DVS

Öffentliche Forschung  FuE-Projektbeispiele

Einsatz des Orbital-Laser-MSG-Hybridschweißens im Rohrleitungsbau

Seit Jahren kommen beim Verschweißen von Großrohren für Erdöl- und Erdgasleitungen erprobte und bewährte Lichtbogenverfahren zur An­wendung. Die Palette reicht dabei vom Lichtbogenhandschweißen mit Stabelektroden bis zum Einsatz von so genannten Orbitalschweiß­anlagen, die mit MAG-Verfahren arbeiten. Problematisch für weitere Leistungssteigerungen in diesem Bereich ist die Tatsache, dass die eingesetzten Lichtbogenprozesse physikalisch ihre Grenzen erreicht haben, was Abschmelzleistung und Schweißgeschwindigkeit betrifft. Hier sind auch durch Optimierung der Anlagentechnik keine deutlichen Steigerungen mehr realisierbar.

Einen für die Zukunft Erfolg versprechenden Weg stellt die Anwendung des Laser-MSG-Hybridschweißens dar. Die resultierenden Synergieeffekte beider Einzelprozesse bewirken ein Nahtprofil, welches ähnlich tief wie beim Laserstrahlschweißen ist, aber eine deutlich bessere Spaltüberbrückbarkeit aufweist. Der wesentliche Vorteil besteht in einer drasti­schen Reduzierung der Schweißlagen beim Arbeiten an großen Wandstärken sowie der Gewährleistung einer stabilen Wurzelausbildung, wodurch die Notwendigkeit zum Schweißen der Gegenlage im Rohrinneren entfällt. Das spezielle Nahtprofil mit großen Steghöhen reduziert den verbleibenden Nahtquerschnitt erheblich. Darüber hinaus gewähr­leistet eine hohe Energiedichte im Schmelzbad, dass beim Fallnahtschweißen die bei Lichtbogenverfahren bestehende Bindefehlerproblematik als potenzielle Fehlerquelle vernachlässigt werden kann.

Die weiterführenden Arbeiten konzentrieren sich derzeit neben Optimierungsmaßnahmen hinsichtlich Fugenformen und Schweißparametern insbesondere auf die Vorbereitung einer Erprobung im praxisnahen Umfeld: unter Baustellenbedingungen und unter Nutzung des branchentypischen Equipments für das mechanisierte Verschweißen von Großrohren.