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Verfahren zur Vorbereitung für das Lochen von Massivblöcken aus schwer verformbarem Stahl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung für das Lochen von Massivblöcken aus schwer verformbarem Stahl, bei dem der erhitzte Block in einen Aufnehmer eingelegt und dann durch einen
Lochdorn gelocht wird. Ein solches Verfahren kann Anwendung finden zur Bildung eines Hohlblockes, der in beliebiger Weise weiterverarbeitet wird, es kann aber auch Anwendung finden in Verbindung mit einem
Verfahren zur Herstellung von Rohren durch Strangpressen, bei dem, wie es an sich bekannt ist, im un- mittelbaren Anschluss an das Lochen und innerhalb derselben Pressvorrichtung aus dem gelochten Block ein
Rohr erzeugt wird.
Die Erfindung bezweckt, eine fehlerfreie Innenfläche des Hohlblockes zu erzielen, so dass das aus dem Hohlblock erzeugte Fertigprodukt, z. B. ein Rohr, ohne Nacharbeit der Innenfläche verwendbar ist.
Bei dem bisher üblichen Verfahren zum Lochen von Blöcken aus schwer verformbaren metallischen
Werkstoffen, z. B. aus Molybdän, Titan, Zirkon, Tantal oder deren Legierungen mit Nickel, Chrom u. dgl. oder aus Stählen mit hohen Gehalten an Chrom, Nickel, Molybdän, Wolfram, Vanadin u. dgl. entstehen erfahrungsgemäss durch das Eintreiben des Dornes in den erhitzten Block selbst unter Anwendung eines Schmiermittels sehr oft fehlerhafte Stellen an der Innenfläche des Hohlblockes. Diese Fehler, z. B.
Querrisse, können verschiedene schwer kontrollierbare Ursachen haben, die mit der Kühlwirkung des Dor- nes mit der Empfindlichkeit des zu verformenden Werkstoffes gegenüber der Verformungstemperatur und ihren örtlichen Abweichungen im Block mit den Eigenschaften und Wirkungen des Schmiermittels, mit der Verformungsgeschwindigkeit und mit andern Gegebenheiten zusammenhängen. Diese Fehler werden beim weiterverarbeiten des Hohlblockes durch Ausstrecken zum Rohr meistens noch vergrössert. Sie müssen daher vorher durch Ausbohren des Hohlblockes oder in anderer Weise beseitigt werden, womit jedoch erhebliche Zeit-und Materialverluste verbunden sind.
Die Herstellung von einwandfreien Rohren aus schwerverformbaren Werkstoffen im kombinierten Loch- und Strangpressverfahren, also im nicht unterbrochenen Verfahrensablauf ist deshalb nicht oder nur unter erheblichen Ausfällen möglich.
Diese Mängel kann man in einfacher Weise gemäss der Erfindung dadurch beseitigen, dass auf die dem eindringenden Lochdorn zugekehrte Stirnfläche des Blockes aus einem Stahl mit hohem Gehalt an Chrom, Nickel, Molybdän, Wolfram, Vanadin od. dgl. durch eine Rundnaht eine Scheibe, deren Durchmesser vorzugsweise gleich dem Durchmesser des Blockes ist, aus weichem Stahl aufgeschweisst wird, deren Dicke einerseits geringer ist als die Hälfte der Blockhöhe, anderseits im Verhältnis zur Blockhöhe so gross ist, dass die Innenfläche des Hohlblockes über die ganze Blockhöhe mit demScheibenwerkstoff überzogen wird.
Durch den in die Scheibe eindringenden zylindrischen Dorn wird ein Teil der Scheibe herausgeschert und beim Eindringen des Domes in den zu lochenden Block als Pfropfen mitgeschleppt. Der Werkstoff des Pfropfens fliesst dabei über den Rand des vorderen Dornendes allmählich ab und lagert sich als festhaftender Überzug auf der Wandung des Loches im Block ab. Dieser Überzug bildet eine Schutzschicht, die beim Lochvorgang Beschädigungen der Innenfläche des Blockes verhindert und beim Ausstrecken des Hohlblockes zum Rohr an der Verformung teilnimmt. Es ist dabei gleichgültig, ob das Lochen steigend erfolgt und im Hohlblock ein Boden übrig bleibt oder ob durchgelocht wird. Es ist weiterhin gleichgültig, ob das Ausstrecken zum Rohr unmittelbar nach dem Lochen oder zeitlich und räumlich getrennt vom Lochvorgang
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erfolgt.
Aus dem Vorhergesagten folgt, dass die Dicke der Scheibe im Verhältnis zur Blockhöhe so gross sein muss, dass das vom Dorn erzeugte Loch im Block in seiner ganzen Höhe von einem Überzug des Scheibenwerkstoffes bedeckt ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in zwei Figuren schematisch erläutert : Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die zur Durchführung des Lochvorganges benutzte Presse aus einem Aufnehmer 1 mit einer Strangpressmatrize 2, auf der der Massivblock 3 ruht, nachdem er in den Aufnehmer 1 eingelegt ist. Auf der Oberseite des Massivblockes 3 liegt die Scheibe 4. Die Verbindung von Block und Scheibe ist durch eine Schweissnaht 5 angedeutet. Oberhalb des Aufnehmers 1 ist der Lochdorn 6 mit dem Pressstempel 7 angeordnet. Die Teile 1, 2,6 und 7 sind in der Technik des Lochens von Blöcken altbekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung.
Die Fig. 2 lässt erkennen, wie sich Block 3 und Scheibe 4 verformen, wenn der Lochdorn 6 durch die Scheibe 4 und im Anschluss daran durch den Block 3 hindurchgepresst wird.
Vor dem Hindurchstossen des Lochdornes 6 durch den erhitzten Verbundblock 3,4 wird in bekannter Weise der Pressstempel 7 in das obere Ende des Aufnehmers 1 eingefahren, wodurch der Aufnehmer nach oben verschlossen wird. Dann beginnt der Lochvorgang, wobei der Lochdorn aus der Scheibe 4 einen Pfropfen ausschert und diesen Pfropfen durch den Block 3 hindurchtreibt. Auf diesem Wege wird der Werkstoff des Pfropfens zwischen der Umfangsfläche des Dornes und der dieser Umfangsfläche entsprechenden Innenfläche des Hohlblockes verteilt. Die Verformung des Verbundblockes ist in Fig. 2 dargestellt.
Mittels des beschriebenen Verfahrens konnten einwandfreie Hohlblöcke beispielsweise aus einem Stahl
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weichem unlegiertem Stahl erzeugt werden.
Selbstverständlich kann der gemeinsam mit einer Scheibe aus leichter verformbarem Werkstoff gelochte Block auch durch andere Verfahren als durch Strangpressen zum Rohr ausgestreckt werden. Das neue Verfahren kann auch für die Herstellung von plattierten Rohren nutzbar gemacht werden, sowie zur Erzeugung von Auskleidungen für Rohre, die durch Kaltverformung, beispielsweise durch Kaltpilgern, durch Stopfenziehen usw., weiter verarbeitet werden.
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Preparation process for punching solid blocks made of steel that is difficult to deform
The invention relates to a method for preparing for the punching of solid blocks made of steel that is difficult to deform, in which the heated block is inserted into a receiver and then through a
Lochdorn is punched. Such a method can be used to form a hollow block which is further processed in any way, but it can also be used in conjunction with a
Method for the production of tubes by extrusion, in which, as is known per se, immediately after the perforation and within the same pressing device from the perforated block, a
Pipe is generated.
The invention aims to achieve a defect-free inner surface of the hollow block so that the finished product produced from the hollow block, e.g. B. a pipe can be used without reworking the inner surface.
In the previously common method for punching blocks made of difficult to deform metallic
Materials, e.g. B. of molybdenum, titanium, zirconium, tantalum or their alloys with nickel, chromium and. Like. Or from steels with high contents of chromium, nickel, molybdenum, tungsten, vanadium and the like. Like. Experience has shown that when the mandrel is driven into the heated block, even with the use of a lubricant, faulty locations on the inner surface of the hollow block are very often produced. These errors, e.g. B.
Transverse cracks can have various hard-to-control causes, which are related to the cooling effect of the mandrel with the sensitivity of the material to be deformed to the deformation temperature and their local deviations in the block with the properties and effects of the lubricant, the deformation speed and other conditions. These errors are usually increased when the hollow block is further processed by stretching it into a pipe. They must therefore be eliminated beforehand by drilling out the hollow block or in some other way, which, however, involves considerable losses of time and material.
The production of flawless pipes from materials that are difficult to deform in the combined hole and extrusion process, i.e. in the uninterrupted process sequence, is therefore not possible or only possible with considerable failures.
These deficiencies can be eliminated in a simple manner according to the invention that on the end face of the block made of a steel with a high content of chromium, nickel, molybdenum, tungsten, vanadium or the like facing the penetrating piercer, a washer, whose Diameter is preferably equal to the diameter of the block, is welded on from soft steel, the thickness of which is on the one hand less than half the block height, on the other hand is so large in relation to the block height that the inner surface of the hollow block is coated over the entire block height with the disc material.
As a result of the cylindrical mandrel penetrating into the disc, part of the disc is sheared out and, when the dome penetrates into the block to be perforated, is dragged along as a plug. The material of the plug gradually flows off over the edge of the front end of the mandrel and is deposited as an adherent coating on the wall of the hole in the block. This coating forms a protective layer which prevents damage to the inner surface of the block during the piercing process and takes part in the deformation when the hollow block is extended towards the pipe. It does not matter whether the perforation is rising and a bottom is left in the hollow block or whether perforation is made. It is also irrelevant whether the stretching to the pipe immediately after the piercing or temporally and spatially separated from the piercing process
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he follows.
It follows from the foregoing that the thickness of the disk in relation to the block height must be so great that the entire height of the hole in the block produced by the mandrel is covered by a coating of the disk material.
In the drawing, the concept of the invention is explained schematically in two figures: As can be seen from FIG. 1, the press used to carry out the punching process consists of a receiver 1 with an extrusion die 2 on which the solid block 3 rests after it has been inserted into the receiver 1 is. The disk 4 lies on the upper side of the solid block 3. The connection between the block and the disk is indicated by a weld 5. The piercing mandrel 6 with the press ram 7 is arranged above the transducer 1. Parts 1, 2, 6 and 7 are well known in the art of punching blocks and are not the subject of this invention.
FIG. 2 shows how block 3 and disk 4 are deformed when piercing mandrel 6 is pressed through disk 4 and then through block 3.
Before the piercing mandrel 6 is pushed through the heated composite block 3, 4, the ram 7 is retracted into the upper end of the transducer 1 in a known manner, whereby the transducer is closed at the top. Then the piercing process begins, the piercing mandrel shearing a plug out of the disk 4 and driving this plug through the block 3. In this way, the material of the plug is distributed between the circumferential surface of the mandrel and the inner surface of the hollow block corresponding to this circumferential surface. The deformation of the composite block is shown in FIG.
Using the method described, it was possible to produce flawless hollow blocks, for example from steel
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soft carbon steel.
Of course, the block, which is perforated together with a disk made of more easily deformable material, can also be stretched to form a tube by methods other than extrusion. The new method can also be used for the production of clad pipes, as well as for the production of linings for pipes that are further processed by cold deformation, for example by cold pilgrimage, by plug drawing, etc.