DE1231527B

DE1231527B - Process for explosion cladding of two metal sheets

Info

Publication number: DE1231527B
Application number: DEB74286A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Bielefeld; Dipl-Ing Winfried Klein; Dr Phil Rudolf Meyer; Dr Chem Hans-Joachim Riedl; Dr Chem Heinz Schlueter
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1963-11-15
Filing date: 1963-11-15
Publication date: 1966-12-29
Also published as: SE300750B; ES306025A1; NL6413266A; NO117158B; BE655673A; AT261372B; DE1231527C2; LU47272A1; CH430392A; DK108083C; GB1026251A

Description

Verfahren zum Explosionsplattieren zweier Bleche Es ist bekannt, plattierte Bleche mittels Sprengstoffen, d. h. auf dem Wege des sogenannten Explosionsplattierend, herzustellen.Method for explosion cladding two sheets It is known to clad Sheets using explosives, d. H. by way of so-called explosion plating, to manufacture.

Den bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß ebene Bleche unter einem bestimmten Anstellwinkel mit Hilfe von Sprengstoff aufeinandergeschossen und auf diese Weise miteinander verbunden werden. Beim plötzlichen Zusammenstoß der Bleche bewirkt die plastische Oberflächenverformung eine mechanische Verklammerung der beiden verschiedenartigen Werkstoffe ineinander. Um eine gleichmäßige Plattierung über die gesamte Breite der Bleche zu erreichen, ist eine gerade verlaufende Detonationsfront erforderlich. Diese wird durch einen sogenannten »Linienwellenerzeuger« oder »Wellengenerator« erzeugt, der bei einer anfänglich punktförmigen Sprengstoffzündung über unterschiedliche Laufweglängen und damit Laufwegzeiten die Ausbildung einer geradlinigen Detonationsfront ermöglicht. Die unterschiedlichen Laufweglängen der Sprengwege auf dem Wellengenerator werden dabei durch mehr oder weniger komplizierte Aussparungen in der Sprengstoffolie erreicht. Diese ist auf der dem Grundblech abgekehrten Seite des aufzuplattierenden Bleches angeordnet und wird an dem dem Grundblech nahen Ende gezündet. Hierdurch wird die Durchführung der Verfahren erschwert, und diese sind infolgedessen auch mit erhöhten Kosten belastet. Ferner sind bei den bekannten Verfahren des Explosionsplattierend die Abmessungen der zu verbindenden Bleche begrenzt. Oberhalb einer bestimmten kritischen Länge der Bleche treten vereinzelte Lockerstellen und in einem weiteren Abstand von der punktförmigen Sprengstoffzündung großflächige, nicht mehr miteinander verbundene Stellen auf. Haben diese nichtplattierten Stellen Verbindung mit der Außenatmosphäre, so tritt beim nachfolgenden Auswalzen und bei den darauffolgenden Glühbehandlungen der Bleche eine Oxydation der Metalloberflächen an diesen Stellen auf. Die Bleche sind dann an diesen Stellen nicht miteinander verbunden und ergeben Ausschuß.The known methods have in common that flat sheets under one Shot at certain angles of attack with the help of explosives connected in this way. When the metal sheets suddenly collide the plastic surface deformation causes a mechanical interlocking of the two different materials into one another. To ensure even plating A straight detonation front can be reached across the entire width of the sheet metal necessary. This is generated by a so-called "line wave generator" or "wave generator" generated, which at an initially punctiform detonation of explosives over different Path lengths and thus travel times the formation of a straight detonation front enables. The different path lengths of the explosive routes on the wave generator are made by more or less complicated recesses in the explosive film achieved. This is on the side facing away from the base plate of the plate to be plated Arranged sheet and is ignited at the end near the base sheet. Through this the procedures are made more difficult, and consequently they are burdened with increased costs. Furthermore, in the known methods of explosion plating limits the dimensions of the sheets to be connected. Above a certain critical Along the length of the sheets, there are occasional loose spots and at a further distance from the punctiform detonation of explosives, large-scale, no longer interconnected Set up. Do these unplated areas have a connection with the outside atmosphere? so occurs in the subsequent rolling and in the subsequent annealing treatments of the sheets an oxidation of the metal surfaces at these points. The sheets are then not connected to each other at these points and result in rejects.

Durch die Erfindung werden die aufgeführten Nachteile weitgehend vermieden, insbesondere wird durch sie die Durchführung des Explosionsplattierend wesentlich erleichtert und vereinfacht, und die Abmessungen der zu verbindenden Bleche können beträchtlich vergrößert werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hat der Querschnitt des aufzuplattierenden Bleches die Form eines Winkels, dessen Schenkel gegenüber dem Grundblech etwa die gleiche Neigung haben. Das aufzuplattierende Blech kann in der gewünschten Lage zum Grundblech festgelegt werden, und es kann z. B. durch Schweißen hergestellt werden.The invention largely avoids the disadvantages listed, in particular, they make the execution of the explosion plating essential facilitated and simplified, and the dimensions of the sheets to be connected can can be enlarged considerably. According to the method according to the invention, the cross section has of the sheet to be plated is in the form of an angle, the legs of which are opposite have roughly the same inclination as the base plate. The sheet to be plated can be set in the desired position to the base plate, and it can be, for. B. by Welding are made.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Verfahrens besteht - darin, daß - das aufzuplattierende Blech als Mantel eines Kegels ausgebildet ist, der mit seiner Spitze auf das Grundblech gestellt wird, mit diesem nach allen Richtungen eine etwa gleich große Neigung hat und die Sprengstoffolie zentral in der Kegelspitze gezündet wird.A particularly advantageous embodiment of the method consists in that - the sheet metal to be plated is designed as a jacket of a cone with its tip is placed on the base plate, with this in all directions has approximately the same inclination and the explosive foil is centrally located in the tip of the cone is ignited.

Nach der erstgenannten Ausführungsform des Verfahrens erhält man gegenüber den bekannten Verfahren bei gleicher Breite der Bleche eine doppelte Plattierungsfläche, während nach der Ausführungsform, bei der das aufzuplattierende Blech als Kegelmantel ausgebildet ist, etwa die vierfache Plattierungsfläche erreicht wird. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß ein sogenannter Wellengenerator nicht benötigt wird, die Sprengstoffolie also nicht mit Aussparungen irgendwelcher Art versehen zu werden braucht. Dadurch werden die Verarbeitungskosten erheblich gesenkt. Wird als aufzuplattierendes Blech ein Kegelmantel ausgebildet, so kann dieser so gestaltet sein, daß man nach dem Aufschuß Plattierungen jeder gewünschten Form und Abmessung erhält. .According to the first-mentioned embodiment of the process, opposite is obtained the known methods with the same width of the sheets a double cladding surface, while according to the embodiment in which the plate to be plated up as a cone shell is formed, about four times the plating area is achieved. Another The advantage of the method is that a so-called wave generator is not is required, so the explosive film does not have any kind of recesses needs to be provided. This significantly reduces processing costs. If a conical surface is formed as the sheet metal to be plated on, this can be so be designed so that after the shot plating of any desired shape and Dimension received. .

Stellen, in denen Grundblech und aufzuplattierendes Blech nicht miteinander verbunden sind, die jedoch keine Verbindung zur Außenatmosphäre haben, treten nunmehr lediglich im Bereich des Zündpunktes auf. Es kann jedoch auch in diesem Bereich eine feste Verbindung zwischen Grundblech und aufzuplattierendem Blech erreicht werden, wenn das aufzuplattierende Blech erfindungsgemäß an der Stelle, an der der zentrale Zündpunkt liegt, einen Abstand von dem Grundblech hat, der etwa bis zum 20fachen der Dicke des aufzuplattierenden Blechs beträgt.Places in which the base plate and the plate to be cladded do not come together are connected, but have no connection to the outside atmosphere, now occur only in the area of the ignition point on. However, it can also be in this area provides a solid connection between the base plate and the plating Sheet metal can be achieved if the sheet to be plated according to the invention at the point at which the central ignition point is located, has a distance from the base plate that is about up to 20 times the thickness of the sheet to be clad.

Bei Anwendung des Verfahrens liegt, wie sich gezeigt hat, die Scherfestigkeit nach den Normen der ASTM (American Society for Testing Materials) längs und quer zur Detonationsrichtung wesentlich über dem geforderten Wert von 14,1 kp/mm2.When using the method, it has been shown that the shear strength lies in accordance with the ASTM (American Society for Testing Materials) standards, lengthways and crossways to the direction of detonation significantly above the required value of 14.1 kp / mm2.

In der Zeichnung ist die dem Verfahren zugrunde liegende Anordnung von Grundblech und aufzuplattierendem Blech an Hand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, wobei das aufzuplattierende Blech nach F i g.1 Winkelquerschnitt und nach F i g. 2 die Form eines Kegelmantels hat.The arrangement on which the method is based is shown in the drawing of the base plate and the plate to be plated on the basis of two exemplary embodiments shown, with the sheet to be plated according to F i g.1 angular cross-section and according to FIG. 2 has the shape of a cone jacket.

Auf einem beispielsweise aus Flußstahl bestehenden, ebenen Grundblech 1 steht gemäß F i g. 1 ein winkelförmig gestaltetes, z. B. aus einem nichtrostenden Stahl bestehendes, aufzuplattierendes Blech 2. Die Schenkel 3 und 4 des Bleches 2, die miteinander den Winkel ß bilden, schließen mit dem Grundblech 1 jeweils den gleichen Anstellwinkel « ein. Auf der Oberseite des Bleches 2 ist eine Sprengstoffolie 5 aufgebracht, die in dem Scheitel 6 punktförmig gezündet wird. Zwischen das Grundblech 1 und das Blech 2 geschobene Klötze 7, die während der Explosion der Sprengstoffolie fortgeschleudert werden, dienen dazu, das aufzuplattierende Blech 2 in seiner Ausgangsstellung zu halten.On a flat base plate made of mild steel, for example 1 is according to FIG. 1 an angled, z. B. from a stainless steel Existing steel sheet to be plated on 2. The legs 3 and 4 of the sheet 2, which form the angle ß with each other, close with the base plate 1 in each case same angle of attack «. On the top of the sheet 2 is an explosive film 5 applied, which is ignited point-wise in the apex 6. Between the base plate 1 and the sheet 2 pushed blocks 7, which during the explosion of the explosive film are thrown away, serve to keep the plate 2 to be plated in its starting position to keep.

Die Ultraschalluntersuchung der so plattierten Bleche zeigt bis auf den Bereich des Zündpunktes eine vollkommene Plattierung über die gesamte Fläche der Bleche einschließlich aller Kanten. Die Scherfestigkeit nach den Normen der ASTM längs und quer zur Detonationsrichtung liegt bei dieser Verfahrensdurchführung zwischen 20 und 30 kp/mm2.The ultrasound examination of the metal clad in this way shows up to the area of the ignition point a perfect plating over the entire surface of the sheets including all edges. The shear strength according to the standards of ASTM lies along and across the direction of detonation when performing this procedure between 20 and 30 kp / mm2.

Gemäß F i g. 2 ist das aufzuplattierende Blech 2 als Mantel eines Kegels ausgebildet, der mit seiner Spitze 8 auf dem Grundblech 1 steht. Der Kegelmantel, der mit dem Grundblech 1 nach allen Richtungen den Anstellwinkel a bildet, ist im Innern mit der Sprengstoffolie 5 ausgelegt. In der Kegelspitze 8 wird die Sprengstoffolie 5 zentral gezündet. Auch bei dieser Art der Durchführung des Verfahrens zeigt die Ultraschalluntersuchung bis auf den Bereich des zentralen Zündpunktes eine vollkommene Plattierung der gesamten Flächen. Die Scherfestigkeit nach den Normen der ASTM liegt in radialer und tangentialer Richtung oberhalb des geforderten Wertes von 14,1 kp/mm2.According to FIG. 2 is the plate 2 to be plated as a jacket Cone formed, which stands with its tip 8 on the base plate 1. The cone jacket, which forms the angle of attack a with the base plate 1 in all directions, is im Lined with the explosive film 5 on the inside. In the cone tip 8 is the explosive film 5 centrally ignited. Also with this type of implementation of the method, the Ultrasound examination down to the area of the central ignition point is a perfect one Plating of the entire surface. The shear strength according to the standards of ASTM lies in the radial and tangential direction above the required value of 14.1 kp / mm2.

Claims

Claims: 1. Method for explosion cladding of two metal sheets, the sheet to be plated onto a base sheet facing away from the base sheet Side provided with an explosive foil, inclined over the base plate in relation to this arranged and the explosive foil is detonated at the end near the base plate, d a - characterized in that the cross section of the plate (2) to be plated has the shape of an angle, the legs (3, 4) of which opposite the base plate (1) have about the same inclination («).

2. The method according to claim 1, characterized in that that the plate (2) to be plated is designed as a jacket of a cone which with its tip (8) is placed on the base plate (1), with this after all Directions has an approximately equal inclination («) and the explosive film (5) is central is ignited in the cone tip (8).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the plate (2) to be plated at the point at which the ignition point is at a distance from the base plate (1) which is up to about 20 times the thickness of the plate to be plated (2). Considered publications: Sheet Mesal Industries, June 1962, pp. 399-410.