DD298214A5 - METHOD FOR PRODUCING CIRCULAR BIMETALLIC CAVITY BZW. FULL PROFILE - Google Patents
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- DD298214A5 DD298214A5 DD32499689A DD32499689A DD298214A5 DD 298214 A5 DD298214 A5 DD 298214A5 DD 32499689 A DD32499689 A DD 32499689A DD 32499689 A DD32499689 A DD 32499689A DD 298214 A5 DD298214 A5 DD 298214A5
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Walzverfahren zur Herstellung eines mechanischen Verbundes hoher Festigkeit fuer kreisrunde bimetallische Hohl- und Vollprofile durch Kalt- oder Warmumformung. Zur Erfindung gehoeren neben der Wahl der Verhaeltnisse der Ausgangsabmessungen die spezifische kalibrierungstechnische Anwendung des kontinuierlichen Walzens mit und ohne mitlaufendem Innenwerkzeug.{Warmwalzen; Kaltwalzen, kontinuierlich; Innenwerkzeug; Einzelantrieb; Werkstoffverbindung; Kalibrierung}The invention relates to a rolling process for producing a mechanical bond of high strength for circular bimetallic hollow and solid sections by cold or hot forming. In addition to the choice of the ratios of the initial dimensions, the invention also includes the specific calibration-technical application of continuous rolling with and without a running internal tool {hot rolling; Cold rolling, continuous; Internal tool; Single drive; Material connection; Calibration}
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Herstellung kreisrunder oder ähnlicher bimetallischer Hohl- oder Vollprofile, wobei die Schichten unterschiedliche physikalische und/oder chemische Eigenschaften besitzen und aus nahtlosen oder längsnahtgeschweißten Hohlprofilen bestehen bzw. der innere Körper ein Vollprofil ist.The invention relates to the technical field of producing circular or similar bimetallic hollow or solid profiles, wherein the layers have different physical and / or chemical properties and consist of seamless or longitudinally welded hollow profiles or the inner body is a solid profile.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
S.K. Lohe und D.H. Sansom beschreiben in Tube International 4 (1985) 2, S. 103-105, Kaltziehverfahren zur Herstellung bimetallischer Hohlkörper. Dabei werden Ausgangsrohre der gewünschten Werkstoffpaarung mit gleicher Ausgangslänge hergestellt, übereinandergeschoben und dann durch Ziehen miteinander verbunden. Dabei ist allerdings der Umformgrad begrenzt. Außerdem ist das Ziehen immer mit Materialverlusten durch die Ziehangel verbunden.S. K. Lohe and D.H. Sansom describe in Tube International 4 (1985) 2, pp. 103-105, Kaltziehverfahren for producing bimetallic hollow body. Starting tubes of the desired material pairing are made with the same initial length, pushed over one another and then joined together by pulling. However, the degree of deformation is limited. In addition, pulling is always associated with material loss through the drawbar.
In der DD-PS 245136 werden Feststoffschmiermittel zur Erzielung einer hydrodynamischen Reibung vorgeschlagen. Es werden damit Gesamtabnahmen bis 85% erreicht. Dabei sind aber mindestens drei Umformzuge und eine Anlegezug notwendig, wodurch diese Verfahrensweise sehr arbeitsaufwendig wird.In DD-PS 245136 solid lubricants are proposed to achieve a hydrodynamic friction. It will achieve a total decrease of up to 85%. But at least three Umformzuge and a Anlegezug are necessary, making this procedure is very laborious.
Zum Aufbringen metallischer Überzüge auf Strangmaterial oder Draht sind eine Reihe von Technologien bekannt, z.B.For applying metallic coatings to strand material or wire, a number of technologies are known, e.g.
Galvanisieren oder Tauchen in geschmolzenem Metall.Electroplating or dipping in molten metal.
Die DD-PS159611 schlägt vor, diesen Auftrag mit einem unmittelbar folgenden Verdichten in einer StrangpreP oder Ziehmatrize zu verbinden. Die Verfahrensweise ist jedoch kompliziert und aufwendig. Sie ist auch nur für relativ niedrig schmelzende Metalle anwendbar und garantiert keine gute Haftung des Beschichtungsmaterials. Man bringt auch Strangmaterial mit Metallband und läßt ein Ziehen folgen, wobei mit oder ohne Verschweißeffekt gearbeitet wird. Diese Verfahrensweise ist jedoch sehr aufwendigDD-PS159611 proposes to combine this job with an immediately following compaction in an extrusion or drawing die. However, the procedure is complicated and expensive. It is also applicable only to relatively low melting metals and does not guarantee good adhesion of the coating material. It also brings strand material with metal band and lets follow a pulling, being worked with or without Verschweißeffekt. However, this procedure is very expensive
und teuer. Sie ist nicht für weiche Überzugmetalle geeignet.and expensive. It is not suitable for soft coating metals.
Ziel der Erfindung ist eine kostengünstige Herstellung bimetallischer Hohl- oder Vollprofile, wobei eine hohe Produktivität, ein geringer Materialabft!' und eine gute Qualität der Beschichtung zu gewahrleisten sind.The aim of the invention is a cost-effective production of bimetallic hollow or solid profiles, with high productivity, a low Materialabft! and to ensure a good quality of the coating.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kreisrunde metallische Hohl- oder Vollprofile so mit einem metallischen Überzug zu versehen; daß bimetallische Hohl- oder Vollprofile aus Schichten unterschiedlicher physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften mit guter mechanischer Bindung und festem Sitz entstehen.The invention has for its object to provide circular metallic hollow or solid profiles so with a metallic coating; that bimetallic hollow or solid profiles of layers of different physical and / or chemical properties with good mechanical bond and tight fit arise.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein kreisrundes Hohlprofil aus gut umformbarem Material und ein Hohloder Vollprofil aus einem Material mit höherer Festigkeit gesondert vorbereitet werden. Danach wird das zuerst genannte Hohlprofil auf dem zweitem Hohlprofil bzw. dem Voilprofil positioniert. Es folgt das Auswalzen des äußeren Hohlpi ofils über den inneren Körper in einem bekannten kontinuierlichen Walzwerk warm, bei mittleren Temperaturen oder kalt. Die Erwärmung des inneren bzw. äußeren Profiles erfolgt in Abhängigkeit der notwendigen Fließeigenschaften des Werkstoffes bzw. der gewünschten Festigkeit des Verbundes. Dabei ist die Ausgangslänge des äußeren Hohlprofiles um den Faktor λ kleiner als die Ausgangslänge des inneren Profiles. Der Streckgrad λ wird dabei u.a. durch die mit der Umformung verbundene Festigkeitszunahme des auszuwalzenden äußeren Körpers begrenzt, d. h. X,ui. muß vorher festgelegt werden. Daraus und aus der zulässigen Länge walzbarer Körper (technologische Größe der Walzanlage) wird die Ausgangslänge I0 des äußeren Profiles bestimmt. Die Innenoberfläche des äußeren Hohlprofiles und/oder die Außenoberfläche des inneren Profiles werden vor dem Ineinanderschieben mit einer definierten Rauhigkeit versehen. Das äußere Hohlprofil wird so auf das innere Profil positioniert, daß unter Beachtung des Werkstoffflusses im angewendeten Walzprozeß am Ende des Walzvorganges das innere Profil vollständig bedeckt ist. Beim Walzvorgang dient das Innere Profil als Innenwerkzeug (wird also nicht verformt). Der Walzvorgang ist beendet, wenn das äußere Hohlprofil die Ausgangslänge des inneren Profiles erreicht hat, also um λ ausgestreckt ist. Die Formänderungsfestigkeit der Außenschicht liegt dann nahe der Formänderungsfestigkeit des inneren Profiles. Die Abnahme des äußeren Profiles je Stich, erfährt eine Begrenzung durch die dabei auftretende Walzkraft, die zu einer elastischen Verformung des inneren Profiles, besonders bei Hohlprofilen, führen kann. Die Abnahmeverteilung über die Stichfolge wird dabei fallend ausgelegt.According to the invention the object is achieved in that a circular hollow section of good formable material and a Hohloder solid profile are prepared separately from a material with higher strength. Thereafter, the first-mentioned hollow profile is positioned on the second hollow profile or the Voilprofil. It follows the rolling of the outer Hohlpi ofils on the inner body in a known continuous rolling mill warm, at medium temperatures or cold. The heating of the inner or outer profile takes place in dependence on the necessary flow properties of the material or the desired strength of the composite. The initial length of the outer hollow section is smaller by a factor λ than the initial length of the inner profile. The degree of stretching λ is limited, inter alia, by the increase in strength associated with the deformation of the outer body to be rolled, ie X, u i. must be determined beforehand. From this and from the permissible length of rollable body (technological size of the rolling mill), the initial length I 0 of the outer profile is determined. The inner surface of the outer hollow profile and / or the outer surface of the inner profile are provided with a defined roughness before nesting. The outer hollow profile is positioned on the inner profile that, taking into account the flow of material in the applied rolling process at the end of the rolling process, the inner profile is completely covered. During rolling, the inner profile serves as an internal tool (ie it is not deformed). The rolling process is completed when the outer hollow profile has reached the initial length of the inner profile, that is stretched by λ. The yield strength of the outer layer is then close to the deformation resistance of the inner profile. The decrease in the outer profile per stitch, experiences a limitation by the rolling force occurring, which can lead to an elastic deformation of the inner profile, especially in hollow sections. The acceptance distribution over the stitch sequence is interpreted as falling.
Der Walzvorgang wird mit einem oder zwei Stichen mit geringer Abnahme der Außenschicht beendet. Dabei erfolgt noch eine plastische Formänderung der Außenschicht aber nur elastische Umformung des inneren Profiles. Durch die elastische Rückfederung des inneren Profiles tritt dabei ein Schrumpfeffekt zwischen der Außenschicht und dem inneren Profil ein, wodurch eine bessere Haftung bewirkt wird.The rolling process is terminated with one or two passes with little decrease in the outer layer. In this case, there is still a plastic deformation of the outer layer but only elastic deformation of the inner profile. Due to the elastic springback of the inner profile, a shrinkage effect occurs between the outer layer and the inner profile, whereby a better adhesion is effected.
Der Walzvorgang erfolgt ohne technologisches Kühi-/Schmiermittol. Bei Notwendigkeit erfolgt eine Kühlung der Walzanlage durch ein gasförmiges Medium. In einer besonderen Ausgestaltung wird die Trennfläche zwischen äußerem Hohlprofil und innerem Profil mit einem trockenen, sich beim Walzvorgang vollständig selbst verbrauchenden Schmiermittel, versehen. Beim Herstellen bimetallischer Hohlprofile befindet sich im inneren Profil zusätzlich ein Innenwerkzeug, wenn das d/s-Verhältnis des inneren Profiles größer 5 ist. Eine Dornstange als Innenwerkzeug wird auch verwendet, wenn das plastische Formänderungsvermögen des äußeren und des inneren Profiles annähernd gleich sind.The rolling process is carried out without technological Kühi- / Schmiermittol. If necessary, the rolling mill is cooled by a gaseous medium. In a particular embodiment, the interface between the outer hollow profile and inner profile with a dry, completely self-consuming in the rolling process lubricant is provided. When manufacturing bimetallic hollow profiles is in the inner profile in addition an internal tool when the d / s ratio of the inner profile is greater than 5. A mandrel bar as an internal tool is also used when the plastic deformability of the outer and inner profiles are approximately equal.
Bei Notwendigkeit erfolgt ein weiteres Auswalzen beider Profile über die Walzstange, nachdem das äußere Hohlprofil die Länge des inneren Profiles erreicht hat. Hierdurch wird die Bindung zwischen beiden Schichten noch verbessert.If necessary, further rolling out of both profiles on the roll bar, after the outer hollow profile has reached the length of the inner profile. As a result, the bond between the two layers is further improved.
Zur Herstellung eines bimetallischen Hohlprofiles wird auf ein Innenrohrteil 2, was auf die geforderte Länge Ii geschnitten wurde, ein Außenrohrteil 1 mit definierter Länge 1 a und definiertem Außendurchmesser da unter Beachtung des Betrages χ positioniert. Der Außendurchmesser und die Einsatzlänge des Außenrohrteils werden berechnet unter Beachtung der Innenrohrlänge und des möglichen Gesamtumformgrades unter Beachtung des Außenrohrwerkstoffes. Die Positionierung ist abhängig von den Gleitpaarungseigenschaften beider Werkstoffe sowie von den einstellbaren kinematischen Bewegungsabläufen zwischen den einzelnen Walzgerüsten 3 über die eingestellten Walzendrehzahlen η 1 bis η 4 unter Beachtung der verwendeten Kaliberform. Der gesamte Walzvorgang läuft mit einer bestimmten Walzgeschwindigkeit vwab, die in Abhängigkeit der Erwärmungsverhältnisse, resultierend aus der Umformungs- und Reibungswärme, über die Grunddrehzahlen eingestellt wird. Während des Walzvorganges wird das aufgeschobene Außenrohr 1 auf das Innenrohrteil 2 im kontinuierlichen Durchgang sowohl im Durchmesser als auch in der Wandstärke durch die mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit angetriebenen Walzensätze reduziert und zugleich in Walzrichtung anteilig mitgenommen.For producing a bimetallic hollow profile is on an inner tube part 2, which was cut to the required length Ii, an outer tube part 1 with a defined length 1 a and defined outer diameter da, taking into account the amount χ positioned. The outer diameter and the insert length of the outer tube part are calculated taking into account the inner tube length and the possible Gesamtumformgrades considering the outer tube material. The positioning is dependent on the Gleitpaarungseigenschaften both materials as well as the adjustable kinematic movements between the individual rolling stands 3 on the set roller speeds η 1 to η 4, taking into account the caliber shape used. The entire rolling process runs at a certain rolling speed vwab, which is set as a function of the heating conditions, resulting from the deformation and frictional heat, via the base speeds. During the rolling process, the deferred outer tube 1 is reduced to the inner tube part 2 in the continuous passage both in diameter and in the wall thickness by the driven at different peripheral speed roller sets and at the same time taken along in the rolling direction proportionally.
Die Kaliberwalzen der Walzgerüste umschließen ein im wesentlichen flachrundes Kaliber derart, daß das über das Innenrohr geführte Außenrohr auf den beiden in der Walzebene gegenüberliegenden Seiten des Umfangs partiell gestreckt wird. Je nach Umschlingungswinkel der eingesetzten Walzgerüstsysteme werden die Walzebenen festgelegt.The caliber rolls of the rolling stands enclose a substantially flat-round caliber such that the outer tube guided over the inner tube is partially stretched on the two opposite sides of the circumference in the rolling plane. Depending on the wrap angle of the rolling mill systems used, the rolling levels are determined.
Das Ausführungsbeispiel betrifft die Herstellung eir.es Kupfer-Stahl-Verbundrohres der Abmessung 20 χ 3,0 mm. Hierzu wird ein Kupferrohr der Abmessung 24 χ 2,0mm hergestellt. Es wird geglüht und gebeizt und danach auf Einsatzlänge geteilt. Ein Stahlrohr aus St35b-2, kaltverfestigt und gebeizt, Abmessung 18 x 2,0 mm dient als Innenrohr. In ihm sitzt eine Dornstange mit einem Durchmesser von 14mm. Die Länge der Dornstange beträgt 7000m, die Länge des Stahlrohres 6000mm und dieThe embodiment relates to the production of eir.es copper-steel composite pipe of dimension 20 χ 3.0 mm. For this purpose, a copper tube measuring 24 χ 2.0mm is made. It is annealed and pickled and then divided into operational length. A steel tube made of St35b-2, work hardened and pickled, dimension 18 x 2.0 mm serves as inner tube. In it sits a mandrel with a diameter of 14mm. The length of the mandrel bar is 7000m, the length of the steel tube 6000mm and the
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entgegen Walzrichtung vorausgesetzt. Daraus folgt eine mittige Position des Kupferrohres auf dem Stahlrohr alscontrary to rolling direction presupposed. This results in a central position of the copper pipe on the steel pipe as
unmittelbar hintereinander angeordneten Duo-Walzgerüsten mit Streckgraden von anfangs λ = 1,20bis1,15undzuletzt\ = 1,03je Gerüst. Die Walzgerüste sind mit kalibrierten Walzen versehen, deren Kaliberform eine Rundkalibrierung mit einemDuo rolling mills arranged directly behind one another with degrees of elongation of initially λ = 1.20 to 1.15 and at last \ = 1.03 per framework. The rolling stands are equipped with calibrated rollers whose caliber form is a round calibration with a
gewalzt.rolled.
6Gerüsten mit einem Gesamtstreckgrad von λ - 1,6 ausgewalzt. Zur Verbesserung der Wanddickentoleranz sind 2 zusätzliche6frames rolled out with a total stretch of λ - 1.6. To improve the wall thickness tolerance are 2 additional
einen Stabstahl mit 030mm und der Durchgangslänge 6800mm analog erstem Beispiel positioniert. Es erfolgt einkontinuierliches Auswalzen des Alu-Rohres auf dem Stabstahl bei mittleren Temperaturen um 350-5500C in 10 unmittelbarhintereinander angeordneten 3-Walzengerüsten mit fallenden Einzelstreckgraden von 1,25 bis 1,02. Die Walzgerüste sind mitkalibrierten Walzen versehen, deren Kaliberform eine Rundkalibrierung mit einem Flankenwinkel von -O bis 15° in Abhängigkeitvom fallenden Einzelstreckgrad ist.positioned a bar steel with 030mm and the passage length 6800mm analogous to the first example. There is a continuous rolling of the aluminum tube on the bar steel at average temperatures around 350-550 0 C in 10 immediately after one another arranged 3-roll stands with falling single strands of 1.25 to 1.02. The rolling stands are provided with calibrated rolls whose caliber shape is a round calibration with a flank angle of -0 to 15 ° depending on the falling single stretch degree.
infolge der Streckung des Stabstahls eine maximale Gesamtlänge von 7000mm.due to the stretching of the bar steel a maximum total length of 7000mm.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD32499689A DD298214A5 (en) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | METHOD FOR PRODUCING CIRCULAR BIMETALLIC CAVITY BZW. FULL PROFILE |
Applications Claiming Priority (1)
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DD298214A5 true DD298214A5 (en) | 1992-02-13 |
Family
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DD32499689A DD298214A5 (en) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | METHOD FOR PRODUCING CIRCULAR BIMETALLIC CAVITY BZW. FULL PROFILE |
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DD (1) | DD298214A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006036408A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method for manufacturing a measuring device and corresponding measuring device |
-
1989
- 1989-01-12 DD DD32499689A patent/DD298214A5/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102006036408A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method for manufacturing a measuring device and corresponding measuring device |
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Legal Events
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EPE | Extended patent has ceased | ||
PV | Patent disclaimer (addendum to changes before extension act) |