die Weiterverarbeitung geeignete Temperatur. Da das Durchstechen einen großen Einfluss auf das Material hat, ist die Temperatur während des Durchstechens eine wichtige Einflussgröße. Daher muss die Rohlingstemperatur während des Durchstechens generell kontrolliert werden.
Im Produktionsprozess von Stahlrohren mit geraden Nähten wird ein spezielles Schmiermittel benötigt: Glas. Da es damals noch kein Glasschmiermittel auf dem Markt gab, wurde Graphit verwendet. Graphit diente daher lediglich als Schmiermittel. Bei längerem Gebrauch traten jedoch Probleme auf: Graphit hat eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit und gleichzeitig eine geringe Wärmedämmung. Dadurch erwärmte sich die Form sehr schnell, was zu Verschleiß an den Stahlrohren führte und deren Lebensdauer verkürzte. Aus diesem Grund suchten die Hersteller nach einem Ersatz für Graphit: Glasschmiermittel. Der Grund für deren Verwendung liegt in den zahlreichen Vorteilen für den Wagenofen. Zum einen ist die Wärmeleitfähigkeit relativ gering, wodurch Glasschmiermittel die Wärme speichern und die Lebensdauer der Anlage verlängern können.
Veröffentlichungsdatum: 24. August 2023