DE1752496C3 - Verfahren zur Erzeugung von Verbundblechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Verbundblechen aus wenigstens aus zwei Stahlsorten ähnlichen Verformungswiderstandes bestehenden Platten unter Verschweißung durch Warmwalzen, wobei wenigstens eine der Stahlplatten schwer schweißbar ist.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art, bei welchen auch z. B. rostfreier Stahl mit Kohlenstoffstahl verbunden wird, indem man von entsprechenden sandwichartig aufeinandergelegten Platten ausgeht, konnten einwandfreie Ergebnisse nur erzielt werden, wenn der Chrom enthaltende rostfreie Stahl einer vorherigen Beizung bzw. Elektroplattierung mit Nickel unterworfen wurde.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Herstellung von Verbundblechen der eingangs beschriebenen Art wirtschaftlicher zu gestalten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Walzvorgang in einem Planetenwalzwerk stattfindet, in welchem isothermisch die Stärke des ganzen Plattenpakets in einem Stich um über 80% auf Bandstärke verringert wird.

Das Verfahren nach der Erfindung ist also im wesentlichen ein einstufiges Verfahren, weil die hohen Walzdrucke und Stichabnahmen des Planetenwalzwerkes bei den hohen Temperaturen Materialflüsse bewirken, die eine einwandfreie Verschweißung gewährleisten, ohne daß es der vorerwähnten Vorbehandlung des Stahles bedarf. Zu der dadurch erzielten Verbesserung der Wirtschaftlichkeit kommt noch der Vorteil hinzu, daß man durch die Verwendung eines Planetenwalzwerkes bei Bildung des Paketes statt von vorgewalzten Blechen von Brammen ausgehen kann, die kontinuierlich gegossen und unmittelbar in den Prozeß eingeführt werden ίο können, wo eine gleichmäßige Streckung der übereinanderliegenden Stahlschichten stattfindet

Es wurde vorgeschlagen, zwei Metallschichten eine anfängliche Bindung zu erteilen, indem man sie nach Beseitigung grober Verunreinigungen erhitzt und zusammenpreßt. Hieran soll sich bei höherer Temperatur eine Sinterung anschließen und die anfängliche Bindungsfestigkeit erhöhen. Das Verfahren ist also mehrstufig. Ein Planetenwalzwerk kommt nicht zur Verwendung.

Schließlich ist ein mit niedrigen Temperaturen arbeitendes Verfahren bekannt, bei dem weichere Metalle bzw. Legierungen als Stahl miteinander verbunden werden sollen. Die Verwendung eines Planetenwalzwerkes kommt für diese Materialien nicht in Betracht, und bei den niedrigen Temperaturen kann auch keine richtig!. Schweißverbindung entstehen. Für die Herstellung von verschweißten Verbundblechen aus verschiedenen, wenigstens teilweise schwer schweißbaren Stahlsorten konnte dieses Verfahren somit keine Anregung geben.

In der Zeichnung, welche die Erfindung weiter erläutert, sind

F i g. 1 ein Schnitt durch ein Plattenpaket zur Auswalzung in einem Planetenwalzwerk,
F i g. 2 ein Schnitt durch einen Teil des in F i g. 1 dargestellten Pakets nach der Stärkenminderung, wobei die Stärke in Fig.2 zur deutlicheren Darstellung gegenüber dem Maßstab der F i g. 1 vergrößert ist,

Fig.3 ein schematischer Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines gewalzten Verbundblechbandes und zur anschließenden Weiterbehandlung desselben,

Fig.4 ein Teilschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung einer weiteren Behandlung des Erzeugnissesund

F i g. 5 eine schaubildliche Ansicht einer der Oberflächenbehandlung dienenden Walze, die bei der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung verwendet werden kann.

Das in F i g. 1 gezeigte Plattenpaket besteht aus zwei äußeren, das Grundnietall bildenden Platten la und Ib, beispielsweise aus unlegiertem oder Flußstahl. Zwischen diesen Platten liegen zwei verhältnismäßig dünne Platten 2a und 2b beispielsweise aus Chrom enthaltendem Stahl, wobei diese Platten voneinander durch eine dünne gleichmäßige Schicht 3 eines Schweißtrennmittels getrennt sind. Die Schicht kann beispielsweise aus Aluminiumoxid oder einem anderen Leichtmetalloxid bestehen.

Dieses so ausgebildete, z. B. bandförmige Paket 1 wird in einer nicht oxidierenden Atmosphäre in einem Brammenofen auf eine Warmwalztemperatur von beispielsweise 950⁰C bis zu 1050⁰C erhitzt und dann über Förderrollen 11 in ein Planetenwalzwerk 12 eingeführt, das in Fig.3 dargestellt ist. In diesem Walzwerk wird die Stärke dieses Plattenpakets isothermisch in einem Stich um über 80% auf Bandstärke reduziert. Um die Handhabung des Plattenpakets zu erleichtern und eine Trennung der Platten zu

verhindern, können die äußeren Platten 1 a und 1 b an den Kanten verschweißt sein.

Das aus dem P'anetenwerk 12 austretsnde Band 19, das im Querschnitt in vergrößertem Maßstab in Fi g. 2 dargestellt ist, kann durch Abschneiden der Kanten in zwei einzelne Verbundmetallstreifen je aus dem Grundmetall und rostfreiem Stahl getrennt werden.

Sollen die außen liegenden Grundmetallschichten des Verbundir-tallbandes 19 mit einem Beschichtungsmetall wie z.B. Zinn, Zink, Kadmium, Aluminium oder deren Legierungen versehen werden, so wird das heiße Band 19 unmittelbar nach dem Austreten aus dem Planetenwalzwerk 12 in eine Kammer 13 eingeführt, die mit einer reduzierenden Atmosphäre gefüllt ist Ein Walzwerk 13 a vermindert die Stärke des Bandes 19 nochmals. Die reduzierende Atmosphäre innerhalb der Kammer 13 und in einem nachgeschalteten Kühlkopf 29 dient dazu, eine sehr dünne Oxidschicht, die auf den Oberflächen des Verbundmetallbandes (9 liegen kann, zu reduzieren und diese Oberflächen für die Aufnahme des geschmolzenen Beschichtungsmetalles vorzubehandeln. In dem Kühlkopf 29, dessen Atmosphäre mittels der Kühlkanäle 15 und zweier Umwälzgebläse 14 gekühlt wird, wird die Temperatur des gewalzten Produktes auf einen Wert abgesenkt, der etwas oberhalb der Temperatur des geschmolzenen Beschichtungsbades 21 liegt. Dieses Bad 21 ist in einem Behälter 17 enthalten. Die Mündung 29 a des Kühlkopfes 29 ist in das Bad 21 eingetaucht, um eine Abdichtung zu erhalten. Das in dem Bad 21 beschichtete Band 19 wird dann über Rollen 23 aus dem Bad herausgeführt, weiterhin über Rollen 24 geleitet und nach Abkühlen auf einen Haspel 25 aufgewickelt. Nach dem Abschneiden der Kanten kann das Band 19 ebenfalls in zwei Bänder aufgetrennt werden, die jeweils auf einer Seite den Schutzmetallüberzug, wie beispielsweise Zink, tragen, während die andere Seite von dem rostfreien Stahl gebildet wird. Ein solches Erzeugnis kann sehr gut als billiges Antikorrosionsblech für Bauzwecke verwendet werden, und zwar insbesondere als korrosionsfestes Material, das der freien Atmosphäre ausgesetzt ist.

Gemäß einer anderen Verfahrensweise wird das Verbundmetallband 19, das aus dem in Fig. 3 dargestellten Planetenwalzwerk 12 austritt, unter nicht oxidierenden Bedingungen in dem Kühlkopf 29 gekühlt, der an seinem Auslauf mit einer mechanischen Dichtung versehen ist um die Schutzatmosphäre am Ausströmen zu hindern. Die Kanten des Beides 19 werden dann abgeschnitten, und jedes der sich dabei ergebenden Bänder wird um 180° gedreht und die getrennten, mit rostfreiem Stahl plattierten Bänder 1 c und 1 d werden gemäß F i g. 4 über Walzen zusammengeführt und von den abgestützten Walzen 43 einer schweren Kaltwalzbehandlung unterzogen, wobei diese Kaltwalzbehandlung unter Längszug stattfindet. Der Längszug wird durch die Walzen 42 und 44 erzeugt, die vor und hinter den Walzen 43 angeordnet sind. Diese Walzbehandlung erfolgt, nachdem die aneinander anliegenden Oberflä-¹ chen der Bänder 1 c und 1 d aufgerauht wurden, beispielsweise mittels Bürsten oder Schneideinrichtungen. Durch diese Bearbeitung können die beiden Bänder 1 c und 1 d mechanisch aneinander haften. Hierbei können Walzen 40 2,40 ύ Verwendung finden, wie sie in F i g. 5 dargestellt sind. Es handelt sich hierbei um Walzen, die durch Ausbildung sehr kleiner Zähne ein Fischgrätenmuster haben. Es sollten hierbei mehr als etwa fünfzehn derartige Zähne pro Zentimeter Umfangslänge vorhanden sein, wobei die Tiefe dieser Zähne verhältnismäßig gering ist.

Wenn die beiden Bänder mechanisch aneinander haften, werden sie unter Zug auf einen Haspel 45 aufgewickelt und der Bandwickel wird anschließend in einer Schutzatmosphäre kastengeglüht. Diese Behandlung verbessert den Zusammenhalt der Platten, welcher durch den Kaltwalzvorgang erzielt wurde, so daß das Verbundblechband, welches auf jeder Seite eine Schicht aus rostfreiem Stahl trägt, gebogen oder gezogen werden kann.

Soll das Band 19, das aus dem in Fig. 3 gezeigten Planetenwalzwerk \2 austritt, in Luft und nicht in einer Schutzhaube 29 gekühlt werden, so bildet sich auf seiner Außenseite Zunder. Dieser Zunder muß entfernt werden, ehe das Kaltwalzen mittels der Walzen 43 erfolgen kann. Die Entfernung des Zunders erfolgt entweder durch Beizen oder dadurch, daß die einzelnen Bänder 1 c und 1 d scharf abgebogen werden, beispielsweise mittels der aus Fig.4 ersichtlichen Walzen 39 und 39 a, die dem Druck von Hydraulikzylindern od. dgl. ausgesetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Verbundblechen aus wenigstens aus zwei Stahlsorten ähnlichen Verformungswiderstandes bestehenden Platten unter Verschweißung durch Warmwalzen, wobei wenigstens eine der Stahlplatten schwer schweißbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzvorgang in einem Planetenwalzwerk stattfindet, in welchem isothermisch die Stärke des ganzen Plattenpakets in einem Stich um über 80% auf Bandstärke verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundmetall unlegierter Stahl und als Plattierungsmetall chromhaltiger Stahl verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit hoher Temperatur das Planetenwalzwerk verlassende, aus zwei Schichten des Grundmetalls und zwei dazwischen angeordneten, voneinander jedoch durch ein schweißverhinderndes Mittel getrennten Plattierungsmetallschichten gebildete Band in einer reduzierenden Atmosphäre abgekühlt und bei einer Temperatur, die etwas oberhalb der eines schmelzflüssigen Beschichtungsmetallbades aus Zinn, Zink, Kadmium, Aluminium oder deren Legierungen liegt, sofort in dieses Bad eingetaucht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Verbundblech nach Abschneiden der Kanten aufgetrennt wird, daß die Grundmetalloberflächen aufgerauht und aufeinandergelegt werden und daß dieses Paket dann kaltgewalzt und zur Verbesserung des Verbundes anschließend wärmebehandelt wird.

5. Vorrichtung zur Durcnführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Walzwerk eine Kammer mit reduzierender Atmosphäre anschließt, die unter der Oberfläche des Beschichtungsmetallbades ausmündet.