DD142011A1 - METHOD FOR PRODUCING A PLATED SURFACE - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING A PLATED SURFACE Download PDF

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DD142011A1
DD142011A1 DD21102479A DD21102479A DD142011A1 DD 142011 A1 DD142011 A1 DD 142011A1 DD 21102479 A DD21102479 A DD 21102479A DD 21102479 A DD21102479 A DD 21102479A DD 142011 A1 DD142011 A1 DD 142011A1
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Joachim Wagner
Klaus Schwarz
Lothar Symanzik
Johannes Mueller
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Joachim Wagner
Klaus Schwarz
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Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte, die Teil einer Schmelzvorrichtung für mineralische Werkstoffe ist. Ziel der Erfindung ist es, Düsen gleicher Länge in möglichst engem Abstand an einer Platte anzuordnen und eine hohe Standzeit dieser Platte zu erzielen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schweißverfahren zu entwickeln, das das Fügen von Düsen an eine Platte ohne Auftreten einer schmalzflüssigen Phase zwischen Düse und Platte ermöglicht, und das ohne Einwirkung äußerer Druckkräfte bei der Wärmebehandlung auskommt. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß in den Durchbrüchen einer Platte Düsen mittels Verdrängen von Platten- und/oder Düsenwerkstoff oder mittels Einbringen von Zusatzwerkstoff befestigt v/erden und daß bei einer Temperatur unterhalb der Solidustemperatur des bei der niedrigsten Temperatur schmelzenden verwendeten Werkstoffes bis zum Eintritt einer metallischen Bindung wärmebehandelt wird.The invention relates to the production of a nozzle provided with Plate that is part of a melting device for mineral Materials is. The aim of the invention is to nozzles of the same length to arrange as close as possible to a plate and a To achieve a long service life of this plate. The object of the invention is it to develop a welding process that involves the joining of nozzles a plate without occurrence of a lumpy phase between Nozzle and plate allows, and without external influence Pressure forces in the heat treatment manages. The inventive Solution is that in the openings of a plate nozzles by displacing plate and / or nozzle material or by means of Insertion of additional material attached v / earth and that at a Temperature below the solidus temperature of the lowest Temperature melting material used to the entrance a metallic bond is heat treated.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte, die Teil einer Schmelzvorrichtung für mineralische Werkstoffe ist, mittels Schweißen von Düsen bildenden Teilen an eine Platteo The invention relates to a method for producing a nozzle plate, which is part of a melting device for mineral materials, by welding nozzle-forming parts to a plate o

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind Verfahren zum Aufschweißen zylindrischer oder rohrförmiger Teile auf eine Platte, die in der Glasschmelztechnik eingesetzt wird, bekannto There are methods for welding cylindrical or tubular parts to a plate, which is used in glass melting, known o

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte besteht darin, daß mit einem Bund versehene rohrförmige Teile im Preßsitz in Durchbrüche einer Platte eingesetzt und mittels Elektronenstrahlschweißen mit der Platte verbunden werden (DE-OS 2.432.021). Nachteilig ist hierbei, daß beim Elektronenstrahlschweißen ein örtlicher und damit ungleichmäßiger Wärmeeintrag in den Fügebereich erfolgt, dadurch ein Verwerfen der Platte und/ oder der Düse eintritt» Infolgedessen wird der ursprüngliche Preßsitz unerwünscht beeinflußt, so daß ein dichter und sicherer Sitz zwischen Düse und Platte nicht gewährleistet ist„ Beim Elektronenstrahlschweißen erfolgt kein Durchschweißen durch die gesamte Plattendicke, sondern lediglich ein Schweißen im Bereich des Bundes, so daß eine vollständige BindungA known method for producing a plate provided with nozzles is that provided with a collar tubular parts are used in a press fit in openings of a plate and connected by electron beam welding to the plate (DE-OS 2,432,021). The disadvantage here is that when electron beam welding a local and thus uneven heat input into the joint area, thereby discarding the plate and / or the nozzle occurs »As a result, the original interference fit is undesirable influenced, so that a tight and secure fit between the nozzle and plate not "Electron beam welding does not weld through the entire plate thickness, but only welding in the area of the collar, so that a complete bond

zwischen Bund und Platte ausgeschlossen ist und bei einer mechanischen Beanspruchung der Düsen eine Beeinträchtigung der Lage der Düsen in den Plattendurchbrüchen eintreten kann.is excluded between the collar and plate and may occur at a mechanical stress of the nozzle, an impairment of the position of the nozzle in the plate openings.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte besteht darin8 daß rohrförmige Teile derart in Durchbrüche einer Platte eingebracht werden, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Mantelfläche der rohrförmigen Teile und der BegrenzungsflächeAnother known method for producing a nozzle plate is 8 in that tubular parts are introduced in such openings in a plate that a frictional connection between the lateral surface of the tubular parts and the boundary surface

10. der Durchbrüche entsteht, der Verbund auf eine Temperatur unterhalb der Solidustemperatur des verwendeten Werkstoffes erwärmt und bei dieser Temperatur solange gehalten wird, daß an der der mineralischen Schmelze zugewandten Seite der Platte eine metallische Bindung entsteht und danach die Platte an der der Schmelze abgewandten Seite und die rohrförmigen Teile gelötet werden (DD-TO 125.734). Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die zwischen dem Mantel der rohrförmigen Teile und den Durchbrüciien der Platte erzeugte Bindung nicht ausreicht, um die für den Einsatz der mit Düsen versehenen Platte erforderliche Dichtheit und die erforderliche mechanische Stabilität, zu gewährleisten. Deshalb müssen die rohrförmigen Teile an der der Schmelze abgewandten Seite mit der Platte verlötet werden. Durch die Verwendung eines Lotes wird die Ein-Satztemperatur der Düsenplatte unerwünscht herabgesetzt und die Gefahr einer Gefügeschädigung des Düsen- bzw» Düsenplatt enwerkst off es durch den Lotwerkstoff hervorgerufen.10. the breakthroughs, the composite is heated to a temperature below the solidus temperature of the material used and held at this temperature for so long that at the mineral melt side facing the plate, a metallic bond is formed and then the plate on the side facing away from the melt and the tubular parts are soldered (DD-TO 125.734). The disadvantage of this method is that the bond produced between the shell of the tubular parts and the apertures of the plate is insufficient to ensure the tightness required for the use of the nozzle plate and the required mechanical stability. Therefore, the tubular parts must be soldered to the side facing away from the melt with the plate. By using a solder, the one-set temperature of the nozzle plate is undesirably reduced and the risk of microstructure damage to the nozzle or nozzle plate is eliminated by the solder material.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte besteht darin, daß mit einer Stirnfläche und einer Stoßfläche versehene Teile mit ihrer Stoßfläche an der Platte angeordnet, diese Platte und/oder die Teile erwärmt und ein solcher Druck auf die Stoßfläche aufgebracht wird, daß eine plastische Umformung dieser Teile · und/oder der Platte eintritt und die aus Teilen und PlattenAnother known method for producing a nozzle plate is that arranged with a face and an abutment parts arranged with their abutment surface on the plate, this plate and / or the parts heated and such a pressure is applied to the abutment surface a plastic deformation of these parts · and / or enters the plate and the parts and plates

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bestehende Anordnung bei ggf· geänderter Temperatur und geändertem Druck so lange gehalten werden, daß eine metallische Bindung zwischen der Platte und den Teilen eintritt (DD-WP 126.182).Existing arrangement are kept at ggf · changed temperature and pressure changed so long that a metallic bond between the plate and the parts occurs (DD-WP 126.182).

Die Nachteile dieses bekannten Verfahrens bestehen darin, daß die zur Erzielung einer metallischen Bindung erforderlichen Anpreßkräfte auch während der Wärmebehandlung aufgebracht werden müssen. : Die zur Aufbringung der Anpreßkräfte erforderliche Vorrichtung verwirft sich während der Wärmebehandlung, so daß der Ausgleich der Längentoleranzen der Teile nicht in gewünschtem Maße erzielt wird·The disadvantages of this known method are that the contact forces required to achieve a metallic bond must also be applied during the heat treatment. The requisite for applying the pressure forces device from warping during heat treatment, so that the compensation of length tolerances of the parts is not achieved the desired degree ·

Nachteilig ist weiterhin, daß die Anpreßkräfte derart hoch gewählt v/erden müssen, daß Umformungen der zu fügenden Teile eintreten. Es ist dadurch nicht möglich, fertig profilierte Düsen, die üblicherweise eine sehr geringe Wanddicke bei relativ großer Länge aufweisen, an die Platte anzufügen, denn die Gefahr einer Beeinträchtigung der Düsengeometrie kann dabei nicht ausgeschlossen v/erden.A further disadvantage is that the contact forces have chosen v / ground so high that occur deformations of the parts to be joined. It is thus not possible, finished profiled nozzles, which usually have a very small wall thickness at a relatively large length, add to the plate, because the risk of impairment of the nozzle geometry can not be ruled out v / ground.

Weiterhin ist eine ganze Reihe von Verfahren bekannt, mittels derer mit Düsen versehene Platten durch Widerstandsschweißen von vorgeformten rohrförmigen oder napfförmigen Teilen an eine Platte hergestellt werden (US-PS 2.933.590; US-PS 3.579.807; US-PS 3.598.95.2; DE-OS 2.616.469).Furthermore, a number of methods are known by which nozzle-coated plates are produced by resistance welding preformed tubular or cup-shaped parts to a plate (U.S. Patent No. 2,933,590, U.S. Patent No. 3,579,807, U.S. Patent No. 3,598,995,2; DE-OS 2,616,469).

Sämtlichen Verfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte, die auf dem Widerstandsschweißen beruhen, sind die Nachteile gerneinsam, daß mit einem Plansch versehene Teile verwendet werden müssen und dadurch die Anordnung der , Teile auf der Platte nicht in so engem Abstand wie gewünscht erfolgen kann.All of the methods of manufacturing a jetted plate based on resistance welding have the disadvantages of having to use splattered parts, and thus can not arrange the parts on the plate as close together as desired.

Die Widerstandsschweißung verursacht das Verspritzen kleiner Tropfen von geschmolzenem Metall, die der Platte anhängen und dadurch nicht am Schweißvorgang beteiligt sind. Zur Erzielung weitgehend gleicher Aufschmelzbedingungen von Düsen- und Plattenwerkstoff sind möglichst gleiche Werkstoffdicken ein-Resistance welding causes the squirting of small drops of molten metal to attach to the board, thereby not participating in the welding process. In order to achieve largely the same melting conditions of nozzle and plate material, the same thicknesses of material as possible should be used.

zuhalten, aus diesem Grunde ist jedoch die Wahl der Geometrie der aufzuschweißenden Teile erheblich eingeschränkt. Der wesentliche Nachteil solcher Fügeverfahren besteht jedoch darin, daß eine Bindung zwischen Düse und Platte nur über eine schmelzflüssige Phase erzielt v/erden kann, daß aber ein unkontrolliertes Ausbreiten des aufgeschmolzenenHowever, for this reason, the choice of the geometry of the parts to be welded is considerably limited. The main disadvantage of such joining method, however, is that a bond between the nozzle and plate can be achieved v / ground only via a molten phase, but that an uncontrolled spreading of the molten

- Werkstoffes nicht vermieden und infolge der Vielzahl der anzubringenden Düsen eine Dichtheit der Schweißverbindungen nicht in jedem Falle gewährleistet werden kann.- Material not avoided and due to the large number of nozzles to be attached a tightness of the welded joints can not be guaranteed in each case.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Düsen in möglichst engem Abstand anzuordnen, den zur Verfügung stehenden Plattenwerkstoff günstig auszunutzen, Düsen gleicher Länge zu erzielen, ohne daß spanende Nacharbeit erforderlich ist, und eine gleichmäßige und dichte Bindung zwischen Düsen und Platte zu erreichen.The aim of the invention is to arrange the nozzles as close as possible, to make good use of the available plate material, to achieve nozzles of the same length, without the need for machining reworking, and to achieve a uniform and tight bond between the nozzles and the plate.

Darlegung des -Wesens der ErfindungStatement of the invention

Ausgehend von den bekannten Schweißverfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte, die entweder von einem aufeinanderfolgenden Anschweißen einzelner Düsen an eine Platte unter Erzeugung einer schmelzflüssigen Phase zwischen Düse und Platte ausgehen und einen relativ großen Abstand der einzelnen Düsen bedingen und zu einem Verspritzen von Werkstofftropfen führen oder von einem Anschweißen die Düsen bildender Teile mittels Aufbringen von Druck und Wärme unter Umformung dieser Teile bis auf gleiche Länge ausgehen und zum Verzundern und Verwerfen der Preßvorrichtung und zu einer Beeinträchtigung der Geometrie der Düsen führen oder dem Anschweißen ohne Auftreten einer schmelzflüssigen Phase ein Löten folgen lassen, wodurch die Einsatztemperatur derartiger Platten relativ niedrig sein muß und die Gefahr einer Gefügeschädigung durch das Lot eintritt, liegt der Er-Starting from the known welding method for producing a nozzle-provided plate, which emanate either from a successive welding individual nozzles to a plate to produce a molten phase between the nozzle and plate and cause a relatively large distance of the individual nozzles and lead to a splashing of material drops or by welding on the nozzle forming parts by applying pressure and heat with deformation of these parts to the same length and lead to scaling and discarding of the pressing device and a deterioration of the geometry of the nozzle or welding followed by the occurrence of a molten phase soldering let, whereby the operating temperature of such plates must be relatively low and there is a risk of Gefü damage by the Lot, the Er-

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findung die Aufgabe zugrunde, ein solches Schweißverfahren zu entwickeln, das das gleichzeitige Fügen einer Vielzahl von Düsen an eine Platte "bei möglichst engem Düsenabstand ohne das Auftreten einer schmelzflüssigen Phase zwischen Düse und Platte ermöglicht und das ohnedie Einwirkung äußerer Druckkräfte bei der Wärmebehandlung auskommt und das zu einer zuverlässigen Bindung zwischen Düse und Platte führt.The object of the invention is to develop such a welding method which allows the simultaneous joining of a plurality of nozzles to a plate "with the nozzle nozzle as close as possible without the occurrence of a molten phase between nozzle and plate and which does not require the application of external pressure forces during the heat treatment and the leads to a reliable bond between nozzle and plate.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß inAccording to the invention the object is achieved in that in

'10 den Durchbrüchen einer vorzugsweise aus einem Werkstoff auf der Basis von Platin und/oder Platinmetallen bestehenden Platte Düsen mittels Verdrängen von Plattenwerkstoff und/oder Düsenwerkstoff oder mittels Einbringen von Zusatzwerkstoff im festen Zustand zwischen Druchbruch und Düse derart befestigt werden, daß in der senkrecht zur Düsenachse liegenden Richtung eine solche kraftschlüssige Verbindung zwischen Platte und Düse erzeugt wird, die bei der anschließenden Wärmebehandlung zur Erzielung einer metallischen Bindung den erforderlichen Druck zwischen Platte und Düse ohne Anwendung einer druckausübenden Vorrichtung aufbringt, und daß die Wärmebehandlung unterhalb der Solidustemperatur des bei der niedrigsten Temperatur schmelzenden verwendeten Werkstoffs während einer solchen Dauer erfolgt, daß eine metallische Bindung zwischen der Platte und dem Düsenmantel eintritt, und daß ein ggf. vorhandener Düsenflansch mittels an sich bekannter Schweißverfahren an die Platte gefügt wird.'The breakthroughs of a preferably made of a material based on platinum and / or platinum metals plate nozzles are fixed by displacement of plate material and / or nozzle material or by introducing filler material in the solid state between Druchbruch and nozzle so that in the perpendicular to Nozzle axis lying direction such a frictional connection between the plate and nozzle is generated, which applies in the subsequent heat treatment to achieve a metallic bond the required pressure between the plate and nozzle without applying a pressure-exerting device, and that the heat treatment below the solidus at the lowest temperature melted material used during such a period that a metallic bond between the plate and the nozzle shell occurs, and that a possibly present nozzle flange by means of known welding methods to the Plate is added.

Eine modifizierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß in den Durchbrüchen der Platte Düsen mittels Verdrängen von Plattenwerkstoff und/oder Düsenwerkstoff oder mittels Einbringen von Zusatzwerkstoff im festen Zustand zwischen Durchbruch und Düse derart befestigt werden, daß in der senkrecht zur Düsenachse liegenden Richtung eine solche kraftschlüssige VerbindungA modified embodiment of the method according to the invention is that are fixed in the openings of the plate nozzles by displacing the plate material and / or nozzle material or by introducing filler in the solid state between the aperture and nozzle such that in the direction perpendicular to the nozzle axis direction such non-positive connection

zwischen Platte und Düse erzeugt wird, die bei der Wärmebehandlung zur Erzielung einer metallischen Bindung den erforderlichen Druck zwischen Platte und Düse ohne Anwendung einer druckausübenden Vorrichtung aufbringt, daß der Düsenflansch mittels zusatzfreier Schweißverfahren an die Platte gefügt wird, und daß die Wärmebehandlung unter-,between plate and nozzle is produced, which applies the required pressure between the plate and nozzle during heat treatment to achieve a metallic bond without the use of a pressure-exerting device, that the nozzle flange is joined to the plate by means of additional welding processes, and that the heat treatment under,

- halb der Solidustemperatur des bei der niedrigsten Temperatur schmelzenden verwendeten Werkstoffs während einer solchen Dauer erfolgt, daß eine metallische Bindung zwisehen der Platte und dem Düsenmantel eintritt.- Half the solidus temperature of the material used at the lowest melting temperature for a period such that a metallic bond zwisehen between the plate and the nozzle shell occurs.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Düsenflansch in die Durchbrüche der Platte ragender Düsen mittels zusatzfreier Schweißverfahren an die Platte gefügt wird, daß die Düsen in den Durchbrüchen der Platte mittels Verdrängen von Plattenwerkstoff und/oder Düsenwerkstoff oder mittels Einbringen von Zusatzwerkstoff im festen Zustand zwischen Durchbruch und Düse derart befestigt werden, daß in der senkrecht zur Düsenachse liegenden Richtung eine solche kraftschlüssige Verbindung zwischen Platte und Düse erzeugt wird, die bei der anschließenden Wärmebehandlung zur Erzielung einer metallischen Bindung den erforderlichen Druck zwischen Platte und Düse ohne Anwendung einer druckausübenden Vorrichtung aufbringt, und daß die Wärmebehandlung unterhalb der Solidustemperatur des bei der niedrigsten (Temperatur schmelzenden verwendeten Werkstoffs während einer solchen Dauer erfolgt, daß eine metallische Bindung zwischen der Platte und dem Düsenmantel eintritt.Another embodiment of the method according to the invention is that the nozzle flange is joined into the breakthroughs of the plate projecting nozzles by means of additional welding process to the plate that the nozzles in the openings of the plate by displacing plate material and / or nozzle material or by introducing filler in the solid state between the aperture and nozzle are fixed such that in the direction perpendicular to the nozzle axis such a frictional connection between the plate and nozzle is generated, which in the subsequent heat treatment to achieve a metallic bond the required pressure between the plate and nozzle without applying a pressure exerting Applies and that the heat treatment below the solidus temperature of the lowest (temperature melting used material used during such a period that a metallic bond between the Pl and enters the nozzle jacket.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß in den Durchbrüchen der PlatteDüsen mittels Verdrängen von Plattenwerkstoff und/oder Düsenwerkstoff oder mittels Einbringen von Zusatzwerkstoff im festen Zustand zwischen Durchbruch und Düse derart befestigt werden, daß in der senkrecht zur Düsenachse liegendenAnother embodiment of the method according to the invention is that are fixed in the openings of the plate nozzles by displacing the plate material and / or nozzle material or by introducing filler material in the solid state between the aperture and nozzle so that lying in the plane perpendicular to the nozzle axis

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Richtung eine solche kraftschlüssige Verbindung zwischen Platte und -Düse erzeugt wird, die bei der anschießenden Wärmebehandlung zur Erzielung einer metallischen Bindung den erforderlichen Druck zwischen Platte und Düse ohne Anwendung einer druckausübenden Vorrichtung aufbringt, und daß die Wärmebehandlung unterhalb der Solidustemperatur des bei der niedrigsten Temperatur schmelzenden verwendeten Werkstoffs während einer solchen Dauer erfolgt, daß eine metallische Bindung zwischen der Platte und dem Düsenmantel eintritt.Direction such a frictional connection between the plate and nozzle is generated, which applies in the subsequent heat treatment to achieve a metallic bond the required pressure between the plate and nozzle without applying a pressure-exerting device, and that the heat treatment below the solidus temperature of the melting at the lowest temperature used material during such a period that a metallic bond between the plate and the nozzle shell occurs.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zur Erzeugung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Düsenmantel und Platte Düsenwerkstoff allein oder Plattenwerkstoff allein oder Düsenwerkstoff und Plattenwerkstoff verdrängt werden, beispielsweise durch Stauchen, Drücken, Abstiecken, Rollen, Sicken, Fließpressen, Verstemmen, Aufweiten. Zum Zustandekommen der kraftschlüssigen Verbindung genügt ggf. ein Schrumpfen der Düsen in die Plattendurchbrüche bzw. ein Aufschrumpfen der Platte auf die Düsen.A special feature of the invention is that to produce the frictional connection between the nozzle shell and plate nozzle material alone or plate material alone or nozzle material and plate material are displaced, for example by upsetting, pressing, Abstiecken, rolling, beading, extrusion, caulking, expansion. For the conclusion of the frictional connection, if necessary, a shrinkage of the nozzles in the plate breakthroughs or a shrinking of the plate on the nozzles suffices.

Eine besonders haltbare kraftschlüssige Verbindung und folglich sehr gute metallische Bindung zwischen Platte und Düsenmantel kann dadurch erzielt werden, daß ein Keilring zwischen Platte und Düsenmantel eingesetzt wird, der aus einem Werkstoff besteht, der die Diffusion zwischen Plattenwerkstoff und Düsenwerkstoff fördert.A particularly durable frictional connection and therefore very good metallic bond between the plate and nozzle shell can be achieved by using a wedge ring between the plate and nozzle shell, which consists of a material that promotes diffusion between the plate material and nozzle material.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung wird anhand von 5 Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to 5 exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Eine Platte von 1,5 mm Dicke aus einem Platinwerkstoff mit 20 % Rhodium wird mittels lochen mit 800 in DoppelreihenA plate of 1.5 mm thickness of platinum material with 20 % rhodium is punched with 800 in double rows

M β Cg e*« ^sJ r> M β Cg e * «^ sJ r>

angeordneten Durchbrüchen von 2,6 mm Durchmesser versehen, in die mit einem Plansch, der 1,5 mm von der Oberkante der Düsen entfernt ist, versehene Düsen von 6 mm Länge von der Auslaßseite der Platte her eingesetzt werden und durch Strecken des in den Durchbruch ragenden Du- " senanteiles und des anliegenden Plattenbereiches ein Preßsitz zwischen Düsenmantel und Platte erzielt wird, so daß Düsen von 7 mm Länge entstehen. Der aus Platte und Düsen bestehende Verbund wird einer Wärmebehandlung bei 800 °C/40 min ausgesetzt. Danach wird der Plansch der Düsen mit der Auslaßseite der Platte mittels Laserstrahlschweißen verbunden.arranged breakthroughs of 2.6 mm diameter, in which are provided with a planch, which is 1.5 mm from the top edge of the nozzles, provided nozzles of 6 mm in length from the outlet side of the plate and by stretching the in the breakthrough In order to produce nozzles of 7 mm length, the composite consisting of plate and nozzle is subjected to a heat treatment at 800 ° C./40 min the nozzles connected to the outlet side of the plate by means of laser beam welding.

Beispiel 2Example 2

In die Durchbrüche einer 1 mm dicken Platte aus dispersionsverfestigtem Platin werden mit einem Plansch versehene 5 mm lange Düsen aus einem Werkstoff der Zusammensetzung 80 % Platin, 20 % Rhodium eingebracht und mittels Auf v/ei ten befestigt. Danach wird der Plansch der Düsen mittels Elektronenstrahlschweißen mit der Platte verbunden. Durch eine Wärmebehandlung des aus Platte und Düsen bestehenden Verbundes bei 900 0QfZQ min entsteht eine metallische Bindung zwischen Düsenmantel und Platte.In the breakthroughs of a 1 mm thick plate of dispersion strengthened platinum are provided with a paddling 5 mm long nozzles made of a material of composition 80 % platinum, 20 % rhodium and attached by means of Auf v / ei th. Thereafter, the splash of the nozzles is connected by electron beam welding to the plate. By a heat treatment of the composite of plate and nozzle at 900 0 QfZQ min creates a metallic bond between the nozzle shell and plate.

Beispiel 3Example 3

In die Durchbrüche einer Platte aus hitzebeständigem Chrom-Uickel-Stahl werden mit einem Plansch versehene 8 mm lange Düsen aus einem Werkstoff, der aus 80 % Nickel, 14 % Chrom und 6 % Titan besteht, eingesetzt und der Plansch mittels Diffusionsschweißen bei 800 °C/15 min mit der Platte verbunden. Danach wird durch Drücken ein Teil des im Durchbruch befindlichen Düsenwerkstoffes und des anliegenden Plattenwerkstoffes derart verdrängt, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Platte und Düsenmantel entsteht. Der aus Platte und Düsen bestehende Verbund wird einerIn the breakthroughs of a plate made of heat-resistant chrome-nickel steel are provided with a planed 8 mm long nozzles made of a material consisting of 80 % nickel, 14 % chromium and 6% titanium, and the planter by means of diffusion welding at 800 ° C. / 15 minutes connected to the plate. Thereafter, a part of the nozzle material located in the breakthrough and the adjacent plate material is displaced by pressing such that a frictional connection between the plate and nozzle shell is formed by pressing. The composite consisting of plate and nozzles becomes one

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Wärmebehandlung bei 850 °C/30 min unterzogen, so daß eine metallische Bindung zwischen Platte und Düsenmantel eintritt.Heat treatment at 850 ° C / 30 min subjected, so that a metallic bond between the plate and nozzle shell occurs.

Beispiel 4 ,Example 4,

5~ Eine Platte aus einem Platin-Platin/Rhodium-Schichtwerkstoff wird mit 100 Durchbrüchen versehen, in die mit einem Plansch versehene Platindüsen von 12 mm Länge eingebracht und mittels Elektronenstrahlschweißen Plansch und Einlaßseite der Platte miteinander verbunden werden. Ein aus IJickel bestehender Ring von 4 mm Außendurchmesser und keilförmiger Oberkante wird von der Auslaßseite der Platte her über die Düsen geschoben und in den Spalt zwischen Platte und Düse gepreßt. Die aus Platte, Düsen und Keilringen bestehende Anordnung wird bei 1100 C/10 min wärmebehandelt, so daß eine metallische Bindung zwischen Platte, Düse und Keilring eintritt» 5 ~ A plate made of a platinum-platinum / rhodium layer material is provided with 100 openings, is introduced into the provided with a Plansch platinum nozzle of 12 mm in length and connected together by electron beam welding Plansch and inlet side of the plate. An existing IJickel ring of 4 mm outer diameter and wedge-shaped upper edge is pushed from the outlet side of the plate over the nozzles and pressed into the gap between the plate and nozzle. The arrangement consisting of plate, nozzles and wedge rings is heat-treated at 1100 C / 10 min, so that a metallic bond between plate, nozzle and wedge ring occurs »

Beispiel 5Example 5

Eine aus einem Platin-Rhodium-Palladium-Werkstoff bestehende Platte von 1,5 mm Dicke wird mit Durchbrüchen versehen, in die rohrförmige Düsen aus Platin eingepreßt werden und Plattenwerkstoff an der Plattenunterseite mittels Sicken gegen den Düsenmantel verdrängt wird. Der aus Platte und Düsen bestehende Verbund wird einer Wärmebehandlung bei 950 C/10 min ausgesetzt, so daß eine metallische Bindung zwischen Platte und Düsenmantel eintritto A made of a platinum-rhodium-palladium material plate of 1.5 mm thickness is provided with apertures are pressed into the tubular nozzles of platinum and plate material is displaced on the underside of the plate by means of beads against the nozzle shell. The composite consisting of plate and nozzle is subjected to a heat treatment at 950 C / 10 min, so that a metallic bond between plate and nozzle shell occurs o

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß durch das Erzeugen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Platte und Düsenmantel ein ausreichend hoher Druck zwischen Platte und Düsenmantel erzielt wird, daß bei der folgenden Wärmebehandlung keine zusätzlichen äußeren Anpreßkräfte durch eine komplizierte, zur Verwerfung und Verzunderung neigende Vorrichtung aufgebracht werden müssen.The advantages of the method according to the invention are that a sufficiently high pressure between the plate and nozzle shell is achieved by generating a frictional connection between the plate and nozzle shell that applied in the subsequent heat treatment no additional external contact forces through a complicated, prone to warpage and scaling device Need to become.

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Der für das Zustandekommen einer metallischen Bindung zwischen Platte und Düsenmantel erforderliche Anpreßdruck wird durch die kraftschlüssige Verbindung derart aufrechterhalten, daß vor der folgenden Wärmebehandlung weitere für erforderlich angesehene Arbeitsschritte erfolgen können. Das Wegfallen einer Vorrichtung, die nach dem Stand der Technik bisher zum Aufbringen des Anpreßdruckes erforderlich war, erleichtert die Handhabung des Platten-Düsenverbundes bei der Wärmebehandlung, vermeidet dadurch unerwünschte Längentoleranzen der Düsen und führt zu einer Erhöhung der Arbeitsproduktivität bei der Herstellung mit · Düsen versehener Platten. Der hohe Anpreßdruck wird durch das Verdrängen von Düsenwerkstoff und/oder Plattenwerkstoff aufrechterhalten bzw. unterstützt; gleichzeitig kann die Verdrängung von Düsenwerkstoff bzw. Plattenwerkstoff zur Ausbildung des Düseneinlaufs ausgenutzt v/erden, so daß die verwendeten Düsen keinen Plansch oder Bund aufweisen müssen und folglich eine materialsparende Ausführung der mit Düsen versehenen Platten zulassen. Diese materialsparende Ausführung gestattet eine bessere Ausnutzung des in der Regel teuren Platten- und Düsenwerkstoffes, da die Düsen relativ eng aneinander angeordnet werden können. Außerdem sind die mechanischen Eigenschaften und damit die Lebensdauer eriindungsgemäß mit Düsen versehener Platten besser als solcher Platten, an die die Düsen mittels Widerstandsschweißen angefügt wurden. Bei erfindungsgemäß hergestellten Platten tritt keine nennenswerte Menge an schmelzflüssiger Phase auf, so daß das erwünschte ursprüngliche Umformungsgefüge weitgehend erhalten bleibt. Das erfindüngsgemäße Verfahren ermöglicht eine metallische Bindung zwischen Platte und Düse auf der gesamten Länge des in der Platte befindlichen Düsenmantels. Diese zuverlässige Bindung verhindert das Eintreten von schmelzflüssigem Glas in die Grenzzone zwischen Platte und Düsenmantel, so daß vorzeitige Ausfälle der Düsenplatten ausgeschlossen sind.The contact pressure required for the formation of a metallic bond between the plate and the nozzle jacket is maintained by the non-positive connection in such a way that further work steps deemed necessary can be carried out before the following heat treatment. The elimination of a device that has been required in the prior art for applying the contact pressure, facilitates the handling of the plate nozzle assembly in the heat treatment, thereby avoiding undesirable length tolerances of the nozzle and leads to an increase in labor productivity in the preparation with nozzle provided Plates. The high contact pressure is maintained or supported by the displacement of nozzle material and / or plate material; At the same time, the displacement of the nozzle material or plate material can be utilized to form the nozzle inlet, so that the nozzles used need not have a planch or collar and consequently permit a material-saving design of the plates provided with nozzles. This material-saving design allows better utilization of the usually expensive plate and nozzle material, since the nozzles can be arranged relatively close together. In addition, the mechanical properties and thus the life of the nozzle-provided plates are better than those plates to which the nozzles have been added by resistance welding. When plates according to the invention occurs no appreciable amount of molten phase, so that the desired original deformation structure is largely retained. The erfindüngsgemäße method allows a metallic bond between the plate and the nozzle over the entire length of the nozzle shell located in the plate. This reliable bond prevents the entry of molten glass in the boundary zone between the plate and nozzle shell, so that premature failure of the nozzle plates are excluded.

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Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht an einen bestimmten Werkstoff gebunden. Es können sämtliche dem Angriff der mineralischen Schmelze widerstehende Werkstoffe erfindungsgemäß bearbeitet werden, ins-besondere Platin und Platinwerkstoffe, auch dispersionsverfestigte Platinwerkstoffe, sowie warmfeste V/erkstoffe wie Sonderstähle oder Werkstoffe auf Nickelbasis. Die Platte kann ggf, aus einem Schichtwerkstoff bestehen. Ebenso kann, der Werkstoff der Düsen eine andere chemische Zusammensetzung als der Plattenwerkstoff aufweisen. Der Bereich für Werkstoffe, die für die Düsen und/oder die Platte verwendet werden können, ist dadurch wesentlich erweitert worden.The application of the method according to the invention is not bound to a specific material. All materials resisting the attack of the mineral melt can be processed according to the invention, in particular platinum and platinum materials, and also dispersion-hardened platinum materials, as well as heat-resistant substrates such as special steels or nickel-based materials. If necessary, the plate can consist of a layer material. Likewise, the material of the nozzles may have a different chemical composition than the board material. The range of materials that can be used for the nozzles and / or the plate, has been significantly expanded.

Vorteilhaft ist ferner, daß zur Ausbildung der kraftschlüssigen Verbindung eine Vielzahl von Arbeitsschritten einge~ setzt werden kann. Durch die Auswahl eines vorteilhaften Arbeitsschrittes läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren daher an unterschiedlichste Düsengeometrien und Düsenanordnungen anpassen und ermöglicht außerdem den Einsatz konturierter Düsen.It is also advantageous that a large number of working steps can be set to form the frictional connection. By selecting an advantageous working step, the inventive method can therefore be adapted to different nozzle geometries and nozzle arrangements and also allows the use of contoured nozzles.

Die erfindungsgemäße Herstellung von Düsenplatten erfolgt ohne eine druckausübende Vorrichtung zur Erzeugung der metallischen Bindung zwischen Düsenmantel und Platte. Erfindungsgemäß hergestellte Düsenplatten weisen deshalb einerseits keine derart großen längentoleranzen innerhalb der Düsenreihen auf, wie sie bei Verwendung einer druckausübenden Vorrichtung unvermeidlich sind; andererseits können erfindungsgemäß solche Platten hergestellt werden, die je nach Einsatzfall innerhalb der Querreihen oder der Längsreihen mit unterschiedlich langen Düsen versehen sind.The production of nozzle plates according to the invention takes place without a pressure-exerting device for producing the metallic bond between nozzle casing and plate. On the one hand, nozzle plates produced in accordance with the invention on the one hand do not have such large longitudinal tolerances within the nozzle rows as are unavoidable when using a pressure-exerting device; On the other hand, according to the invention, such plates can be produced, which are provided depending on the application within the transverse rows or the longitudinal rows with nozzles of different lengths.

Claims (7)

Erfindungsanspruchinvention claim . Verfahren zur Herstellung einer mit Düsen versehenen Platte, die Teil einer Schmelzvorrichtung für mineralische Werkstoffe ist, mittels Schweißen von Düsen bildenden Teilen an eine Durchbrüche aufweisende Platte unter Anwendung von Druck und Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen mittels Verdrängen von Plattenwerkstoff und/oder Düsenwerkstoff oder mittels Einbringen von Zusatzwerkstoff im festen Zustand in den Durchbrüchen derart befestigt werden, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Düsenmantel und Platte erzeugt wird, daß der aus Platte und Düsen bestehende Verbund einer Wärmebehandlung unterhalb der Solidustemper'atur des beider niedrigsten Temperatur schmelzenden verwendeten Werkstoffs während einer solchen Dauer ausgesetzt wird, so daß eine metallische Bindung zwischen Platte und Düsenmantel eintritt, und daß ein ggf. vorhandener Düsenflansch mittels an sich bekannter Schweißverfahren an die Platte gefügt wird., A method of manufacturing a nozzle plate which is part of a mineral material melting apparatus, by welding nozzle forming members to an apertured plate using pressure and heat, characterized in that nozzles are displaced by displacing plate material and / or nozzle material be introduced by introducing additional material in the solid state in the openings such that a frictional connection between the nozzle shell and plate is produced, that consisting of plate and nozzle composite heat treatment below the Solidustemper'atur of the lowest temperature melting material used during such Duration is exposed, so that a metallic bond between the plate and nozzle shell occurs, and that a possibly present nozzle flange is joined by means of known welding method to the plate. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißen des Düsenflansches mittels zusatzfreier Schweißverfahren wie Diffusionsschweißen oder Strahlungsschweißen erfolgt, 2. Method according to item 1, characterized in that the welding of the nozzle flange takes place by means of additive-free welding methods such as diffusion welding or radiation welding, 3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mittels Verdrängen eine kraftschlüssige Verbindung zwisehen Düsenmantel und Platte erzeixgt wird, dann der Plansch der Düsen mittels Schweißen an die Platte gefügt und anschließend eine Wärmebehandlung zur Bildung einer metallischen Bindung zwischen Platte und Düsenmantel vorgenommen wird·3. The method according to item 1, characterized in that first by means of displacement between a frictional connection zwisehen nozzle shell and plate is erzeixgt, then the plansch of the nozzles joined by welding to the plate and then a heat treatment to form a metallic bond between the plate and nozzle shell is made · 211 02211 02 4. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Plansch der Düsen mittels Schweißen an die Platte gefügt, dann mittels Verdrängen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Düsenmantel und Platte erzeugt und anschließend eine Wärmebehandlung zur Bildung einer metallischen Bindung zwischen Platte und Düsenmantel vorgenommen wird.4. The method according to item 1, characterized in that first joined the splash of the nozzles by welding to the plate, then by means of displacement creates a frictional connection between nozzle shell and plate and then a heat treatment to form a metallic bond between the plate and nozzle shell is made. 5. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Verdrängen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Düsenmantel und Platte erzeugt und anschließend eine Wärmebehandlung zur Bildung einer metallischen Bindung zwischen Platte und Düsenmantel vorgenommen wird.5. The method according to item 1, characterized in that by means of displacement creates a frictional connection between the nozzle shell and plate and then a heat treatment to form a metallic bond between the plate and nozzle shell is made. 6ο Verfahren nach Punkt 1 oder 2, 3, 4» 5,dadurch gekennzeichnet, daß der für die Düsen verwendete V/erkstoff und/oder der für die Platte verwendete Werkstoff nichtmetallische Bestandteile aufweist.Method according to item 1 or 2, 3, 4 »5, characterized in that the substance used for the nozzles and / or the material used for the plate has non-metallic constituents. 7« Verfahren nach Punkt 1 oder 2, 3, 4, 5»dadurch gekennzeichnet, daß der für die Düsen verwendete Werkstoff eine chemische Zusammensetzung aufweist, die von der des für die Platte verwendeten Werkstoffs abweicht.7 «Method according to item 1 or 2, 3, 4, 5», characterized in that the material used for the nozzles has a chemical composition which differs from that of the material used for the plate. 8. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, 3, 4, 5» dadurch gekennzeichnet, daß der für die Platte verwendete Werkstoff aus einem Platinbasiswerkstoff besteht„8. Method according to item 1 or 2, 3, 4, 5 »characterized in that the material used for the plate consists of a platinum base material" * Verfahren nach Punkt 1 oder 2, 3, 4, 5» dadurch gekennzeichnet, daß der für die Platte verwendete V/erkstoff aus einem JTickelbasiswerkstoff besteht»* Method according to item 1 or 2, 3, 4, 5 »characterized in that the substance used for the plate consists of a nickel-base material» 10. Verfahren nach Punkt 1, oder 2, 3, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Platte und den Düsen eine diffusionsfördernde Zwischenschicht angeordnet wird.10. The method according to item 1, or 2, 3, 4, 5, characterized in that a diffusion-promoting intermediate layer is disposed between the plate and the nozzles.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0030421A1 (en) * 1979-11-23 1981-06-17 Bernard Gleeson Glass spinning vessel

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