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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chromstahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil aus Chromstahl erst gelötet und dann mit einer Aluminium enthaltenden Schicht versehen wird.
2. Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chromstahl, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Chromstahl bestehende Ausgangsteil erst gelötet und dann mit einer Silizium enthaltenden Schicht versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch eines oder zwei, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das Beschichten ein Diffusionsglühen anschliesst.
4. Verfahren nach Anspruch drei, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Diffusionsglühens so gehalten ist, dass das Beschichtungsmaterial die gesamte Chromstahlwerkstoffdicke durchdringt.
5. Verfahren nach Anspruch drei oder vier, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusionsglühen in einer Schutzgasatmosphäre stattfindet.
6. Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chromstahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil mit Ausnahme des zu lötenden Bereichs mit einer Aluminium enthaltenden Schicht versehen wird und dass anschliessend in einem gemeinsamen Arbeitsgang das Löten und Diffundieren stattfindet.
7. Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chromstahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil mit Ausnahme des zu lötenden Bereichs mit einer Silizium enthaltenden Schicht versehen wird und dass anschliessend in einem gemeinsamen Arbeitsgang das Löten und das Diffundieren stattfindet.
8 Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chrom-Molybdän-Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Chrom-Molybdän Stahl verwendet wird, der erst gelötet und dann mit einer Aluminium enthaltenden Schicht versehen wird.
9. Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chrom-Molybdän-Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Chrom-Molybdän Stahl verwendet wird, der erst gelötet und dann mit einer Silizium enthaltenden Schicht versehen wird.
10. Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chrom-Molybdän-Titan-Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Chrom-Molybdän-Titan-Stahl verwendet wird, der erst gelötet und dann mit einer Aluminium oder Silizium enthaltenden Schicht versehen wird.
11. Verfahren nach Anspruch zehn, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Stahl mit 1,8 bis 2,2 Gewichtsprozent Molybdän, 0,5 Gewichtsprozent Titan und 17 bis 19 Gewichtsprozent Chrom, Rest Eisen sowie technisch bedingte Verunreinigungen verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch acht oder neun, dadurch gekennzeichnet, dass der Chrom-Molybdän-Stahl die Zusammensetzung 16 bis 18 Gewichtsprozent Chrom, 0,9 bis 1,2 Gewichtsprozent Molybdän, Rest Eisen sowie technisch bedingte Verunreinigungen aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche acht bis zwölf, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beschichten ein Diffusionsglühen durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch dreizehn, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusionsglühen am Ort der Verwendung des Bauteils stattfindet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche acht bis vierzehn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht zusätzlich ein Erdalkalimetall enthält.
16. Verfahren nach Anspruch fünfzehn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht Calcium enthält.
17. Verfahren nach Anspruch fünfzehn oder sechzehn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht Calcium in Form von Calciumoxyd oder Calciumcarbonat enthält.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche acht bis vierzehn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht einen Stoff aus der Reihe der seltenen Erden enthält.
19. Verfahren nach Anspruch achtzehn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht Cer enthält.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche acht bis neunzehn, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht sowohl Aluminium als auch Silizium enthält.
21. Verfahren nach Anspruch elf, dadurch gekennzeichnet, dass der Titangehalt nach Massgabe folgender Beziehungen gewählt wird: Ti210 (%C+ %N) < (%C+ %N) (% C + % N) < Q025
22. Ein nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche eins bis einundzwanzig hergestellter Brenner für eine brennstoffbeheizte Wärmequelle.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen zunderbeständiger gelöteter Bauelemente aus Chromstahl und auf die nach dem Verfahren hergestellten Brenner.
Es ist üblich, für Brenner von Durchlauf- oder Umlauf Wasserheizern Chromstahl mit einem Legierungsanteil von 17 Gewichts-% Chrom zu verwenden. Diese Brenner sind aus Stahlblechen im Stanzverfahren hergestellt, sie werden auch gelötet. Bei den in den Brennkammern der brennstoffbeheizten Wärmequellen herrschenden hohen Oberflächen- temperaturen verzundern die Brenner relativ stark. Schädigungen sind daher auf die Dauer nicht zu vermeiden.
Es wäre zwar möglich, statt des einfachen Chromstahls einen zunderbeständigen, anderweitig legierten Stahl zu verwenden, dies bringt jedoch starke Probleme hinsichtlich der Lötbarkeit im Spaltgas-Schutzgasofen. Mögliche andere Verbindungstechniken wie Schweissen sind sehr aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, ein aus Chromstahl bestehendes Bauelement löten zu können, gleichzeitig aber in oxydierender und reduzierender Atmosphäre zunderbeständig auszugestalten.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen der nebengeordneten Verfahrensansprüche.
Besonders vorteilhaft ist ein nach dem Verfahren unmittelbar hergestellter Brenner.
Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die Ausführungsbeispiele anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur eins einen fertigen Brenner aus einem Chromstahlblech, Figur zwei den Brenner in einer Seitenansicht auf der Transportkette des Lötofen,
Figur drei einen Querschnitt III-III in einem mittleren Bereich durch einen grossen Schlitz in einem Brennerrohr,
Figur vier einen Querschnitt IV-IV durch einen kleinen Schlitz in einem Brennerrohr,
Figur fünf eine Einzelheit V gemäss Figur drei und
Figur sechs eine Einzelheit VI gemäss Figur vier.
In allen sechs Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen je
weils die gleichen Einzelheiten.
Die Figur eins zeigt einen Reihenbrenner für einen Umlauf-Gaswasserheizer, der aus einem 0,21 mm starken Chromstahlblech besteht, das einen Legierungsanteil von 17 Gew.-% Chrom aufweist. Der Rest besteht aus Eisen beziehungsweise zufällig technisch bedingten Verunreinigungen.
Der Brenner list ein Rostbrenner, das heisst, er besteht aus einzelnen Brennerrohren 2, die reitend auf einer Gasverteilerkammer 3 aufsitzen und aus dieser mit einem Gasluftgemisch gespeist werden. Die Brennerrohre weisen an ihrer Oberseite, die dem Betrachter der Figur eins zugewandt ist, Schlitze 4 auf, an denen sich Brennstoff-Luftgemisch Austrittsöffnungen 16 bilden. Die Brennstoff-Luftgemisch Austrittsöffnungen 16 sind im mittleren Bereich 5 des Brenners 1 entsprechend der Querschnittsdarstellung der Figur drei, das heisst gross, gehalten im Aussenbereich 6, so wie die Figur vier, das heisst klein, zeigt.
Die Gas-Verteilerkammer 3 wird, vergleiche Figur zwei, durch einzelne Mischrohre 7 gespeist, die an der den Brennerrohren 2 abgewandten Seite 8 eine Düse 9 aufweisen, in die eine Gasdüse 10 ein Gas einbläst. Aus dem Spalt 11 zwischen Gasdüse und Düse 9 wird Primärluft mitgerissen. Sowohl die einzelnen Brennerrohre 2 als auch die Gas-Verteilerkammer 3 mit den daran befestigten Mischrohren 7 bestehen aus Chromstahl und sind miteinander zu verlöten. Die Verlötung erfolgt in dem Bereich, in dem die mit einer entsprechenden Ausformung versehenen Brennerrohre reitend auf der Oberseite der Gas-Verteilerkammer 3 aufsetzen. Dies ist ein halbkreisringförmiger Spaltbereich 12, sichtbar in Figur zwei.
Reiner Chromstahl ist gut lötbar, aber nicht zunderbeständig bei der Betriebstemperatur. Würde dieser Stahl mit einer Aluminium- oder Siliziumschicht abgedeckt, die man anschliessend in das Chromstahlmaterial eindiffundieren lässt, so wäre zwar die Zunderbeständigkeit gegeben, aber die Lötfähigkeit im Spaltbereich 12 nicht mehr gewährleistet. Somit wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren so vorgegangen, dass zunächst die Bauteile 7 und 2 unter Zugabe von Lötmitteln ineinander gesteckt werden und anschliessend auf eine Transportkette 13 eines Schutzgasofens aufgelegt werden. Beim Transport durch den Schutzgaslötofen werden die beiden Teile miteinander verlötet. Anschliessend werden in einem weiteren Arbeitsgang die hohen Temperaturen ausgesetzten Brennerrohre allseitig mit einer Aluminium- oder Siliziumschicht 14 abgedeckt und wieder auf eine Transportkette 13 aufgelegt.
Beim zweiten Durchgang durch einen anderen Schutzgasofen diffundiert die Aluminium- oder Siliziumschicht in das Chromstahlmaterial ein. Die vorher bereits hergestellte Lötstelle wird hierbei nicht beeinträchtigt. Anschliessend ist das Material zunderbeständig.
Aus den Figuren drei und vier gehen Querschnitte durch das einzelne Brennerrohr 2 in einem Bereich 5 eines grossen Schlitzes 4 und einem Bereich 6 eines kleinen Schlitzes 4 hervor. Hieraus ist ersichtlich, dass die einzelnen Brennerrohre 2 mit Einschnitten 4 versehen sind, so dass sie stehenbleibende Bereiche 19 und anschliessend eingedrückte Bereiche 15 ergeben, die zwischen sich den eigentlichen Schlitz 16 bilden.
Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Abbildungen liegt darin, dass nach Figur drei der Schlitz bis in den Aussenbereich des Brennerrohres reicht, während er bei der Schlitzausformung gemäss Figur vier nur im Mittelbereich der Oberseite 17 des Brennerrohres erscheint. Vergrösserte Darstellungen dieser Eckenbereiche gehen aus den Figuren fünf und sechs hervor. Hier ist der ursprüngliche Chromstahlbereich linksschraffiert dargestellt und mit St bezeichnet. Die zunächst aussen aufgebrachte Aluminiumschicht 14 ist rechtsschraffiert dargestellt und mit Al bezeichnet. Nach dem Diffusionsglühen entsteht eine Aluminiumverteilung gemäss der Kurve 18.
Das bedeutet, dass der Aluminiumbeziehungsweise Siliziumanteil je nach dem zur Anwendung kommenden Beschichtungsmaterial an der Aussenseite am grössten ist, dann schnell mit der Einwanderungstiefe in den Chromstahlbereich bis zu einem Minimum abnimmt und anschliessend an der anderen Aussenseite wieder zunimmt. Das bedeutet, dass die gesamte Materialstärke des Chromstahlbereiches von dem Aluminium- oder Silizium durchdrungen wird. Eine etwa gleiche Verteilung ergibt sich auch im eingeprägten Bereich 15, so dass auch hier eine etwa analoge Kurve 18 über die Bereichsverteilung entsteht.
Man kann das Verfahren auch insoweit abwandeln und die Aufgabe äquivalent lösen, indem die Ausgangsbauteile vor dem Löten im gefährdeten Bereich, also im Bereich der Brennerrohre 2, teilweise mit Aluminium- oder Silizium insoweit beschichtet werden, als dass der reine Lötbereich von der Beschichtung ausgenommen wird. Dann können anschliessend die zusammengesteckten und mit Lötmaterial versehenen Bauelemente auf die Transportkette 13 aufgelegt werden und in einem einzigen Arbeitsgang bei einem Durchgang durch den Schutzgasofen sowohl gelötet als auch eindiffundiert werden.
Es ist hierbei wichtig, dass durch entsprechende Wahl der Transportzeit beziehungsweise der Temperatur die Lötung eher erfolgt sein muss, als die Diffundierung in den Lötbereich stattfindet. Untersucht man nach dem Löt- beziehungsweise Diffusionsprozess die gelöteten Bauteile, so wird man feststellen, dass auch im ursprünglich nicht beschichteten Bereich des Einbauteils eine Diffusion stattgefunden hat.
Wesentlich für beide Verfahren ist aber nur, dass das Löten im nicht diffundierten Bereich vor dem Diffundieren stattfindet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gilt für einen Reihenbrenner für einen Umlauf-Gaswasserheizer, der mit Stadtgas, also sehr wasserstoffhaltigem Gas, betrieben werden soll, und der aus einem Chrom-Molybdän-Stahl mit 17 Gewichtsprozent Chrom und 1,2 Prozent Molybdän hergestellt ist. Die Anteile können zwischen 16 bis 18 Prozent Cr und 0,9 bis 1,5 Prozent Mo liegen. Der Rest besteht aus Eisen beziehungsweise zufällig technisch bedingten Verunreinigungen. Dieser Chrom-Molybdän-Stahl ist gut lötbar, aber nicht zunderbeständig bei der Betriebstemperatur in der Brennkammer des Gaswasserheizers. Würde dieser Stahl mit einer Aluminium- oder Siliziumschicht abgedeckt, die man anschliessend in das Chrom-Stahl-Material eindiffundieren lässt, wäre zwar die Zunderbeständigkeit gegeben, aber die Lötfähigkeit wäre nicht mehr gewährleistet.
Somit wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren so vorgegangen, dass zunächst die Bauteile des Brenners unter Zugabe von Lötmitteln ineinandergesteckt werden und anschliessend auf eine Transportkette eines Schutzgasofens aufgelegt werden.
Beim Transport durch den Schutzgaslötofen werden die beiden Teile miteinander verlötet. Anschliessend werden in einem weiteren Arbeitsgang die hohen Temperaturen ausgesetzten Teile des Brenners allseitig mit einer Aluminiumoder Siliziumschicht abgedeckt und wieder auf eine Transportkette gelegt. Beim zweiten Durchgang durch einen anderen Schutzgasofen diffundiert das Aluminium oder Silizium in das Chrom-Molybdän-Stahl-Material ein. Die vorher bereits hergestellte Lötstelle wird hierbei nicht beeinträchtigt.
Anschliessend ist das Material zunderbeständig.
Man kann das Verfahren auch insoweit abwandeln und die Aufgabe äquivalent lösen, indem die Ausgangsbauteile vor dem Löten im gefährdeten Bereich teilweise mit Aluminium oder Silizium insoweit beschichtet werden, als der reine Lötbereich von der Beschichtung ausgenommen wird. Dann können anschliessend die zusammengesteckten und mit Lötmaterial versehenen Bauelemente auf die Transportkette aufgelegt werden und in einem einzigen Arbeitsgang bei einem Durchgang durch den Schutzgasofen sowohl gelötet als auch diffundiert werden. Es ist hierbei wichtig, dass durch entsprechende Wahl der Transportzeit beziehungsweise der Temperatur die Lötung eher erfolgt sein muss, als die Diffundierung in den Lötbereich stattfindet.
Untersucht man nach dem Löt- beziehungsweise Diffusionsprozess die gelöteten Bauteile, so wird man feststellen, dass auch im ursprünglich nicht beschichteten Bereich des Bauteils eine Diffusions stattgefunden hat. Wesentlich für das Verfahren ist aber nur, dass das Löten im nicht beschichteten Bereich vor dem Diffundieren stattfindet.
Gemäss einer weiteren Möglichkeit ist es auch vorteilhaft, als Ausgangsmaterial einen Chrom-Molybdän-Titan Stahl mit der Zusammensetzung 17 Gewichtsprozent Chrom, 2,2 Gewichtsprozent Molybdän und, je nach C- und N-Gehalt etwa 0,5 Gewichtsprozent Titan, Rest Eisen sowie technisch bedingte Verunreinigungen zu verwenden. Der Cr Bereich liegt zwischen 17 und 19 Prozent, der Mo-Bereich zwischen 1,8 bis 2,3 Prozent. Der Titangehalt wird nach Massgabe folgender Beziehungen gewählt: Ti > l0 (%C+%N) < 22(%C+%N) (% C + % N) < 0,025
Auch Chromstahl-Bauteile mit dieser Zusammensetzung lassen sich sowohl mit Aluminium als auch mit Silizium einwandfrei überziehen. Das Aluminium beziehungsweise Silizium liegt hierbei in einer Schlämmpaste in metallisch reiner Form vor.
Diese Schlämmpaste kann entweder aufgespritzt werden, ein Auftragen ist auch durch Streichen oder Tauchen möglich. Das Aluminium oder das Silizium kann auch im Flamm-Spritz-Verfahren aufgebracht werden. Das Beschichten mit Aluminium beziehungsweise Silizium kann entweder mit der einen oder anderen Substanz oder auch mit einer Mischung beider Substanzen erfolgen.
Es wäre im übrigen auch möglich, die aufgebrachte Aluminium- und/oder Siliziumschicht während des Betriebes des Brenners im Gaswasserheizer bei den dort herrschenden Temperaturen eindiffundieren zu lassen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die aufzutragende aluminium- und/oder siliziumhaltige Schicht auch Calcium beziehungsweise ein anderes Erdalkalimetall oder ein Stoff der seltenen Erden, insbesondere Cer, enthält.
Bei der Verwendung von Calcium sollte dieses als Calciumoxyd oder Calciumcarbonat vorliegen. Diese Substanz wird unter die Beschichtungsmasse untergerührt.
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PATENT CLAIMS
1. A method for producing scale-resistant soldered components made of chrome steel, characterized in that the starting part made of chrome steel is first soldered and then provided with a layer containing aluminum.
2. A method for producing scale-resistant soldered components made of chrome steel, characterized in that the starting part consisting of chrome steel is first soldered and then provided with a layer containing silicon.
3. The method according to claim one or two, characterized in that diffusion annealing follows the coating.
4. The method according to claim three, characterized in that the intensity of the diffusion annealing is held so that the coating material penetrates the entire chromium steel material thickness.
5. The method according to claim three or four, characterized in that the diffusion annealing takes place in a protective gas atmosphere.
6. A method for producing scale-resistant soldered components made of chrome steel, characterized in that the starting part is provided with an aluminum-containing layer with the exception of the area to be soldered, and that the soldering and diffusion then takes place in a common operation.
7. A method for producing scale-resistant soldered components made of chrome steel, characterized in that the starting part is provided with a layer containing silicon, with the exception of the area to be soldered, and that the soldering and diffusing then take place in a common operation.
8 A method for producing scale-resistant soldered components made of chrome-molybdenum steel, characterized in that a chromium-molybdenum steel is used as the starting material, which is first soldered and then provided with a layer containing aluminum.
9. A method for producing scale-resistant soldered components made of chromium-molybdenum steel, characterized in that a chromium-molybdenum steel is used as the starting material, which is first soldered and then provided with a layer containing silicon.
10. A method for producing scale-resistant soldered components made of chromium-molybdenum-titanium steel, characterized in that a chromium-molybdenum-titanium steel is used as the starting material, which is first soldered and then provided with a layer containing aluminum or silicon.
11. The method according to claim ten, characterized in that a steel with 1.8 to 2.2 percent by weight of molybdenum, 0.5 percent by weight of titanium and 17 to 19 percent by weight of chromium, remainder iron and technically caused impurities is used as the starting material.
12. The method according to claim eight or nine, characterized in that the chromium-molybdenum steel has the composition 16 to 18 percent by weight of chromium, 0.9 to 1.2 percent by weight of molybdenum, remainder iron and technically caused impurities.
13. The method according to any one of claims eight to twelve, characterized in that a diffusion annealing is carried out after coating.
14. The method according to claim thirteen, characterized in that the diffusion annealing takes place at the point of use of the component.
15. The method according to any one of claims eight to fourteen, characterized in that the layer additionally contains an alkaline earth metal.
16. The method according to claim fifteen, characterized in that the layer contains calcium.
17. The method according to claim fifteen or sixteen, characterized in that the layer contains calcium in the form of calcium oxide or calcium carbonate.
18. The method according to any one of claims eight to fourteen, characterized in that the layer contains a substance from the series of rare earths.
19. The method according to claim eighteen, characterized in that the layer contains cerium.
20. The method according to any one of claims eight to nineteen, characterized in that the layer contains both aluminum and silicon.
21. The method according to claim 11, characterized in that the titanium content is selected in accordance with the following relationships: Ti210 (% C +% N) <(% C +% N) (% C +% N) <Q025
22. A burner for a fuel heated heat source made by the method of any one of claims one to twenty one.
The present invention relates to a method for producing scale-resistant soldered components made of chromium steel and to the burners produced by the method.
It is common to use chrome steel with an alloy content of 17% by weight chromium for burners of continuous or circulation water heaters. These burners are made from sheet steel using the stamping process and are also soldered. With the high surface temperatures prevailing in the combustion chambers of the fuel-heated heat sources, the burners scale relatively strongly. Damage can therefore not be avoided in the long run.
It would be possible to use a scale-resistant, otherwise alloyed steel instead of the simple chrome steel, but this poses serious problems with regard to the solderability in the cracked gas protective gas furnace. Possible other joining techniques such as welding are very complex.
The present invention is therefore based on the object to be able to solder a component made of chromium steel, but at the same time to make it resistant to scaling in an oxidizing and reducing atmosphere.
The solution to this problem lies in the characteristic features of the subordinate method claims.
A burner produced directly by the method is particularly advantageous.
Further refinements and particularly advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims or emerge from the following description, the exemplary embodiments explained in more detail with reference to the figure of the drawing.
Show it:
FIG. One shows a finished torch made of a chrome steel sheet, FIG. Two shows the torch in a side view on the transport chain of the soldering furnace,
FIG. Three shows a cross section III-III in a central region through a large slot in a burner tube,
FIG. Four shows a cross section IV-IV through a small slot in a burner tube,
Figure five shows a detail V according to Figure three and
Figure six shows a detail VI according to Figure four.
In all six figures, the same reference symbols each mean
because the same details.
Figure one shows a row burner for a circulation gas water heater, which consists of a 0.21 mm thick chrome steel sheet, which has an alloy content of 17 wt .-% chromium. The rest consists of iron or accidentally technical impurities.
The burner is a rust burner, which means that it consists of individual burner tubes 2, which are mounted on a gas distribution chamber 3 and are fed with a gas / air mixture. The top of the burner tubes, which faces the viewer of FIG. 1, have slots 4, at which fuel-air mixture outlet openings 16 are formed. The fuel-air mixture outlet openings 16 are held in the central area 5 of the burner 1 in accordance with the cross-sectional illustration of FIG. Three, that is to say large, in the outer area 6, as FIG. 4 shows, that is to say small.
The gas distribution chamber 3, see FIG. Two, is fed by individual mixing tubes 7, which have a nozzle 9 on the side 8 facing away from the burner tubes 2, into which a gas nozzle 10 blows a gas. Primary air is entrained from the gap 11 between the gas nozzle and nozzle 9. Both the individual burner tubes 2 and the gas distribution chamber 3 with the mixing tubes 7 attached to them are made of chrome steel and are to be soldered to one another. The soldering takes place in the area in which the burner tubes provided with a corresponding shape are mounted on the top of the gas distribution chamber 3. This is a semicircular gap area 12, visible in Figure two.
Pure chrome steel is easy to solder, but not scale-resistant at the operating temperature. If this steel were covered with an aluminum or silicon layer, which can then be diffused into the chrome steel material, the scale resistance would be given, but the solderability in the gap area 12 would no longer be guaranteed. The procedure according to the invention is thus such that the components 7 and 2 are first inserted into one another with the addition of solder and are then placed on a transport chain 13 of a protective gas furnace. The two parts are soldered together during transport through the protective gas soldering furnace. The burner tubes exposed to high temperatures are then covered on all sides with an aluminum or silicon layer 14 and placed on a transport chain 13 again.
In the second pass through another protective gas furnace, the aluminum or silicon layer diffuses into the chrome steel material. The previously made solder joint is not affected. The material is then scale-resistant.
FIGS. Three and four show cross sections through the individual burner tube 2 in an area 5 of a large slot 4 and an area 6 of a small slot 4. It can be seen from this that the individual burner tubes 2 are provided with incisions 4 so that they result in areas 19 which remain and then pressed-in areas 15 which form the actual slot 16 between them.
The main difference between the two figures is that, according to FIG. 3, the slot extends into the outer area of the burner tube, whereas in the slot configuration according to FIG. Figures five and six show enlarged representations of these corner areas. Here the original chrome steel area is shown hatched on the left and marked with St. The aluminum layer 14, which is initially applied on the outside, is shown hatched in the right and is designated by Al. After the diffusion annealing, an aluminum distribution according to curve 18 is formed.
This means that the proportion of aluminum or silicon, depending on the coating material used, is greatest on the outside, then quickly decreases to a minimum with the depth of immigration into the chrome steel area and then increases again on the other outside. This means that the entire material thickness of the chrome steel area is penetrated by the aluminum or silicon. An approximately equal distribution also results in the embossed area 15, so that here too an approximately analog curve 18 is produced over the area distribution.
The process can also be modified and the task solved in an equivalent manner by partially coating the starting components with aluminum or silicon before soldering in the endangered area, i.e. in the area of the burner tubes 2, so that the pure soldering area is excluded from the coating . Then the assembled and provided with soldering components can be placed on the transport chain 13 and both soldered and diffused in a single pass through the protective gas furnace.
It is important here that the soldering must have taken place before the diffusion into the soldering area takes place by appropriate selection of the transport time or the temperature. If one examines the soldered components after the soldering or diffusion process, it will be found that diffusion has also taken place in the originally non-coated area of the mounting part.
It is only essential for both methods that the soldering takes place in the non-diffused area before the diffusing.
A further exemplary embodiment of the invention applies to a series burner for a circulation gas water heater which is to be operated with town gas, that is to say very hydrogen-containing gas, and which is produced from a chromium-molybdenum steel with 17 percent by weight of chromium and 1.2 percent of molybdenum. The proportions can be between 16 to 18 percent Cr and 0.9 to 1.5 percent Mo. The rest consists of iron or accidentally technical impurities. This chrome-molybdenum steel is easy to solder, but is not scale-resistant at the operating temperature in the combustion chamber of the gas water heater. If this steel were covered with an aluminum or silicon layer, which can then be diffused into the chrome steel material, scale resistance would exist, but the solderability would no longer be guaranteed.
The procedure according to the invention is thus such that the components of the burner are first inserted into one another with the addition of solder and then placed on a transport chain of an inert gas furnace.
The two parts are soldered together during transport through the protective gas soldering furnace. The parts of the burner exposed to high temperatures are then covered on all sides with an aluminum or silicon layer and put back on a transport chain. In the second pass through another protective gas furnace, the aluminum or silicon diffuses into the chrome-molybdenum steel material. The previously made solder joint is not affected.
The material is then scale-resistant.
The method can also be modified and the task solved in an equivalent manner by partially coating the starting components with aluminum or silicon in the endangered area to the extent that the pure soldering area is excluded from the coating. Then the components which have been put together and provided with soldering material can be placed on the transport chain and both soldered and diffused in one pass through the protective gas furnace. It is important here that the soldering must have taken place before the diffusion into the soldering area takes place by appropriate selection of the transport time or the temperature.
If one examines the soldered components after the soldering or diffusion process, it will be found that diffusion has also taken place in the originally non-coated area of the component. It is only essential for the method that the soldering takes place in the non-coated area before the diffusion.
According to a further possibility, it is also advantageous to use a chromium-molybdenum-titanium steel with the composition 17% by weight of chromium, 2.2% by weight of molybdenum and, depending on the C and N content, approximately 0.5% by weight of titanium, the rest being iron as well as the starting material to use technical impurities. The Cr range is between 17 and 19 percent, the Mo range between 1.8 and 2.3 percent. The titanium content is selected based on the following relationships: Ti> l0 (% C +% N) <22 (% C +% N) (% C +% N) <0.025
Chrome steel components with this composition can also be coated with both aluminum and silicon. The aluminum or silicon is present in a slurry paste in a pure metallic form.
This slurry can either be sprayed on or applied by brushing or dipping. The aluminum or silicon can also be applied using the flame spray process. Coating with aluminum or silicon can be done either with one or the other substance or with a mixture of both substances.
It would also be possible for the applied aluminum and / or silicon layer to diffuse into the gas water heater during the operation of the burner at the temperatures prevailing there.
It has proven to be particularly advantageous that the aluminum and / or silicon-containing layer to be applied also contains calcium or another alkaline earth metal or a rare earth substance, in particular cerium.
When using calcium, it should be present as calcium oxide or calcium carbonate. This substance is stirred into the coating compound.