DE1483588C

DE1483588C - Composite pipe and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1483588C
Application number: DE19651483588
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 4500 Osnabrück; Döllekes Hans-Josef 4504 Georgsmarienhütte Hillebrand
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1965-03-10
Filing date: 1965-03-10
Publication date: 1973-02-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbundrohr, welches aus einer Außenschicht von relativ weichem Stahl und einer verschleißfesten Innenschicht aus relativ hartem Stahl besteht, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Verbundrohre.The invention relates to a composite pipe, which consists of an outer layer of relatively soft Steel and a wear-resistant inner layer made of relatively hard steel, as well as a method for Manufacture of such composite pipes.

Es ist bekannt, daß Rohre, insbesondere wenn sie für den Blas- oder Fließversatz verwendet werden, auf der Innenseite einem sehr starken Verschleiß unterliegen. It is known that pipes, especially if they are used for blow or flow stowage, are subject to very heavy wear on the inside.

Um diesem Verschleiß entgegenzutreten, hat man die Innenfläche der Rohre bereits mit Schmelzbasalten und sonstigen anorganischen Stoffen ausgekleidet. Dieses Verfahren hat sich jedoch nicht bewährt, weil die Auskleidungen den auftretenden Beanspruchungen nicht gewachsen waren.To counteract this wear and tear, the inner surface of the pipes has already been coated with cast basalt and other inorganic substances. However, this procedure has not proven itself because the linings were not able to withstand the stresses that occurred.

Um die Eigenschaften derartiger Rohre zu verbessern ist es auch bereits bekannt. Blasversatz- oder Fließversatzrohre aus Doppelrohren herzustellen, wobei das innere Rohr aus einem relativ harten, verschleißfesten Stahl und das äußere Rohr aus einem üblichen Massenstahl besteht. Man hat auch schon Rohre der in Frage stehenden Gattung aus Zweilagen-Blechen hergestellt, die mittels eines Plattierverfahrens verbunden wurden und gleichfalls verschiedene Stahlsorten für die beiden Lagen vorsehen. Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, eine Stahlsorte an eine zweite Stahlsorte anzugießen und das so erhaltene Verbundgebilde zu einem Blech auszuwalzen, welches zu einem Rohr verarbeitet wird.It is also already known to improve the properties of such pipes. Blow offset or Manufacture flow offset pipes from double pipes, with the inner pipe made of a relatively hard, wear-resistant Steel and the outer tube is made of a common bulk steel. One already has Tubes of the type in question made from two-layer sheet metal, which by means of a plating process were connected and also provide different types of steel for the two layers. Another Well-known method consists in pouring one type of steel onto a second type of steel and that way to roll the composite structure obtained into a sheet metal which is processed into a tube.

Auch diese aus mehreren Stahlsorten aufgebauten Rohre haben schwerwiegende Nachteile. Bei fortschreitendem Verschleiß ergeben sich Ablösungserscheinungen zwischen den beiden Stahlsorten, die zum Abscheren innerer Wandungsteile führen, welche eine Verstopfung des Rohres bewirken. Insbesondere sind die nach den bekannten Verfahren hergestellten Verbundrohre sehr empfindlich gegen Härtungsvorgänge. These pipes, which are made up of several types of steel, also have serious disadvantages. With advancing Wear results in signs of separation between the two types of steel that lead to shearing of inner wall parts, which cause blockage of the pipe. In particular the composite pipes produced by the known processes are very sensitive to hardening processes.

Außerdem ist es auch bereits bekannt, Rohre im Schleudergußverfahren herzustellen, wobei eine Metallschicht auf eine andere, kurz vorher vergossene Metallschicht aufgegossen wird. Bei diesem Verfahren erfolgt jedoch ein relativ schnelles Erkalten derIn addition, it is already known to produce tubes by centrifugal casting, with a metal layer is poured onto another, shortly previously cast metal layer. In this procedure however, the cooling takes place relatively quickly

ίο äußeren Schicht, so daß der in dem zweiten Gießvorgang angegossene Metallpartner von der zunächst eingegossenen Schicht durch eine scharf ausgeprägte Grenze getrennt ist. Das führt auch bei diesen Rohren zu Ablösungserscheinungen und damit zum Abscheren innerer Wandungsteile, die dann Rohrverstopfungen zur Folge haben. Diese Gefahr ist bei Schleudergußverfahren besonders groß, weil diese ein reines Gußgefüge aufweisen, was relativ spröde ist. Außerdem sind auch derartige Rohre gegen Härtungsvorgänge sehr empfindlich.ίο outer layer, so that in the second casting process cast-on metal partners from the initially cast-in layer through a sharply defined one Border is separated. With these pipes, too, this leads to detachment phenomena and thus to shearing inner wall parts, which then lead to pipe blockages. This danger is with Centrifugal casting processes are particularly great because they have a pure cast structure, which is relatively brittle. In addition, pipes of this type are also very sensitive to hardening processes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundrohr anzugeben, welches gegen Härtungsvorgänge unempfindlich ist und auch bei fortgeschrit-. tenem Verschleiß keine Ablösungserscheinungen aufweist. The invention is based on the object of specifying a composite pipe which is insensitive to hardening processes and which also progresses. tenant wear shows no signs of delamination.

Dieses Verbundrohr ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Stahlsorten durch gleichzeitiges Vergießen derselben beiderseits eines Trennwandsystems eine beide Stahlsorten aufweisende Mischzone vorhanden ist, in welcher ein kontinuierlicher Übergang von der einen Stahlsorte in die andere erfolgt, wobei die Dicke der Mischzone zwischen 1 und 20%, vorzugsweise zwischen 3 und 10%, der gesamten Wanddicke des Rohres liegt.This composite pipe is characterized in that between the two types of steel by simultaneous Potting the same on both sides of a partition system using both types of steel There is a mixing zone in which there is a continuous transition from one type of steel to the other takes place, the thickness of the mixing zone between 1 and 20%, preferably between 3 and 10%, of the total Wall thickness of the pipe is.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Verbundgußrohre. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbundgußbramme in einer Kokille gegossen wird, in welcher ein Trennblechsystem mit einer Mischkammer eingesetzt ist und die Breite der Mischkammer so gewählt ist, daß nach dem Auswalzen der Bramme zu einem Blech die Dicke der Misch- oder Verbindungszone zwischen den beiden Stahlsorten 1 bis 20%, vorzugsweise 3 bis 10 % der gesamten Dicke des BIeches beträgt, und daß das so ausgewalzte Blech durch ein an sich bekanntes Verfahren zu einem Rohr weiterverarbeitet wird.The invention also relates to a method for producing such composite cast pipes. This The method is characterized in that a composite cast slab is cast in a permanent mold, in which a partition plate system with a mixing chamber is used and the width of the mixing chamber so it is chosen that after the slab has been rolled into a sheet, the thickness of the mixing or connecting zone between the two types of steel is 1 to 20%, preferably 3 to 10% of the total thickness of the sheet, and that the sheet thus rolled through a method known per se is further processed into a pipe.

Es ist zwar an sich bereits bekannt, beim Verbundgießen mit Mischkammern zu arbeiten, doch erschöpft sich die technische Lehre gemäß der Erfindung nicht in der Anwendung dieses Verfahrens bei der Herstellung von Verbundrohren, sondern es kommen noch konkrete Angaben raumformmäßiger Art hinzu, ohne deren Beachtung auch die Anwendung eines Verbundgußverfahrens mit Mischkammersystemen nicht zu dem erwünschten Erfolg führt. Die Erfindung ist daher aus dem Stand der Technik weder zu entnehmen noch naheliegend abzuleiten.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Verbundrohre eine definierte Mischzone und damit einen definierten kontinuierlichen Übergangsbereich zwischen den beiden Stahlpartnern aufweisen, wobei es sich überraschenderweise herausgestellt hat, daß die Rohre gemäß der Erfindung selbst im fortgeschrittenen Verschleißstadium keine Ablösungserscheinungen aufweisen und gegen Härtungsvorgänge unempfindlich sind, wenn die Stärke der Mischzone in einem bestimmten Verhältnis zu der Wandstärke desAlthough it is already known to work with mixing chambers in composite casting, the technical teaching according to the invention is not limited to the application of this method in the production of composite pipes, but there are also concrete details of the spatial shape, without taking them into account the use of a composite casting process with mixing chamber systems does not lead to the desired success. The invention can therefore neither be inferred from the prior art nor derived in an obvious manner.
The invention has the advantage that the composite pipes have a defined mixing zone and thus a defined continuous transition area between the two steel partners, and it has surprisingly been found that the pipes according to the invention show no signs of separation even in the advanced stage of wear and are insensitive to hardening processes, if the thickness of the mixing zone is in a certain proportion to the wall thickness of the

Rohres steht. Da Ablösungserscheinungen vermieden werden, treten auch nicht mehr die dadurch verursachten Rohrverstopfungen auf. Diese Vorteile sind insbesondere dann von Bedeutung, wenn in den Rohren Fördermittel transportiert werden, die einen großen Verschleiß verursachen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Rohre ein Walzgefüge aufweisen und außerdem deren Wandstärke wesentlich dünner sein kann als bei den bekannten Verbundrohren.Rohres stands. Since detachment phenomena are avoided, those caused by them no longer occur Clogged pipes. These benefits are especially important when in the pipes Conveyors are transported, which cause a great deal of wear. Another essential one The advantage of the invention is that the tubes have a rolled structure and also their Wall thickness can be much thinner than in the known composite pipes.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigtThe invention is explained with reference to the drawings, for example. It shows

F i g. 1 das Gießen eines Verbundguß-Rohblockes, aus dem ein Blech zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rohres ausgewalzt werden kann undF i g. 1 the casting of a composite cast ingot from which a sheet metal for the production of an inventive Tube can be rolled out and

F i g. 2 ein aus einem solchen Blech durch Spiralschweißen od. dgl. hergestelltes Rohr.F i g. 2 a pipe produced from such a sheet metal by spiral welding or the like.

Die Bezugsziffer 1 veranschaulicht die Gießplatte mit den Gießkanälen 2 und 3. In der Kokille 4 sind die beiden Bleche 5 als einheitliches Trennwandsystem eingesetzt. Die Bleche sind mit einer nicht veranschaulichten Perforierung versehen, so daß die beiden Stahlsorten 8 und 9 durch die Perforierung in die Mischzone 10 zwischen den beiden Blechen 5 einfließen können. Das erfindungsgemäße Verhältnis von 1 beis 20% der Mischzonendicke zur gesamten Stärke des Rohres ist bereits im Rohblock vorgegeben, das Verhältnis der beiden Dicken ist durch die Abstände 6 und 7 gegeben, wobei mit der Bezugsziffer 7 die Dicke der Rohbramme definiert ist, welche zu einem Blech ausgewalzt wird, das für die Verbundrohr-Herstellung benutzt wird, während mit der Bezugsziffer 6 die Dicke der Mischzone, also der Abstand zwischen den beiden Blechen 5 veranschaulicht ist.The reference number 1 illustrates the casting plate with the casting channels 2 and 3. In the mold 4 are the two sheets 5 used as a uniform partition system. The sheets are with a not illustrated Perforation provided so that the two types of steel 8 and 9 through the perforation into the Mixing zone 10 between the two sheets 5 can flow. The inventive ratio of 1 up to 20% of the mixed zone thickness to the total thickness of the pipe is already specified in the raw block, the The ratio of the two thicknesses is given by the distances 6 and 7, with the reference number 7 the thickness of the raw slab is defined, which is rolled into a sheet metal for composite pipe production is used, while with the reference number 6 the thickness of the mixing zone, so the distance is illustrated between the two sheets 5.

F i g. 2 veranschaulicht einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Verbundrohr. Mit den Bezugsziffern 11 und 12 sind die beiden Stahlsorten mit der Bezugsziffer 13 die Mischzone angedeutet. Die Bezugsziffer 14 deutet die gesamte Wandstärke des Rohres und die Bezugsziffer 15 die Dicke der Mischzone an.F i g. 2 illustrates a cross section through a composite pipe according to the invention. With the reference numbers 11 and 12, the two types of steel are indicated with the reference number 13, the mixing zone. the Reference number 14 indicates the total wall thickness of the pipe and reference number 15 the thickness of the mixing zone on.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Composite pipe, which consists of an outer layer of relatively soft steel and a wear-resistant Inner layer consists of relatively hard steel, characterized in that between the two types of steel through Simultaneous casting of the same on both sides of a partition wall system using both types of steel having mixing zone is present, in which a continuous transition from the one Steel grade in the other takes place, the thickness of the mixing zone between 1 and 20%, preferably between 3 and 10% of the total wall thickness of the pipe.

2. A method for producing a composite pipe according to claim 1, characterized in that that a composite cast slab is cast in a mold in which a partition plate system with a mixing chamber is used and the width of the mixing chamber is chosen so that after the Rolling the slab into a sheet the thickness of the mixing or connecting zone between the both types of steel is 1 to 20%, preferably 3 to 10%, of the total thickness of the sheet, and that the sheet thus rolled out is further processed into a tube by a method known per se will.