Umfangsschweißnaht

Eine Umfangsnaht ist eine Ringnaht, die rund um den gesamten Umfang verläuft, wo zwei zylindrische Abschnitte zusammentreffen, und verbindet sie zu einer einzelnen durchgehenden Struktur. In Rohrleitungen verbindet sie Rohrsegmente von Ende zu Ende. In Druckbehältern, Lagertanks und Kesseln dichtet sie die Fuge zwischen Mantelbahnen oder zwischen Mantel und Deckel ab. Die Naht muss vollständige Verschmelzung über den gesamten Umfang hinweg erreichen, während sie die Anforderungen der Codes für Festigkeit, Dichtheit und Lecktightness erfüllt.

Umfangsnähte werden typischerweise mit manuelles Wolfram-Inertgasschweißen (WIG), Lichtbogenschweißen mit umhüllter Elektrode (MIG/MAG) oder Fülldrahtschweißen (Fülldraht) hergestellt, je nach Wanddicke, Werkstoffgüte und Position. Bei großen Rohrdurchmessern oder Behältern wird das Werkstück langsam in vertikaler oder horizontaler Achse gedreht (manchmal "Walzen" der Fuge genannt), um die Naht in der optimalen ebenen oder fallenden Position zu halten, was die Raupengüte und Eindringtiefe verbessert. Nicht drehbare oder feststehende Fugen werden in mehreren Schichten abgeschlossen, oft erfordert das Schweißen, dass der Schweißer mehrmals um den Umfang herumgeht, während die Naht von der Wurzellage über Füll- und Decklagen aufgebaut wird.

Die Geometrie und Zugänglichkeit von Umfangsnähten erzeugen vorhersehbare Fehlermuster. Unvollständige Verschmelzung und mangelnde Eindringung an der Wurzellage sind häufig, wenn der Spalt zwischen den Rohrenden zu groß oder zu klein ist. Porenbildung und mangelnde Verschmelzung in Füllagen entstehen durch Verschmutzung, falsches Schutzgas oder zu hohe Schweißgeschwindigkeit. Da die gesamte Naht durchgehend und gleichmäßig sein muss, führen bei Röntgenprüfung oder Ultraschallprüfung entdeckte Fehler oft zum Ausschleifen des betroffenen Bereichs und zum Nachschweißen, was Zeit und Kosten kostet.

Der Begriff "Umfangsnaht" bezieht sich auf Umfang oder die Messung um ein Objekt herum. Anders als eine Längsstoßnaht, die entlang der Rohrlänge verläuft, umgürtet eine Umfangsnaht das Rohr. In der Rohrleitungstechnik werden Umfangsnähte manchmal "Umfangsnähte" genannt oder einfach "Umfangsnaht", wenn der Zusammenhang klar ist.

Die Qualität der Umfangsnaht ist kritisch, weil die Fuge unter kontinuierlicher Umfangsbeanspruchung durch Innendruck steht. Rohrleitungscodes wie ASME B31.8 (Gas) und B31.4 (Flüssigkeit) schreiben minimale Scherfläche, minimale Festigkeit, die dem Rohrmaterial entspricht, und Wärmbehandlung nach dem Schweißen (PWHT) für viele Kohlenstoffstahl- und Legierungsstahlausführungen vor. Druckbehältercodes (ASME Section VIII) setzen ähnliche oder strengere Anforderungen. Abnahmekriteria umfassen Sichtprüfung, Maßkontrolle, Röntgen- oder Ultraschallprüfung und mechanische Prüfung an Proben, die unter identischen Bedingungen geschweißt wurden.