DE1677184A1

DE1677184A1 - Verfahren zur Verbindung von zwei Metallkoerpern mit Hilfe von Sprengstoff

Info

Publication number: DE1677184A1
Application number: DE19621677184
Authority: DE
Inventors: Popoff Alexis Alexander
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1961-06-30
Filing date: 1962-06-29
Publication date: 1971-03-25
Also published as: GB945452A; LU41976A1; BE619574A; US3140537A

Description

Metalle Schallgeschwindigkeit, m(see.

Zink 3000

Kupfer -4000

Magnesium 4500

Niob - 4500

Austenitiseher korrosions-

beständiger Stahl 4500

Nickel 4700

Titan .. 4800

Eisen - 4800

Yolybdän ' - . . . 5200

.Aluminium 5500 - -

"Monel" 4400

Bronze 4000

"Hantelloy" _- 4400

wurde konzentrisch in ein nahtloses Rohr aus Kohlenstoffstahl (Länge 203,2 mm, äußerer Durchmesser 69,8 mm und Wandstärke 10,66 mm) eingeführt. Beide Enden dieser Anordnung wurden mit einem Band so umwickelt, daß ein Luftspalt von 2,03 mm zwischen den Wänden beider Rohre eingehalten wurde. Das ganze wurde in eine 304,8 mm vertikale Bohrung eines Stahlblocks eingeführt, das ist mit einer Übergröße von 0,5 mm gegenüber dem äußeren Durchmesser dee Kohlenstoffstahlrohrs. Der Stahlblock bestand aus einem Stahl Typ 1045 (254 mm Durchmesser, 304,8 mm Länge) und zwar auf 4 Stahlsockeln und einem Stahlfundament gelagert. Der Ringspalt wurde mit Petrolatum gefüllt, um die Rohranordnung leicht einschieben zu können und eine Bindung der Außenwand des Kohlenstbffstahlrohres an den Stahlblock zu verhindern. Eine Schnur des oben beschriebenen Sprengmittels, ca. 12,7 mm Durchmesser, 254 mm Länge und mit einer Gewichtsverteilung von 493 g/lfm wurde konzentrisch in dem inneren Stahlrohr so angeordnet, daß sie um ca. 25,4 mm auf jeder Seite herausragte. Die lineare Sprengladung wurde durch zwei an beiden Enden der Rohranordnung angeklebte Pappe-Abstandhalter fixiert. Die Sprengladung wurde nun unter Verwendung einer Zündkapsel Nr. 6, die sich am oberen Ende der linearen Sprengladung befand, gezündet. Nach der Detonation war der korrosionsbeständige Stahl und der Kohlenstoffstahl gleichmäßig und fest zu einem Verbundkörper verbunden. Die mikroskopische Untersuchung zeigte eine hervorragende metallurgische Verbindung.

Fläche sind nicht ausgeschlossen.. In der Praxis wird ein oder mehrere Teile des Verbundsystems oft ein :.erkzeug oder eine Einheit einer Anlage sein, beispiels- weise kann man eine Auskleidung auf die Wand der zylindrischen Bohrung einer Düse nach dem erfindungsgemäßen verfahren aufbringen, welche in einem Druck-kessel angewandt werden soll. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch auf die gleichzeitige Herstellung und Auskleidung von Röhren schwer schweiß-baren Materials anwenden, beispielsweise kann ein oder mehrere Komponententeile des zu verbindenden Bauteils ein zylindrisch so aufgerolltes MeiaIlblech sein, daß eine Überlappung und ein Luftspalt zwischen den überlappenden Kanten vorgesehen ist. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verbund- system kann bereits ungefähr die. Endmaße aufweisen oder es kann eine durchbohrte -PI-dtlte mit einer relativ dicken Auskleidung für Ziehen oder Pressen auf die gewünschten Dimensionen hergestellt werden. Theoretisch bestehen keine Grenzen hinsichtlich Länge oder Durchmesser des Verbundpystems, das man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen kann. Die Art, wie man den erforderlichen Spalt zwischen den Wänden.der einzelnen Röhren erreicht, ist nicht kritisch. Wie bereits gezeigt, können die Röhren bei. einer verti- kalen Anordnung zueinander konzentrisch und unter Einhaltung eines Luftspalts zwischen den einander zugekehrten Flächen mit einem Band fixiert werden. Es sind auch kleine Vorsprünge oder Nasen auf einer oder beiden zugekehrten Flächen für diesen Zweck ausreichend.. Es ist klar, daß diese Abstandhalter keine größeren Bereiche der zu verbindenden zugekehrten Rohrflächen abschirmen solle.

Es ist wünschenswert, daß die Rohrwände relativ frei von Oberflächenverunreinigungen sind. Sind die Oberflächen nicht rein, reicht im allgemeinen eine Reinigung der Flächen mit einem schwachen Schleifmittel und anschließendem Abspülen mit einem Lösungsmittel vollkommen aus, um alle Verunreinigungen zu entfernen, die die Adhäsion verschlechtern würden oder spröde Bereiche ergeben können. Die aufwendigen Peinigungsmethoden, wie sie für andere Verbindungsverfahren erforderlich sind, sind jedoch für das erfindungsgemäße Verfahren nicht nötig.. Für die praktische Durchführung der Erfindung sind die geeigneten Trag- und Stützvorrichtungen für die Rohranordnung nicht wichtig, jedoch unterstützt die Anwesenheit eines Trägers die Vermeidung von Zerstörungen . des gebildeten Verbundkörpers. Ein gelagerter, ge- schmiedeter Stahlblock mit einer geeigneten Bohrung stellt im Hinblick auf seine Schockfestigkeit und relativ geringen Kosten einen geeigneten Träger dar. Eine praktisch durchführbare Möglichkeit liegt in einer aufklappbaren oder festen Stahlform, bewehrtem Beton, einer Kombination von Stahl und bewehrtem Beton und einer Kombination eines oben genannten Trägers mit Sand, Gestein, Erde oder Wasser. Die Anordnung kann vertikal - wie gezeigt - oder horizontal erfolgen. Das Trennmittel zur Trennung der Außenwand der Außen- röhre von dem Träger und als Schmiermittel zwischen den zugekehrten Flächen ist nicht von Bedeutung. Statt Petrolatum kann man auch andere Schmiermittel, wie Vaselin, Schmierfett oder Graphit verwenden.

erythrit-Tetranitratzubereitung kann man auch körniges Trinitrotoluol, sensibilisiertes Ammonium-. nitrate z.B. verschiedene Mischungen von Ammoniumnitrat, Trinitrotoluol und Soda-Amatol und bestimmte länglich geformte Dynamitarten verwenden.
Die Sprengladung kann mit Hilfe jeder üblichen Zündvorrichtung, z.B. einer Zündkapsel, einem Detonations- zünder, mit ähnlichem gezündet werden. Die Zündstelle an der linearladung ist nicht kritisch, vorausgesetzt' daß nicht die ganze Länge gleichzeitig gezündet wird. Die verwendete Sprengstoffmenge ist nicht kritisch, vorausgesetzt, daß genügend vorhanden ist, um die innere Röhre mit für die gewünschte Ver- bindung ausreichender Geschwindigkeit vorzutreiben.
Für den Fachmann kann in jedem Fall leicht die geeig- nete Sprengmittelmenge und Ladung unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, wie Art des Spreng- mittels, Wanddicke der Metallröhren und ähnliches, gefunden werden. Es ist klar, daß überschüssige Spreng- mittel tu einer ungewünschten Deformation führen können und damit vermieden werden sollen.

-kühler, Wärmesustauscher! Raketentreibstoff- und Gasbehälter, Radioröhren;, Senderöhren, Triebwerksdüsenringe und als Zeitungen für Gase, Mineralsäuren, Generatoren (power reactors) und in Kühlaggregaten (ayWogenic servicee). Die Verbundeinheiten, 2.B. korrosionsbeständiger. Stahl -,"RastelloyR C--, titanplatierter Kohlenstoffstahl, sind wünschenswert als Fittings, wie Düsen und Anschlußstücke, für platierte `Behälter aus dem gleichen Verbundmaterial. Patentansprüchd

Claims

P a t e n t a n s p r u c h Verfahren zur Verbindung von zwei Metallkörpern, die in einem Abstand von mindestens 0,025 mm voneinander angeordnet sind, mit Hilfe eines detonierenden Sprengstoffs mit einer Detonationsgeschwindigkeit von mindestens 1200 m/sec, jedoch weniger als 12096 der Schallgeschwindigkeit des Metalls in dem System mit der höchsten Schallgeschwindigkeit und gegebenenfalls einer Pufferschicht zwischen Sprengstoff und dem anliegenden Metallkörper nach DP 1 229 821, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daB die Metallkörper zwei ineinander und im Abstand angeordnete Rohre sind, der Sprengstoff Stangenform hat, sich mittig im Innenrohr befindet und an einem Ende gezündet wird.