DE1602260C - Verfahren zur Herstellung eines mit einem pulverförmigen Material gefüllten Rohrdrahts - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren hemmenden oder einer elektrisch gut leitenden

zur Herstellung eines sehr langen, einen Metallmantel metallischen Oberflächenschicht,

aufweisenden und mit einem .zusammengepreßten. Die Figur zeigt schematisch die wichtigsten Ärbeits-

pulverförmigen Material gefüllten Rohrdrahts, bei gänge bei der Herstellung eines Schweißdrahtes,

dem das mit dem pulverförmigen Material gefüllte 5 Für die elektrische Lichtbogenschweißung geelg-

Rohr zum Verdichten der Füllung unter gleichzeitiger nete gefüllte Schweißdrähte enthalten einen meist

Verkleinerung seines Außendurchmessers und bei aus gewöhnlichem Eisen bestehenden Mantel und

praktisch gleichbleibender Wandstärke und zur an- eine Füllung aus einem Schweißpulver. Diese Füllung

schließenden proportionalen Verkleinerung seiner kann unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen,

Wandstärke und seines Außendurehmessers unter io beispielsweise Desoxydations- und Legierungsstoffe,

Ausnutzung der vorher durch Verdichten erreichten Schlackenbildner und auch Eisenfüllstoffe. Der

Druckfestigkeit der Füllung gezogen wird. Außendurchmesser der gebräuchlichen Schweißdrähte

Es ist bereits aus .der deutschen Patentschrift liegt zwischen 1 bis 4 mm. '

747 800 bekannt, daß zur Herstellung eines mit einem Bei der Herstellung eines Schweißdrahts ist zu bezusammengepreßten, pulverförmigen Material gefüll- _i5 achten, daß die Qualität, einer Schweißung unter ten Rohrdrahts zum Schweißen ein Rohrstück mit anderem durch das Verhältnis von Eisen zum dem pulverförmigen Material gefüllt wird und an- Schweißpulver bestimmt ist. Dieses Verhältnis kann, schließend das gefüllte Rohr auf einen gewünschten wenn eine bestimmte Dichte für das Schweißpulver Querschnitt gezogen oder gewalzt wird. Es wurde zugrunde gelegt wird, durch ein entsprechend ausdabei weiter vorgeschlagen, anstatt nur des pulver- ₂o gewältes Verhältnis der Volumina- bzw. der Querförmigen Materials, eine oder mehrere Stangen aus schnittsflächen der Eisenummantelung zur Pulvereinem zum Schweißen oder Hartlöten sich eignenden füllung erhalten werden.

Material zu verwenden. Dann wird das Rohrstück Weiter ist zu beachten, daß die Wandstärke eines

von dem einen oder den mehreren Kerndrähten aus- Schweißdrahts möglichst dünn sein soll, um eine

gefüllt, die voneinander durch das pulverförmige 25 höhere Abschmelzleistung zu erzielen.

Material getrennt sind. Die Querschnitte und metall- Um besonders den zuerst genannten Gesichtspunkt

lurgische Zusammensetzung der Kerndrähte werden _zu berücksichtigen, kann nach zwei unterschiedlichen

dazu weiter beschrieben. Verfahren gearbeitet werden. Es ist möglich, Schweiß-

Damit kann aber nicht erreicht werden, daß die - drähte herzustellen, die bei unterschiedlichen Außenpulverförmiges Material enthaltenden Rohre eine be- 30 durchmessern unterschiedliche Wandstärken des stimmte Maximallänge überschreiten, und daß das Eisenmantels und immer gleiche Zusammensetzung eingefüllte pulverförmige Material die gewünschte des pulverförmigen Füllmaterials aufweisen. Es ist Dichte aufweist. Sofern das ungefüllte, zusammen- aber auch möglich, Schweißdrähte mit unterschiedgepreßte Material aus einer Mischung verschiedener liehen Außendurchmessern und mit praktisch gleichen Komponenten besteht, ist nicht gewährleistet, daß 35 Wandstärken der Eisenummantelung herzustellen, die im Rohr enthaltene Mischung homogen bleibt. deren pulverförmige Füllung zum Einhalten eines Darüber hinaus ist nicht bekannt, wie in ein verhält- optimalen Verhältnisses von Eisen zu Schweißpulver nismäßig langes Rohr das pulverförmige Material eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist, eingepreßt und gestampft wird. was beispielsweise bei Schweißdrähten mit verhält-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 40 nismäßig großem Außendurchmesser und geringer

ein Verfahren zur Herstellung eines sehr langen Wandstärke durch Zusatz von Eisenpulver zur pulver-

Rohres anzugeben, das mit zusammengepreßtem, förmigen Füllung erreicht werden kann,

pulverförmigem Material gefüllt ist, wobei eine be- Es war nun gefunden worden, daß beim Ziehen

stimmte Dichte dieses Materials erreicht und bei eines mit einem pulverförmigen Material gefüllten

einer Mischung aus verschiedenen Komponenten 45 Rohrs durch eine Ziehdüse und dadurch bewirkte

deren Homogenität gewährleistet werden können. Verkleinerung des Außendurehmessers zuerst bei

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß praktisch gleichbleibender Wandstärke der Innenvorgeschlagen, daß ein nahtloses oder geschweißtes durchmesser des Rohrs verkleinert wird, d. h. eine Rohr vor dem Einfüllen des pulverförmigen Materials Verdichtung des pulverförmigen Materials stattfindet, bewegungsschlüssig unter Anwendung einer gegen 50 Sobald eine bestimmte Verdichtung erreicht ist, wird die innere Lage wirkenden Kraft aufgewickelt und beim weiteren Ziehen bei etwa konstanter Dichte des daß dann das aufgewickelte Rohr unter gleichzeiti- pulverförmigen Materials der Außendurchmesser des gem Rütteln durch ein offenes Ende des Rohrs mit Rohrs praktisch proportional zur Wandstärke vereirier vorherbestimmten Menge des pulverförmigen kleinert. Wenn nun die durch die beim Ziehen beMaterials gefüllt wird. 55 wirkte anfängliche Volumenverminderung für ein be-

Auf diese Weise ist es möglich, das Rohr gleich- stimmtes pulverförmiges Material experimental bemäßig mit dem pulverförmigen Material zu füllen stimmt ist, läßt sich leicht eine Formel ableiten, aus und daraus einen Rohrdraht mit gleichmäßiger Wand- der das Anfangsverhältnis von Außendurchmesser zur stärke und wählbarem Querschnittverhältnis von Wandstärke des Ausgangsrohrs erreicht werden kann. Wand zu umfaßter Innenfläche und damit auch 60 Es genügt dann ein beliebiges handelsübliches Rohr auf wählbarem Volumenverhältnis von Wandmaterial zu dieses errechnete Anfangsverhältnis zu ziehen und auf mindestens Stampfvolumen verdichtetes pulver- dieses vorgezogene Rohr mit dem pulverförmigen fürmiges Material herzustellen. Die vollkommen ge- . Material bis zur Stampfdichte zu füllen und das geschlossene Oberfläche ermöglicht beliebig lange füllte Rohr bis auf den gewünschten Enddurchmesser Lagerzeiten des fertigen Rohrdrahtes ohne besondere 65 herunterzuziehen. Bei bekannter Länge des vorgezo-Vorsichtsmaßnahmen auch bei einem hygroskopischen genen Rohrs und bekannten Stampfvolumen des ein-Füllpulver und sogar eine nasse Oberflächenbehand- zufüllenden pulverförmigen Materials kann auch die lung, beispielsweise zum Auftragen eines korrosions- Menge dieses Materials vorher bestimmt werden.

Zur Herstellung eines gefüllten Schweißdrahts nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde als Ausgangsmaterial ein geschweißtes Eisenrohr von 12 mm Durchmesser und mit einer Wandstärke von 1,8 mm verwendet. Solche Rohre sind in Längen bis zu 500 m handelsüblich. Von einem solchen Rohr wurde zuerst ein Stück von etwa 50 m abgetrennt und dessen Inneres mechanisch von Schweißrückständen gereinigt, indem Stahlschrot mit Preßluft durch das Rohr getrieben wurde. Danach wurde das Rohr mit Trichlor gespült, um eventuell Fett- und Ölreste zu entfernen und schließlich mit Druckluft von 100 atü auf Dichtigkeit geprüft. Undichte Rohre brechen auf, wenn sie mit der pulverförmigen Füllung durch die Ziehdüsen gezogen werden. Das so vorbereitete Rohr wurde dann geglüht, um die Längsschweißnaht zu entspannen.

Nach dieser Vorbereitung wurde der Außendurchmesser des Eisenrohrs (10) bei praktisch gleichbleibender Wandstärke in einer ersten Ziehdüse (11) so weit verringert, daß das Verhältnis vom Außendurchmesser zu Wandstärke dem errechneten Anfangsverhältnis entsprach. Dazu wurde das Rohr auf einer Trommel (12) befestigt und beim Aufwickeln auf diese rotierend angetriebenen Trommel, durch die vorgeschaltete Ziehdüse gezogen. Die für das Ziehen durch die Ziehdüse aufzuwendende Kraft bewirkt zugleich, daß das Rohr bewegungsschlüssig auf die Trommel aufgewickelt wurde. Die Trommel mit dem aufgewickelten Rohr wurde dann mit senkrechter Trommelachse auf einen Rütteltisch (13) aufgesetzt, dessen horizontale Platte (14) um eine senkrechte Achse (15) rüttelt. Danach wurde ein freies Ende (16) des aufgewickelten Rohrs (10) über den oberen Trommelrand (17) nach oben gebogen und über einen flexiblen Schlauch (18) mit einem Behälter (19) verbunden. In dem Behälter befand sich ein pulverförmiges Füllmaterial (21), dessen Menge und Zusammensetzung entsprechend den obigen Ausführungen vorherbestimmt war.

Das pulverförmige Material enthielt, wie bereits weiter oben angegeben ist, Desoxidations- und Legierungsstoffe, Schlackenbildner und Eisenfüllstoff. Diese Bestandteile wurden auf eine Korngröße von etwa 0,3 mm gesiebt und dosiert und anschließend trocken gemischt. Wenn die einzelnen Komponenten der Pulvermischung stark unterschiedliche Dichten aufweisen, ist es vorteilhaft, diese unter Zugabe eines Bindemittels, im einfachsten Falle Wasserglas, zu größeren Teilchen zu agglomerieren.

Das Bindemittel wird anschließend im Ofen getrocknet und die agglomerierten Teilchen wieder gesiebt, wobei die Teilchengröße nicht größer als 0,7 mm ist. Nach der Bestimmung des Stampfgewichts des so vorbereiteten Füllpulvers, kann dann aus den für den gewünschten Schweißdraht vorgegebenen Abmessungen und den Abmessungen des wie oben beschrieben vorgezogenen Eisenrohrs, die zur Herstellung des Schweißdrahts notwendige Menge des Füllpulvers leicht errechnet werden.

Das Rütteln des auf die Trommel aufgewickelten Drahts wurde so lange fortgesetzt, bis das gesamte Füllpulver in das Rohr eingerüttelt war. Zum Einrütteln von 50 kg Füllpulver in ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 7 mm wurden dafür 3 Stunden benötigt. Die Dichte des Füllpulvers im Rohr entsprach dann der Stampfdichte des Pulvers.

Das mit dem pulverförmigen Material gefüllte Rohr wurde anschließend in an sich bekannter Weise durch mehrere Ziehdüsen (25, 26) gezogen, um seinen Außendurchmesser und seine Wandstärke auf die gewünschten Endwerte hinunterzuziehen. Zum Entspannen des verformten Metalls wurde das gefüllte Rohr einmal zwischengeglüht, wozu das nach einem Ziehvorgang auf eine Trommel gewickelte Rohr mitsamt dieser Trommel in einen Glühofen eingesetzt wurde.

ίο Nach dem letzten Ziehvorgang wurde der bereits seine endgültigen Abmessungen aufweisende Schweißdraht noch durch ein chemisches Reinigungsbad (30) geführt, um die Reste der beim Glühen auftretenden Oxydation und das beim Ziehen verwendete Schmiermittel von der Oberfläche zu entfernen. Der gereinigte Schweißdraht wurde dann in einem weiteren Bad (31) galvanisch verkupfert und schließlich auf eine Rolle (32) aufgewickelt, von der später die gewünschten Mengen abgetrennt werden können.

«ο Zur Verbesserung des bewegungsschlüssigen Aufwickeins des vorgezogenen leeren Rohrs auf die Trommel kann zwischen die Ziehdüse und die Trommel noch eine Bremse vorgesehen sein, die die Vorspannung des aufzuwickelnden Rohrs erhöht. Es ist auch möglich, die bewegungsschlüssige Verbindung von Rohr und Trommel durch verschiebbare Seitenwände der Trommel zu verbessern, wobei die verschiebbaren Seitenwände, nachdem das Leerrohr auf die Trommel aufgewickelt ist, durch weitere Einrichtungen zusammengepreßt werden. Es ist auch nicht notwendig, zum Zwischenglühen das aufgewickelte Rohr mitsamt einer Trommel in einen Glühofen zu bringen, sondern das Zwischenglühen kann auch erfolgen, indem der Rohrdraht durch einen zwischen zwei Ziehdüsen angeordneten Ofen geführt wird.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines sehr langen, einen Metallmantel aufweisenden und mit einem zusammengepreßten, pulverförmigen Material gefüllten Rohrdrahts, bei dem das mit dem pulverförmigen Material gefüllte Rohr zum Verdichten der Füllung unter gleichzeitiger Verkleinerung seines Außendurchmessers und bei praktisch gleichbleibender Wandstärke und zur anschließenden proportionalen Verkleinerung seiner Wandstärke und seines Außendurchmessers unter Ausnutzung der vorher durch Verdichten erreichten Druckfestigkeit der Füllung gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein nahtloses oder geschweißtes Rohr vor dem Einfüllen des pulverförmigen Materials bewegungsschlüssig unter Anwendung einer gegen die innere Lage wirkenden Kraft aufgewickelt und daß dann das aufgewickelte Rohr unter gleichzeitigem Rütteln durch ein offenes Ende des Rohrs mit einer vorherbestimmten Menge des pulverförmigen Materials gefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgewickelte Rohr bei senkrecht stehender Wicklungsachse in einer quer zur Wicklungsachse liegenden Bewegungsebene gerüttelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rütteln des aufgewickelten Rohres bis zur Erzielung einer Dichte des einge-

füllten pulverförmiger! Materials erfolgt, die sonst durch Stampfen erreicht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Mischungen von Pulvern unterschiedlicher Dichte diese Pulver zum Vermeiden des Entmischens im Verlaufe des Verfahrens mit Hilfe von Bindemitteln zu Teilchen, die nicht größer als die doppelte Wandstärke des fertigen Rohrdrahts sind, agglomeriert werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwischen den einzelnen Ziehvorgängen spannungsfrei geglüht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den vorgegebenen Außendurchmesser und die vorgegebene Wandstärke gezogene und gefüllte Rohrdraht oberflächenbehandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der gefüllte Rohrdraht elektrochemisch oberflächenbehandelt wird.

8. Pulverförmiges Material, das beim Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverkörner nicht größer als die Wandstärke des fertigen Rohrdrahts sind.

9. Vorwerkstück, das beim Verfahren nach Anspruch 1 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein nahtloses Rohr von mindestens 30 m Länge verwendet wird.

10. Vorwerkstück, das beim Verfahren nach Anspruch 1 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das nahtlose Rohr mindestens im Innern mechanisch gereinigt und chemisch entfettet wird.

11. Vorwerkstück, das beim Verfahren nach Anspruch 1 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das nahtlose Rohr auf Dichtheit geprüft und spannungsfrei geglüht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen