CH499362A - Verfahren zum Verbinden mehrerer ebener Metallschichten - Google Patents

Verfahren zum Verbinden mehrerer ebener Metallschichten

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CH499362A
CH499362A CH742062A CH742062A CH499362A CH 499362 A CH499362 A CH 499362A CH 742062 A CH742062 A CH 742062A CH 742062 A CH742062 A CH 742062A CH 499362 A CH499362 A CH 499362A
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explosive
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Chudzik Bruno
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Du Pont
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/06Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
    • B23K20/08Explosive welding

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description


  
 



  Verfahren zum Verbinden mehrerer ebener Metallschichten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden mehrerer ebener Metallschichten zur   Herstelinng    von ebenen, mehrschichtigen Metallkörpern oder zum Saumschweissen von teilweise überlappenden ebenen oder zu einem glatten Rohr zusammengebogenen Metallblechen mit Hilfe eines detonierenden Sprengmittels, wobei zu verbindende ebene Metallbleche so übereinander angeordnet werden, dass sie einen Winkel von 1 bis 320 C bilden bzw. zur Saumschweissung von Rohren die überlappenden Teile, im Querschnitt des Rohres gesehen, nicht parallel sind, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf die äussere Oberfläche ( Peripherie ) mindestens eines der Metalle eine Sprengstoffmischung so aufgebracht wird, dass sie praktisch die gesamte Fläche der zu verbindenden Metalle bzw.

   zu verbindenden Teile der Metallbleche bedeckt, und dass der Sprengstoff an der Stelle, an der die beiden zu verbindenden Metallbleche bzw. Teile von Metallblechen, den geringsten Abstand haben ( Scheitelpunkt ), gezündet wird.



   Der Ausdruck  Metallschicht , wie er hier verwendet wird, soll eine Schicht eines einzelnen Metalls oder einer Legierung von zwei oder mehr einzelnen Metallen oder eine Vielzahl von einzelnen, miteinander verbundenen Metallschichten bedeuten.



   Der Ausdruck  Peripherie , wie er hier verwendet wird, soll die obere oder äussere Oberfläche der Metallschicht definieren, das heisst die von der zu verbindenden Oberfläche   entfernte    Oberfläche im Gegensatz zu der unteren oder inneren Oberfläche dieser Metallschicht, das heisst der Oberfläche, an die eine andere Metallschicht gebunden werden soll.



   Der Ausdruck  Scheitelpunkt  soll denjenigen Punkt oder diejenige Linie definieren, wo beide Metallschichten sich treffen, oder denjenigen Punkt oder diejenige Linie, wo die Ebene von jeder der so angeordneten Oberflächen die andere trifft, wobei ein spitzer Winkel gebildet wird.



   Der Ausdruck  Berührungsstelle , wie er hier verwendet wird, soll die Anordnung von zwei Metallschichten in der Weise beschreiben, dass sie in einem Punkt oder entlang einer gegebenen Linie aufeinander   tfef-    fen oder sich praktisch treffen.



   Wenn die Sprengstoffschicht gezündet wird, schreitet die Detonation durch den Rest der Sprengstoffschicht mit der Detonationsgeschwindigkeit der Sprengstoffmischung fort. Die durch die Detonation erzeugten Drücke wirken so fortschreitend auf die benachbarte Metallschicht, um sie gegen die andere Metallschicht zu treiben. Wenn die Platten im richtigen Winkel zusammenstossen, wird ein Strahl gebildet. Dieser Strahl ist aus Oberflächenteilen aus beiden Schichten zusammengesetzt und wird aus dem Gebiet des   Zus ammen-    stossens mit hoher Geschwindigkeit ausgespritzt. Die durch diese Strahlbildung erzeugten rauhen Oberflächen binden sich fest aneinander. Demgemäss erfordern die Oberflächen der Metallschichten keine irgendwie geartete Vorbereitung, um Oberflächenverunreinigungen zu entfernen, ehe sie dem Verbindungsverfahren unterworfen werden, und dies ist vorteilhaft.

  Gewünschtenfalls können jedoch die Oberflächen einer Entfettungsund/oder einer milden   Abriebsbehandiung      unterworfen    werden.



   Wenn der Winkel zwischen den Metallschichten geringer als ein Grad ist, wird keine zufriedenstellende Verbindung erzielt, wenn nicht ein Sprengstoff mit niedriger Geschwindigkeit verwendet wird, und ein Verziehen der Metallschicht tritt auf. Wenn der Winkel zwischen den Metallschichten 320 überschreitet, ist die   Änderung    der Geschwindigkeit, mit der die zusätzlichen Teile der   Metallschichten    zusammenstossen, genügend verschieden, um eine nicht gleichmässige Bindung zu verursachen.



   Die Methode, die verwendet wird, um den Winkel zwischen den Metallschichten im Bereich von   1-32     zu halten, ist nicht entscheidend. Der Winkel kann beispielsweise gebildet werden, indem ein Rand der ersten Metallschicht gegen einen entsprechenden Rand der zweiten Metallschicht gelehnt wird, so dass die Metallschichten in einer  stehenden  Lage auf einer beliebi  gen unterstützenden Oberfläche sind. Es kann aber auch eine   unterstützende    Vorrichtung,   z. B.    Abstandshalterstäbe, verwendet werden, um die Metallschichten in einem Winkel zueinander zu halten, vorausgesetzt, dass die unterstützende Vorrichtung nicht das Verbindungsverfahren beeinträchtigt, d. h. dass sie nicht grosse Flächen der Oberfläche abschirmt, wenn eine Verbindung in diesen Flächen wünschenswert ist.

  In Fällen, wo ein Teil einer Metallschicht an einen anderen Teil der gleichen oder einen anderen Schicht gebunden werden soll, wie z. B. bei der Saumbildung oder Verbindung von Rohr oder Platten, kann der Winkel gebildet werden, indem ein Teil der Schicht in die geeignete   Konfiguration    gebogen wird.



   Es wird nun auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen, um ein vollständigeres Verständnis der Erfindung zu erreichen. In den Zeichnungen sind die
Fig. 1 und 2 Querschnittsansichten von zusammengebauten Gebilden, die zur praktischen Ausführung der Erfindung verwendet werden können.



   Fig. 3 stellt eine schematische Beschreibung des Phänomens dar, das, wie man annimmt, im Verlauf des vorliegenden Verfahrens auftritt.



   Fig. 1 beschreibt ein zum Verbinden bestimmtes zusammengebautes Gebilde, indem eine Metallschicht in einem Winkel gegen eine stationäre Metallschicht getrieben wird. Dieses Gebilde ist besonders für das Verschliessen von Rohren entlang eines Saumes anwendbar. In Fig. 1 ruht eine zu verbindende Metallschicht 1A auf einer unterstützenden Vorrichtung 2 aus Metall, Holz oder Gipszement, und eine zweite Metallschicht   1B,    an die mittels   Klebstreifen    oder Leim eine Sprengstoffschicht befestigt ist, ist am einen Ende mittels Klebstreifen in einer solchen Weise an die auf dem Träger 2 ruhende Metallschicht befestigt, dass ein Winkel zwischen den inneren Oberflächen der Metallschichten gebildet wird, wobei der Winkel durch die Abstandhalterstange 4 entgegengesetzt dem in Berührung befindlichen Ende der Metallschichten eingehalten wird.

  Die Zündvorrichtung 6 mit Zufuhrdrähten 5 zündet die Sprengstoffschicht 3.



   Fig. 2 beschreibt ein zum   Verbinden    bestimmtes   zusammengebautes    Gebilde, indem zwei Metallschichten, die bezüglich einander in einem Winkel angebracht sind, gegeneinander getrieben werden. In Fig. 2 sind die zu verbindenden   Me-tallschichcen    durch 1A und 1B bezeichnet. Die Sprengstoffschichten 3 werden mittels geeigneter Vorrichtungen, z. B. Klebstreifen oder Leim in Berührung an jede Metallschicht gehalten, und die Metallschichten werden in dem gewünschten Winkel auf einer unterstützenden Vorrichtung 2 angebracht. Die   Zündvorrichtung    6 mit den Zufuhrdrähten 5 zündet gleichzeitig die   Sprengstoffiitzen    7, die ihrerseits die Sprengstoffschichten 3 zünden.



   In Fig. 3 sind zwei Metallschichten 1A und 1B zu sehen, wie sie aus einer anfänglichen Lage ähnlich der in Fig. 1 oder 2 gezeigten gegeneinander getrieben   werden.    Die Sprengstoffschichten 3 sind dargestellt, wie sie die Detonation erfahren, und die gasförmigen Detonationsprodukte werden durch 9 wiedergegeben. Wie früher beschrieben, wird ein Strahl von metallischem Material gebildet, wenn die Metallschichten   zusammen-    stossen, und dieser Strahl ist hier durch 8 wiedergegeben. Das den Strahl bildende Material wird von den gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Schichten genommen, wobei es eine frische rohe metallische Oberfläche auf jeder Schicht zurücklässt und das den Strahl bildende Material von der Berührungsstelle ausgestossen wird.

  Wegen der Geschwindigkeit, mit der die rohen Oberflächen zueinander gebracht werden, wird eine innige Verbindung sichergestellt.



   Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele edäutert.



   Beispiel 1
Bei dieser Verbindungstechnik wurde eine einzelne, sich bewegende Scheibe gegen eine stationäre Scheibe getrieben. Der verwendete Sprengstoff war ein dünnes, gleichmässiges flächenförmiges Material aus einer flexiblen Sprengstoffmischung, die 35 % Pentaerythrittetranitrat,   50%    Mennige und als   Bindemittel      15%    eines Gemisches 50/50 von Butylkautschuk und einem thermoplastischen Terphenharz (Gemisch von Polymeren des ss-Pinens der Formel    [ CioH5)nl),    das im Handel   als     Piccolyte S-10  erhältlich ist (hergestellt von der Pennsylvania Industrial Chemical Corporation). Diese Mischung hat eine   Detonationsgeschwindiglceit    von etwa 5000   m    pro Sekunde.

  Vollständige Einzelheiten über diese Mischung und ein geeignetes Verfahren zu ihrer Herstellung sind in der USA-Patentschrift Nummer 3 093 521 geoffenbart.



   Eine Scheibe aus rostfreiem Stahl vom Typ 321 mit 142,875 mm Durchmesser und 1,270 mm Dicke wurde auf eine unterstützende ebene Metallplatte gebracht. Eine   Kupferscheibe    mit den gleichen Abmessungen wie die Stahlscheibe wurde in einer derartigen Weise angebracht, dass ein Winkel von 70 30 Minuten zwischen den inneren Oberflächen der Platten gebildet wurde, d. h. den Oberflächen, die einander gegenüber lagen, wenn die Platten entlang eines Teils des Umfangs gegeneinander lehnten. Der Winkel wurde auf   rechterhalten,    indem die einander berührenden Ränder der Scheiben mit Klebstreifen aneinander befestigt wurden und eine Abstandhalterstange entgegengesetzt den in Berührung befindlichen Oberflächen angebracht wurde. Die Oberflächen der Scheiben waren in keiner Weise behandelt worden, um Oberflächenverunreinigungen zu entfernen.

  Eine Schicht mit   entsprechenden    Abmessungen, d. h. eine Scheibe von 142,875 mm aus dem oben beschriebenen Sprengstoff, die 47,5 g wog, wurde mittels Klebstreifen an die äussere Oberfläche der Kupferscheibe befestigt. Die Gewichtsverteilung der Sprengstoffschicht betrug 2 g pro 6,4516 cm2. Nach   Zündung    der Sprengstoffschicht durch eine elektrische Sprengkapsel Nr. 6 an der Steile, wo die Metallschichten in Berührung waren, wurde gefunden, dass eine aus   gezeichnte    Verbindung erreicht wurde.

 

   Das so erzeugte zusammengesetzte Metallgebilde wurde ohne jeglichen sichtbaren Bruch oder Trennung der Bindung in eine napfähnliche Konfiguration geformt, indem eine Schicht eines detonierenden Sprengstoffes auf dem zusammengesetzten   Metailgebilde    angebracht und der Sprengstoff gezündet   wurde,    um das zusammengesetzte Gebilde gegen eine   napfförmige      Stahlierin    zu treiben.



   Beispiel 2
Ein Aluminiumblech von 17,78 cm x 0,794 mm wurde um einen   Stahidorn    von 5,08 cm   Durchmesser    gewickelt, so dass ein überlappender Teil des   Aluinmium-    bleches von 3,81 cm vorhanden war. Ein Zwischenraum von 3,175 mm blieb am Rand des überlappenden   Teiles; der überlappende Teil war in Berührung mit dem Rand der Schicht, die dem Dorn benachbart war. So schwankte der Winkel geringfügig, lag aber im allgemeinen zwischen 10 und   300    Der Stahldorn hatte einen leichten Überzug von Vaseline, um zu vermeiden,   dass    das Aluminium an den Stahldorn gebunden wurde.



  Ein Sprengstoffstreifen von 17,78 cm x 0,794 mm wurde entlang des Randes der ganzen Länge des überlappenden Teiles des Aluminiumbleches angebracht. Der Sprengstoff war ein gleichmässiges flächenförmiges Material aus einer Sprengstoffmischung, die aus 75 Gew.% Pentaerythrittetranitrat,   7,5 S    Papierpulpe und   17,5 %    eines bei niedriger Temperatur polymerisierten Acrylnitril-Butadien-Elastomeren bestand, das einen hohen Prozentsatz (annähernd 40 %) Acrylnitril enthielt und ein spezifisches Gewicht von 1,00 und eine   Mooney-    Viskosität von 70 bis 95 aufwies (im Handel erhält   üch    als  Hycar  1041 und hergestellt durch die B.F.



  Goodrich Co.). Die Gewichtsverteilung der Mischung betrug 2 g pro 6,4516 cm2. Diese Sprengstoffmischung ist in der   USA-Patentschrift    Nr.   3 102 833    beschrieben. Nach Zündung der Sprengstoffschicht durch eine elektrische Sprengkapsel wurde ein fest durch einen Saum verschlossenes Rohr erhalten.



   Um das Saumschweissen von Metallblechen unter Bildung ebener kontinuierlicher Oberflächen zu erläu   stern,    werden die folgenden Beispiele gegeben.



   Beispiel 3
Ein   Alaminiumblech    von
15,24 cm x 57,15 mm x 1,587 mm wurde auf einen   Stahiträger    gebracht. Ein zweites Aluminiumblech von
15,24 cm   x    57,15 mm x 1,587 mm mit einem schwach gebogenen Teil (Winkel 70) von 2,54 cm entlang der ganzen Länge wurde in einer solchen Weise angebracht, dass die Falte des gebogenen Teiles benachbart der ganzen Länge des ersten Bleches war und der gebogene Teil 2,54 cm des ersten Bleches überlappte, wodurch ein Winkel von annähernd 70 mit dem ersten Blech gebildet wurde. Ein Sprengstoffstreifen von 2,54 cm x 15,24 cm wurde an der äusseren Oberfläche des gebogenen Teiles befestigt, d. h. so, dass der gebogene Teil bei Zündung des Sprengstoffes entlang des der Falte benachbarten Randes in Richtung auf das erste Blech zu angetrieben wurde.

  Der verwendete Sprengstoff war eine geringfügig abgeänderte Version des in Beispiel 1 beschriebenen und bestand aus einer Schicht einer flexiblen Sprengstoffmischung, die   20 %    sehr feines Pentaerythrittetranitrat,   70%    Mennige und als Bindemittel ein Gemisch von 8   %    des in Beispiel 1 beschriebenen Bindemittels und   2%    Polybuten enthielt, das ein mittleres Molekulargewicht von annähernd 840, ein spezifisches Gewicht von 0,90 bis 0,87 und einen Viskositätsindex von 108 hatte (im Handel erhältlich als Polybuten 24 und hergestellt durch die Oronite Chemical Company). Die Detonationsgeschwindigkeit der Sprengstoffmischung war 4000 m pro Sekunde, und die Gewichtsverteilung betrug 5 g pro 6,4516 cm2.



  Nach Zündung der Sprengstoffschicht durch eine elektrische Sprengkapsel vereinte ein fest gebundener Saum von 2,54 cm die beiden Bleche.



   Beispiel 4
Das Verfahren von Beispiel 3 wurde verwendet, um zwei Kupferbleche, je
15,24 cm x 5,08 cm x 1,587 mm, durch einen Saum zu verbinden mit der Ausnahme, dass der Sprengstoffstreifen von 2,54 cm x 15,24 cm, der verwendet wurde, eine Schicht einer flexiblen Mischung war, die aus   72 %      Pentaerythrittetranitrat,    6,5 % Nitrocellulose und 21,5 %
Tri-(2-äthylhexyl)-2-acetoxy
1,2,3 -propantricarboxylat bestand. Diese Mischung hatte eine Detonationsgeschwindigkeit von etwa 6900   m    pro Sekunde. Die   Sprengstoffmischung    ist der Gegenstand der USA-Pa   tentschrift    Nr. 2992087. Die Gewichtsverteilung der Sprengstoffmischung betrug   1,5    g pro 6,4516   cm2.   



  Nach Zündung der Sprengstoffschicht durch eine elektrische Sprengkapsel waren die beiden Bleche, wie gefunden wurde, durch einen Saum von 2,54 cm fest verbunden.



   Die Tabelle I stellt Ab änderungen dar, die bei der Winkelverbindungstechnik gemäss der Erfindung anwendbar sind, z. B. Winkelbereich, Metalltypen, Gewichtsverteilung von Sprengstoffen usw.



   Die in allen in Tabelle I angegebenen Beispielen, ausser Beispiel 5 geschah die Zündung der Sprengstoffschicht war die in Beispiel 1 beschriebene. In den Beispielen 10 und 11 war der verwendete Sprengstoff eine geringfügig abgeänderte Version des in Beispiel 1 beschriebenen und bestand aus einer flexiblen Sprengstoffmischung, die aus   20 ao    sehr feinem Pentaerythrittetranitrat,   70 %    Mennige und   10S    des in Beispiel 1 beschriebenen Bindemittels bestand. In allen Beispielen ausser Beispiel 5 geschah die Zündung der Sprengstoffschicht durch eine Kombination einer elektrischen Sprengkapsel Nr. 6 und einer Sprenglitze, die wie in Fig. 2 angeordnet war.

  In Beispiel 5 wurden die Sprengstoffschichten durch zwei Vorrichtungen zur Erzeugung von   Knallweilen,    die gleichzeitig an einer Linie, die in einer einzelnen Fläche liegt, ankommen (wie in der USA-Patentschrift Nr. 2 943 571 beschrieben, die an die äussere Seite der Sprengstoffschichten befestigt und anschliessend gleichzeitig gezündet wurden, gezündet. In allen Beispielen wurde gefunden, dass die Metallschichten nach der Zündung der Sprengstoffschichten fest verbunden waren. Wenn die Scherfestigkeiten gemäss   dér    A. S. T. M.-Methode Nr. A 263-44 T gemessen wurden, waren die gefundenen Scherfestigkeiten der verbundenen Gebilde viel höher als das durch die A. S. T. M.-Beschreibungen für diesen Typ von verbundenen Gebilden vorgeschriebene Minimum (1406 kg/ cm2). 

  Beispielsweise waren die Scherfestigkeiten der in den Beispielen 11 und 12 erzeugten verbundenen Gebilde 3803 bzw. 4246 kg/cm2. Mittels gewöhnlicher herkömmlicher Vorrichtungen erzeugte verbundene Gebilde weisen gewöhnlich nur eine Festigkeit von 2109 bis 2461   kg/cm2    auf.  



     
Tabelle 1
Metallschicht A Metallschicht B Winkel Sprengstoff Beispiel Ober Ober zwischen Gewichts
Typ Grösse (mm) flächen- Typ Grösse (mm) flächen- Metall- Grösse (mm) Verwendetes verteilung behandlung behandlung schichten Gesamtgewicht (g) g/6,4516 cmê
5 Rostfreier 69,850x69,850x0,794 keine Rostfreier 69,850X69,850X0,794 keine 5  69,850X69,850 48,0 3
Stahl 304 Stahl 304
6             10    48,0 3
7             16    47,5 3
8             32    48,5 3
9   152,4X304,4X1,587   Flussstahl 152X304,8X1,587   9  152,4X304,8 443,0 3
10             9    903,0 6
11   76,2X76,2X3,175     76,2X76,2X12,700 gereinigt 12  76,2X76,2 142,0 6 mit Schmir geltuch
12           2    105,3 6
13 Flussstahl 152,4X152,8X6,350 geschliffen   152,4X152,4X6,350 geschliffen 9  152,4X152,4 864,0 12
14         152,4X152,4X12,700   15    864,0 12
15   38,100 (Durchmesser) keine   38,100 (Durchmesser) keine 

   27  38,100 23,0 3
X 1,587 X1,587 (Durchmesser)
16 Rostfreier 142,875 (Durchmesser)   Rostfreier 142,875  (Durchmesser)   14  142,875 78,0 3
Stahl 321 X1,270 Stahl 321 X1,270 (Durchmesser)
17 Titan 69,850X69,850X0,635   Rostfreier
69,850X69,850X0,794   20  69,850X69,850 48,0 3
Stahl 304
18 Kupfer 142,875 (Durchmesser)   Rostfreier 142,875  (Durchmesser)   14  142,875 94,0 2
X1,270 Stahl 321 X1,270 (Durchmesser)
19 Titan   geglüht Alumi- 142,875 (Durchmesser)   14    107,5 2 nium X2,540     
Die verwendete Sprengstoffschicht passt sich der Konfiguration der Metallschicht oder des Teiles davon, der an die andere Schicht gebunden werden soll, an.



  Detonierende Sprengstoffmischungen in Form von flächenförmigen Materialien können leicht an die Metallschicht angepasst werden und durch jedes beliebige   ge-    eignete Mittel, z.B. Klebstreifen, Leim usw., benachbart zur Metallschicht gehalten werden. Die verwendete   Sprengstoffmen ge    ist nicht entscheidend,   vorausgesetzt,    dass eine ausreichende Ladung vorhanden ist, um die Schichten mit angemessener Geschwindigkeit anzutreiben, um die gewünschte Bindung zu erhalten. Im allgemeinen beträgt die Mindestdetonationsgeschwindigkeit der Sprengstoffmischung mindestens 2000 m pro Sekunde.

  Wie in den Beispielen gezeigt, war die zum Verbinden zweier Platten von rostfreiem Stahl von identischer Grösse verwendete   Sprengstoffinenge    annähernd die gleiche für den Fall, dass der Winkel zwischen den Metallschichten 50 betrug und dass der Winkel 320 betrug. Die spezielle Menge und Ladung an Sprengstoffen, die in jedem Falle geeignet ist, ist für den Fachmann leicht ersichtlich, wenn er derartige Faktoren in Betracht zieht, wie Typ des Sprengstoffs, Dicke der Metallschicht bzw. Offensichtlich kann überschüssiger Sprengstoff eine unerwünschte Deformation verursachen und sollte vermieden werden. Gewünschtenfalls kann ein zu verbindendes   zusammengebautes    Gebilde auf beide Oberflächen einer einzigen Sprengstoffschicht gebracht werden. So können zwei oder mehr Verbindungsoperationen gleichzeitig stattfinden.



   Die Sprengstoffschichten können durch jede beliebige herkömmliche Zündvorrichtung, z. B. Sprengkapsel, Detonationszünder,   explodierende    Drähte, Vorrichtungen zur Erzeugung von   Knallwelien,    die gleichzeitig an einer Linie, die in einer einzelnen Fläche liegt, ankommen, oder jegliche geeigneten Kombinationen davon, gezündet werden. Die Zündungsquelle der Sprengstoffschichten kann an einem Punkt oder an Punkten auf dem Rand oder entlang des ganzen Randes der Sprengstoffschichten sein, wo der geringste Abstand zwischen den Metallschichten ist, d. h. die Detonation schreitet in einer Richtung fort, die von dem Punkt oder den Punkten oder der Linie des geringsten Abstandes zwischen den Metallschichten fort gerichtet ist und parallel zur Oberfläche, auf der der Sprengstoff ruht.

  Wenn die Winkelverbindungstechnik verwendet wird, bei der zwei Metallschichten gegeneinander angetrieben werden, d. h.



  jede Metallschicht ist auf der Rückseite mit einer Sprengstoffschicht versehen, dann werden die Sprengstoffschichten offensichtlich gleichzeitig an entsprechenden Punkten auf den Rändern oder entlang der ganzen Ränder gezündet, wo der geringste Abstand zwischen den Metallschichten ist. Es ist jedoch festzuhalten, dass die gleichzeitig gezündeten Sprengstoffschichten nicht gleichzeitig über die gesamte Fläche jeder Sprengstoffschicht gezündet werden, sondern die Detonation fortschreitend von der Zündungsquelle weg fortschreitet.



  Zweckmässige Zündvorrichtungen sind beispielsweise Vorrichtungen zur Erzeugung von   Knaliwellen,    die gleichzeitig an einer Linie, die in einer einzelnen Fläche liegt, ankommen, bei denen ein ganzer Rand der Sprengstoffschicht gleichzeitig gezündet wird, oder Sprengkapseln allein oder in Verbindung mit   Detonationszündern.   



  Wie in Fig. 2 gezeigt, dient eine Sprengkapsel dazu, gleichzeitig zwei Sprengstofflitzen zu zünden, die ihrerseits die beiden Sprengstoffschichten zünden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist anwendbar auf das Verbinden einer grossen Vielzahl von Metallen, wie z. B. Stahl, Kupfer, Aluminium, Eisen, Titan, Niob, Chrom,   Kobalt,    Nickel,   Beryllium,    Magnesium, Molybdän, Wolfram, Tantal, Vanadium, Zirkonium, Silber, Platin, Kupfer, Gold und ihre Legierungen, und anderer Metalle, von denen viele mittels irgend einer der herkömmlichen Techniken sehr schwierig zu verbinden sind.

 

  Wie früher festgestellt, kann jede   def    Schichten ein einzelnes Metall sein, oder sie können Legierungen von zwei oder mehr einzelnen Metallen sein, oder jede der Schichten kann ein zusammengesetztes Gebilde aus zwei oder mehr einzelnen Schichten sein.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist besonders geeignet für das Saumverschweissen von Metallblechen unter Bildung grosser, ebener, kontinuierlicher Oberflächen oder rechteckiger Behälter und für das Saumverschwei   ssen    von Rohren. Gewünschtenfalls können die verbundenen Metalle dann weiteren metallurgischen Operationen unterworfen werden, wie z.B. dem Metallformen.



   Die Erfindung ist im vorstehenden vollständig beschrieben worden und soll nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt werden. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Verfahren zum Verbinden mehrerer ebener Metallen schichten zu einem mehrschichtigen Metallkörper oder zum Saumschweissen von teilweise überlappenden ebe- nen oder zu einem glatten Rohr zusammengebogenen Metallblechen mit Hilfe eines detonierenden Sprengmit- tels, wobei zu verbindende ebene Metallbleche so übereinander angeordnet werden, dass sie einen Winkel von 1 bis 320 bilden bzw. zur Saumschweissung von Rohren die überlappenden Teile, im Querschnitt des Rohres gesehen, nicht parallel sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf die äussere Oberfläche mindestens eines der Metalle eine Sprengstoffmischung so aufgebracht wird, dass sie praktisch die gesamte Fläche der zu verbindenden Metalle bzw.
    zu verbindenden Teile der Metallbleche bedeckt und dass der Sprengstoff an der Stelle, an der die zu verbindenden Metallbleche bzw. Teile von Metallblechen den geringsten Abstand haben, gezündet wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffmischung in Form einer Schicht auf mindestens eines der Metallbleche aufgebracht wird.
    2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Metallbleche aus einer Metallegierung besteht.
    3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Metallbleche aus einer Vielzahl von einzelnen, miteinander verbundenen Schichten besteht.
    4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einander überlappende Enden eines einzigen Metallblechs miteinander verbunden werden.
    5. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbleche aus Stahl, Kupfer, Aluminium, Eisen, Titan, Niob, Chrom, Kobalt, Nickel, Beryllium, Magnesium, Molybdän, Wolfram, Tantal, Vanadium, Zirkonium, Silber, Platin, Gold oder ihren Legierungen bestehen.
    6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallschicht in einem Winkel zwii schen 1 und 320 zu einer anderen Metallschicht unterstützt wird, dass eine Schicht eines detonierenden Sprengstoffes mit gleichen Abmessungen auf der peripheren Oberfläche mindestens einer der Schichten angebracht wird, wobei der Sprengstoff in einer ausreichenden Menge vorhanden ist, um bei Detonation des Sprengstoffes die Metallschichten auf eine andere Me talischicht zu anzutreiben, ohne die Metallschichten wesentlich zu deformieren, und dass der Sprengstoff gezündet wird, so dass die Detonation in einer Richtung parallel zu der Metallschicht, auf der sie ruht, fortschreitet, wodurch die Metallschicht, die angetrieben wird, gegen die Oberfläche der anderen Schicht getrieben und fest an sie gebunden wird.
    7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel durch eine Spreize aufrecht erhalten wird, die nahe einem Ende der Metallschichten angebracht ist.
CH742062A 1961-06-20 1962-06-20 Verfahren zum Verbinden mehrerer ebener Metallschichten CH499362A (de)

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GB1040057A (en) * 1962-07-31 1966-08-24 Du Pont Composite steel article
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