DE2133040A1

DE2133040A1 - Verfahren zur Herstellung von metallischen Verbundrohren

Info

Publication number: DE2133040A1
Application number: DE19712133040
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Baba
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1971-07-02
Publication date: 1972-01-05
Also published as: DE2133040B2; JPS543819B1; US3740826A; GB1345232A; FR2100099A5; DE2133040C3; SE369858B

Description

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Beschreibung

zu der

Patentanmeldung
der Firma

Isahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha

No.25-1, 1-chome, Dojimahamadori, Kitaku,

Osaka, Japan

betreffend

Verfahren zur Herstellung von metallischen Verbundrohren (Priorität: 2. Juli 1970, Japan, Nr. 57 256/70)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallischer Verbundrohre durch Explosionsdruckschweißen.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von metallischen Verbundrohren vorgeschlagen worden, beispielsweise Verschmelzen der Verbindungsstellen, Vergießen, Verschweißen, Explosionsdruckschweißen usw. Diese bekannten Verfahren haben jedoch verschiedene technische und wirtschaftliche Nachteile. Ferner sind die bekannten Verfahren hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften des Produkts unzuverlässig, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit der Verbindung. Diese Verfahren werden daher bis jetzt kaum industriell angewendet.

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Bei dem bisher bekannten Explosionsdruckschweißverfahren bestehen bei der Herstellung metallischer Verbundröhre mit geringer Wandstärke die Schwierigkeiten insbesondere in der Deformation und im Bruch -des Rohrs. Um einen Bruch des Außenrohrs zu verhindern und damit das Problem zu lösen wurde, wenn der Sprengstoff in ein Innenrohr gefüllt wird, um das Innenrohr durch die Explosion des Sprengstoffs gegen das Außenrohr zu treiben und das innere ans äußere Rohr zu schweißen, außerhalb des Außenrohrs ein metallischer Schutzzylinder angebracht. Andererseits wurde, wenn der Sprengstoff außerhalb des Außenrohrs angebracht wurde, um das Außenrohr durch die Explosion des Sprengstoffs gegen das Innenrohr zu treiben, das Innenrohr mit einem flüssigen Medium gefüllt, um den Bruch oder die Deformation des Innenrohrs zu verhindern.

Der Hauptnachteil des bekannten Explosionsdruckschweißverfahrens besteht darin, daß bei unterschiedlichen Durchmessern der herzustellenden Rohre vorher verschiedene metallische Hüllzylinder angefertigt werden müssen. Darüberhinaus muß sehr sorgfältig und aufwendig gearbeitet werden, da zum Explosionsschweißen Plüssigkeits-DjßhtLgkeit notwendig ist. Ferner wird bei dem letzteren Verfahren das Rohr an beiden Enden häufig deformiert. Bei einem Explosionsdrucksehweißverfahren gemäß einem anderen Vorschlag wird eine Metallstange in das Rohr eingesetzt. Darauf erfolgt die Explosions schweißung, sodann wird die Metallstange wieder entfernt. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß die Sohweißkosten höher sind, und daß es schwierig ist, die komprimierte Metallstange nach dem

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Explosionsschweißen zu entfernen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Explosionsdrucksishwelßverfahren zur Herstellung von Verbundrohren anzugeben, durch das die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden, bei dem insbesondere metallische Schutzzylinder überflüssig sind, und das auch zur Explosionsschweißung eines Metallrohrs mit geringer Wandstärke und großem Durchmesser anwendbar ist.

Diese Aufgabe kann insbesondere durch Verwendung eines wirkungsvolleren Füllmediums anstelle der Flüssigkeit gelöst werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung metallischer Verbundrohre wird unter einem geeigneten Abstand ein Innenrohr in ein Außenrohr eingesetzt, ein Sprengstoff wird an der Außenseite des Außenrohrs oder an der Innenseite des Innenrohr angebracht und die Zündung der Explosion erfolgt von einem Ende des Sprengstoffs, so daß sich die Explosion im wesentlichen parallel zur Achse der Rohre ausbreitet. Je nachdem, ob der Sprengstoff in das Innenrohr gefüllt oder an der Außenseite des Außenrohrs angebracht wird, wird ein thermoplastisches Füllmittel, das bei Erwärmung in ein Fluid umgewandelt wird und sich wenigstens bei Umgebungstemperatur verfestigt, an der Außenseite des Außenrohrs oder an der Innenseite des Innenrohrs angebracht". Hierdurch wird das Füllmittel mit dem Rohr integriert und erhöht die Festigkeit des Rohrs. Es wirkt wie eine im wesentlichen inkompressible Stahlstange

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oder als Außenrohr mit größerer Wandstärke gegen die Explosion des Sprengstoffs.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Nachteile des Standes der Technik vollständig vermieden. Eine Deformation und ein Bruch des Rohrs, beim Explosionsschweißen können verhindert werden, so daß metallische Verbundrohre, insbesondere solche mit geringer Wandstärke, hergestellt werden können. Insbesondere können metallische Verbundrohre aus Metallrohren mit besonders geringer Wandstärke als Substratmaterial (ein Metallrohr, das nicht in direktem Kontakt mit dem Sprengstoff steht) hergestellt werden, und zwar ohne wesentliche Änderung des Durchmessers des Metallrohrs geringer Wandstärke.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten

Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Ausführungsform zur Durchführung der Explosionsschweißung bei auf das Außenrohr wirkendem Explosionsdruck; und

Pig. 2 eine Ausführungsform äur Durchführung der Explosions schweißung bei auf das Innenrohr wirkendem Explosionsdruck.

In den Figuren ist mit 1 ein thermoplastisches Füllmittel, mit 2 ein Innenrohr, mit 3a und 3b ,Abstandhalter, mit 4 ein Außenrohr, mit 5 ein zylindrischer Sprengstoffbehälter, mit 6 ein Verschluß (Stopfen) an der Unterseite des Sprengstoffs und des Füllmittels, mit 7 ein pulverförmiger Sprengstoff, mit 8 eine Scheibe,

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durch die verhindert wird, daß das Explosionsgas in den Zwischenraum eindringt, mit 9 ein elektrische Zünder, mit 10 ein Zylinder, mit dem eine Verbiegung des metallischen Verbundrohrs bei der Explosions schweißung verhindert wird, mit 11 Explosionsgasauslaß-Öffnungen längs des Zylinders und mit 12 ein metallischer Zylinder bezeichnet, durch den ein Bruch des Außenrohrs verhindert wird.

Das Füllmittel,das dicht bzw. blasenfrei ins Innere des Innenrohrs oder, an der Außenseite des Außenrohrs angebracht wird, ist vorzugsweise ein thermoplastisches Material, dessen Widerstandsfähigkeit beim Explosionsschweißen, wenn es mit dem Rohr integriert ist, auch bei Verwendung eines Rohrs mit geringerer Wandstärke, oder wenn es mit dem Rohr und dem metallischen HUllzyiinder integriert ist, ausreichend widerstandsfähig ist und nach der Explosionsschweißung leicht entfernt werden kann. Wenn ein weiches Metallrohr, beispielsweise aus Aliminium oder Kupfer als Metallrohr verwendet wird, so muß ein Füllmittel gewählt werden, das die Oberfläche des Rohrs nicht zerstört, oder es muß ein Schutzfilm zwischen dem Füllmittel und dem Rohr vorgesehen werden.

Bei verschiedenen Untersuchungen wurde festgestellt, daß sich zur Erfüllung dieser Bedingungen am besten ein thermoplastisches Material eignet, das sich bei Erwärmung in ein Fluid verwandelt, und das sich bei Abkühlung verfestigt. Eine Asphaltmasse, leer oder Pechhärz werden am meisten bevorzugt. Diese Füllmittel können als Fluid ins Innere des Innenrohrs oder auf die Außenseite

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des Außenrohrs gegossen werden, und zwar unter gleichmäßiger Dichte, und sie können dicht und eng mit dem Metallrohr verbunden werden. Die so eingebrachten Füllmittel, wirken, wenn sie abgekühlt und verfestigt sind, als starrer Körper, der dem Explosionsdruck ausreichend standhält..Nach der Explosionsschweißung können die Füllmittel wieder aufgeheizt und leicht entfernt werden. Rückstände auf der Oberfläche des Sohrs, beispielsweise Öle und Fette, können nach Entfernung der Hauptmasse des Füllmittels leicht mit Petroleum oder dergleichen entfernt werden.

Zur Erhöhung der Härte des verfestigten Füllmittels oder zur Erhöhung des Volumens desselben, können dem thermoplastischen Füllmittel feste Stoffe zugemischt werden. Die hierbei sich ergebenden Füllmittel können ohne Schwierigkeiten verwendet werden. Werden beispielsweise körnige oder pulverförmige Materialien wie gewaschener Sand, gelöschter Kalk, Stärke, Metallpulver und dergleichen allein oder zusammen mit dem Füllmittel verwendet, so ergeben sich Ungleichmäßigkeit en in der Dichte und eine Kompression bei der Explosion, so daß die gewünschte Wirkung nicht erreicht werden kann. Härtun_gsmaterialien, beispielsweise Gips oder schnellhärtender Zement, können zwar hinreichend als starrer Körper wirken, da sie Jedoch beim Explosionsdruck komprimiert werden, ist es äußerst schwierig, diese Füllmittel nach der Explosionsschweißung zu entfernen. Die Verwendung derartiger Aushärtungsmaterialien wird daher industriell nicht bevorzugt.

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Das thermoplastische Füllmittel muß langsam und sorgfältig unter Kühlung des Rohrs· und unter Verwendung einer Wärmhaube am oberen Ende des Rohrs vom unteren Ende in das Rohr eingebracht werden, um Ungleichmäßigkeiten in der Dichte infolge von Blasen oder Hohlräume oder Abstände zwischen dem Metallrohr und dem verfestigten Füllmittel zu vermeiden.

Zwischen dem Innen- und dem Außenrohr kann auf herkömmliche Weise ein Abstand gehalten werden, beispielsweise durch Einsetzen einer kleinen Metallstange, Holzstücken oder Ringen aus synthetischem Harz zwischen den beiden Enden des Innen- und des Außenrohrs. Hierdurch werden die beiden Rohre gehalten und die einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Metallrohre können unter gleichbleibendem Abstand gehalten werden. In diesem Fall sollten gerade Rohre als innere und äußere Metallrohre verwendet werden. Ferner müssen die Rohre so angeordnet werden, daß die Explosionsschweißung nicht gestört wird. Zweckmäßigerweise wird am Zündende zur Abdichtung des Spaltes ein ringförmiger Abstandhalter angeordnet, damit das Explosionsgas vom Zündende nicht in den Spalt eintreten kann. Es ist Jedoch wünschenswert, einige Abschnitte aus Stahldraht oder dergleichen parallel zur Achse des Rohrs innerhalb des Abstandhalters an der Spitze anzuordnen, damit das in dem Spalt enthaltene Gas leicht abgeführt werden kann.

Die innere Oberfläche des Außenrohrs muß wie die Außenseite des Innenrohrs als aktive und saubere Metallfläche freiliegen. Ist der an der Außenseite des Außenrohrs anzubringende Sprengstoff "

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streifen- oder blattförmig, so kann der Sprengstoff direkt auf die Außenseite des Außenrohrs oder auf ein Puffermaterial in gleichmäßiger Stärke aufgewickelt werden. Wird ein pulverförmiger Sprengstoff verwendet, so wird dieser in einen Behälter gefüllt, der aus einem rings um den äußeren Umfang des Außenrohrs angebrachten Zylinder und einem Verschluß zur Abdichtung des unteren Endes des Zylinders besteht. Das eine Ende des Sprengstoffs wird so gezündet, daß er gleichzeitig rings um den Umfang explodiert, und sich die Explosion im wesentlichen parallel zur Achse der Rohre ausbreiten kann. Dies ist auf verschiedene Weise erreichbar. Beispielsweise kann, wie in den Figuren dargestellt, ein Sprengstoff so angeordnet werden, daß er mit der Mitte des Kerns am oberen Ende verbunden ist. Die Zündung erfolgt durch einen in der Mitte des Sprengstoffs angeordneten Zünder. Dies ist die einfachste und zweckmäßigste Form, um das gewünschte Ziel zu erreichen.

Wie oben beschrieben, kann erfindungsgemäß ein hervorragend druckgeschweißtes metallisches Verbundrohr hergestellt werden, und zwar ohne wesentliche Änderung des Durchmessers eines als Substrat verwendeten Metallrohrs. Wird beispielsweise als Substrat ein Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 86 mm und einer Wandstärke von 0,7 mm verwendet und in ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 93 mm und einer Wandstärke von 2, 5 mm eingesetzt und der Explosionsschweißung ausgesetzt, so weicht das so hergestellte metallische Verbundrohr lediglich um etwa 0,5 mm von der Mittellinie

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ab. Bei Betrachtung der äruckgeschweißten Grenzflächen des so erhaltenen metallischen Verbundrohrs im Mikroskop zeigt sich eine Grenzflächen-Riffelung, wie sie für die Explosionsschweißung kennzeichnend ist. Es wird ein guter Druckschweißzustand erreicht. Zur Bestimmung der Druckschweißfestigkeit der Grenzflächen wurde nach ASTM (American Society for Testing and Materials) ein Schertest durchgeführt. Die Druckschweißfestigkeit des explosionsgeschweißten Rohrs war gleich oder größer als die der für die Verbindung verwendeten Rohre.

Die Erfindung soll weiter anhand einiger Beispiele erläutert werden. Der im folgenden für die Härte der Asphaltmasse gewählte Begriff "Eindringhärte" ist durch die Japanische Industrienorm'(JIS) definiert. Sie wird gemessen durch die Eindringtiefe einer Meßnadel in eine in einem bestimmten Behälter befindliche Probemasse von 50 g, einer für 5 see auf die Nadel aufgebrachten Belastung von 100 g und einer konstanten Temperatur von 25⁰C. Die Eindringhärte 1 bedeutet 0,1 mm Eindringtiefe, eine'Eindringhärte von 10 bis 20 bedeutet eine Eindringtiefe von 1 bis 2 mm.

Beispiel 1

Eine spezielle, durch Mischen von geblasenem Asphalt oder Blähasphalt als Basismaterial mit synthetischem Kautschuk, synthetischem Harz, Spezialöl usw. hergestellte Asphaltmasse (1) (Produkt der Fuji Rekisei Kogyo Oo. Ltd., Japan, Erweichungspunkt 90 bis

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1OO°O, Eindringhärte 10 bis 20 bei 25⁰O) wurde erhitzt und geschmolzen und blasenfrei in ein Kupferrohr 2 mit einem Innendurchmesser von 83 mm, einem Außendurchmesser von 84 mm und einer Länge von 505 mm (Fig. 1) gefüllt. Die äußere Oberfläche des Kupferrohrs war mit'Schleifpapier Nr. 120 poliert. Beim Einfüllen der Asphaltmasse in das Rohr 2 war an dessen oberem Ende ein Wärmehaubenteil vorgesehen. Nach der Abkühlung und Verfestigung wurde das Wärmehaubenteil, dessen Gewicht verringert war. abgeschnitten und vom oberen Ende des Kupferrohrs entfernt. Die obere Oberfläche des abgeschnittenen Füllmittels wurde geglättet. Auf diese Weise wurde die Festigkeit des Kupferrohrs 2 beträchtlich erhöht- Ein Stahlrohr 4 mit einem Innendurchmesser y.ön 87,2 mm,

von einem Außendurchmesser von 91 »7 mm und einer Länge/505 mm, dessen innere Oberfläche mit Schleifpapier Hr. 120 poliert war, wurde koaxial zum Kupferrohr 2 an dessen Außenseite angeordnet. In das obere Ende des Spaltes zwischen dem Kupferrohr 2 und dem Stahlrohr 4 wurde ein Stahlring 3a mit einer Stärke von 1,6 mm und einer Breite von 5 mm eingesetzt, um einen gleichmäßigen Abstand einzuhalten. Sechs Abschnitte 3b aus Stahldraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm wurden am unteren Ende des Spaltes parallel zur Achse der Rohre eingesetzt und daran befestigt. Um am äußeren Umfang des Stahlrohrs 4 einen Sprengstoff 7 anzubringen, wurde an der Außenseite des Stahlrohrs 4 ein Papierzylinder 5 mit einem Innendurchmesser von 125 mm, einem Außendurchmesser von 133 mm und · einer Länge von 505 mm koaxial zum Stahlrohr 4 angeordnet. An

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den unteren Enden des Stahlrohrs 4 und des Papierzylinders 5 wurde ein flanschartiger Stopfen 6 aus einer Polyvinylchlorid platte mit einem Innendurchmesser von 91 >7 mm, einem Außendurchmesser von 125 mm und einer Stärke von 5 mm befestigt. In den aus dem Stahlrohr 4, dem Papierzylinder 5 und dem Stopfen 6 bestehenden Behälter wurde ein Sprengstoff 7 dicht eingefüllt, der aus 10 Gewichtsanteilen Pentrit, drei Gewichtsanteilen Stärke bzw. Stärkemehl und 87 Gewichtsanteilen Ammoniumnitrat bestand. Zur Abdeckung des Außenrohrs und um zu verhindern, daß das Explosionsgas in den Spalt eintritt, wurde auf dem oberen Ende des Sprengstoffs 7 eine Kupferscheibe 8 mit einem Durchmesser von 91j7 mm und einer Stärke von 5 mm angeordnet. Über der oberen Oberfläche der Scheibe 8 wurde in der Mitte des Sprengstoffs ein elektrischer Zünder 9 angebracht, durch den der pulverförmige Sprengstoff 7 -;ur Explosion gebracht wurde.

Das Innere des so erhaltenen metallischen Verbundrohrs war noch mit der Asphaltmasse gefüllt. Daher wurde die Außenseite des Verbundrohrs mit Hilfe eines Gasbrenners gleichmäßig auf 200 O erhitzt. Hierdurch wurde lediglich der das Metallrohr berührende Teil der Asphaltmasse geschmolzen, nicht jedoch die gesamt^ Asphaltmasse. Diese konnte daher in Form einer Stange entfernt werden. Die noch an der ünenwand des Metallrohrs anhaftende Asphaltmasse wurde mittels Petroleum und Trichloräthyleri abgewaschen. Bei dem so hergestellten metallischen Verbundrohr geringer Wandstärke war der Innendurchmesser durch die Ezplosionsdruckschweißung nicht ver-

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ändert. Zur Bestimmung der Güte der Druckscnweißung des so hergestellten Kupfer-Stahl-Verbundrohres wurde dasselbe in Axialrichtung aufgeschnitten und zu einer ebenen Platte geformt. Darauf wurde ein Meißel in die druckgeschweißte Grenzfläche getrieben und die Kupferschicht von der Stahlschicht abgezogen. Es wurden eine mikroskopische Beobachtung, ein Erhitzungstest usw. durchgeführt. Die Ergebnisse waren sämtlich gut, es wurde eine feste Druckschweißung festgestellt.

Beispiel 2

Ein Kupfer-Innenrohr 2 mit einem Innendurchmesser von 52 mm, einem Außendurchmesser von 60 mm und einer Länge von 1 250 mm wurde in ein Aluminium-Außenrohr 4 mit einem Innendurchmesser von 64 mm, einem Außendurchmesser von 76 mm und einer Länge von 1 250 mm eingesetzt. Als Behälter zum Einfüllen des Sprengstoffes wurde ein Papierzylinder mit einem Innendurchmesser von 108 mm, einem Außendurchmesser von 120 mm und einer Länge von 1 270 mm verwendet. Die Explosionsdruckschweißung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Es ergab sich Kupfer-Aluminium-Verbundrohr, dessen Eigenschaften ebenso gut waren wie die des im Beispiel 1 hergestellten Verbundrohres.

Beispiel 3

Ein Innenrohr 2 aus nichtrostendem Stahl mit einem Innendurchmesser von 28 mm, einem Außendurchmesser von 34 mm und einer Länge von 500 mm wurde ein Aluminium-Außenrohr 4 mit einem Innendurchmesser· von 39 mm, einem Außendurchmesser von 45 mm und

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einer Länge von 500 mm eingesetzt. Als Außenzylinder 5 zur Aufnahme des Sprengstoffs diente ein Papierzylinder mit einem Innendurchmesser von 76 mm, einem Außendurchmesser von 82 mm und einer Länge von 520* mm. Die Explosionsdruckschweißung erfolgte wie im Beispiel 1. Es ergab sich ein Verbundrohr aus nichtrostenden Stahl und Aluminium, dessen Eigenschaften ebensogut waren wie die des Rohrs des Beispiels 1.

Baispiel 4

Eine spezielle, durch Mischen von Blähasphalt als Basiskcraponente mit synthetischem Kautschuk, Farbstoff, synthetischem Kars und Spezialöl (Produkt der Fuji Rekisei Kogyo Oo. Ltd., Japan, Erweichungspunkt 70 bis 80⁰O, Eindringhärte 0 bis 20 bei 25⁰G) hergestellte Asphaltmasse wurde erhitzt, geschmolzen und bis zur vollen Länge in den Spalt zwischen einem Kupfer-Innenrohr 4 und einem Hüllzylinder 12 aus Stahl eingefüllt. Das Kupferrohr 4 hatte einen Innendurchmesser von 6o mm, einen Außendurch~ messer von 89 mm und eine Länge von 500 mm. Der Hüllzylinder 12 hatte einen Innendurchmesser von 1Q0 mm, einen Außendurchmesser von 240 mm und eine Länge von 500 mm. Der Hüllzylinder 12 war koaxial zur Außenseite· des Kupferrohrs 4 angeordnet.

Zum Eingießen des Füllmittels mußte in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 am Gießende ein Wärmehaubenteil vorgesehen werden.

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Durch die Verbindung des Stahl-Hüllzylinders mit dem Kupferrohr mittels der Asphaltmasse konnte die Festigkeit des Kupferrohrs 4 wesentlich erhöht werden. Ein Stahlrohr 2 aus nichtrostendem 18-8-Stahl mit einem Innendurchmesser von 50 mm, einem Außendurchmesser von 56 mm und einer Länge von 550 mm, dessen Außenseite mit Schleifpapier Nr. 200 poliert war, wurde koaxial in das Kupferrohr eingesetzt. Das untere Ende des Rohrs aus nichtrostendem Stahl wurde durch einen scheibenförmigen Stopfen 6 aus Holz mit einem Außendurchmesser von 240 mm und einer Stärke von 5 mm abgedichtet. Der gleiche Sprengstoff 7 wie im Beispiel 1 wurde gleichmäßig und dicht in das Rohr aus nichtrostendem Stahl eingefüllt und am oberen Ende des Sprengstoffs wurde in der Mitte ein elektrischer Zünder 9 angebracht. Der Sprengstoff 7 wurde durch den elektrischen Zünder so zur Explosion gebracht, daß sich diese im wesentlichen parallel zur Achse der Rohre fortpflanzte und das Kupferrohr und das Rohr aus nichtrostendem Stahl durch Explosionsschweißung miteinander verbunden wurden. Dabei war der Aufbau nicht direkt vertikal auf dem Boden oder der Befestigungsbasis angebracht, sondern über einen Papierzylinder 10 mit einer Wandstärke von 5mm, einem Außendurchmesser von 240 mm und einer Länge von 200 mm daran befestigt, dessen Umfang mit mehreren Explosionsgas-Auslaßöffnungen 11 versehen war. Zwischen dem Kupferrohr und dem Rohr aus nichtrostendem Stahl war als Abstandhalter 3a und zur Abdichtung des Spaltes am oberen Ende ein Aluminiumring mit einer Stärke von 2 mm eingesetzt. In das untere Ende des Spaltes zwischen den

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Rohren waren acht Stahldrähte mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 20 mm vertikal eingesetzt, so daß das Gas im Spalt leicht entweichen konnte.

Die in dem so hergestellten Verbundrohr aus Kupfer und nichtrostendem Stahl enthaltene Asphaltmasse wurde durch Aufheizen der Innenseite des Verbundrohrs entfernt. Darauf wurde das Aussehen des Verbundrohres visuell geprüft und es wurde die PrU-fung der Druckschweißung durchgeführt. Es wurde keine Deformation oder Bruch am Ende des Rohrs festgestellt. Es ergab sich also ein längs seiner gesamten Länge fest druckgeschweißtes Doppelrohr mit einer guten Oberflächenbeschaffenheit.

Beispiel 5

Es wurden ein Rohr 4 aus nichtrostendem Stahl mit einem Innendurchmesser von 108 mm* einem Außendurchmesser von 114 mm und einer Länge von 400 mm und ein Stahl-Schutzrohr 12 mit einem Innendurchmesser von 164 mm, einem Außendurchmesser von 364 mm und einer Länge von 400 mm konzentrisch zueinander angeordnet. Der Spalt zwischen den beiden Rohren wurde auf seine volle Länge mit der gleichen Asphaltmasse 1 wie im Beispiel 1 gefüllt. In ein konzentrisch zum Rohr 4 aus nichtrostendem Stahl angeordnetes Kupferrohr 2 mit einem Innendurchmesser von 97 mm, einem Außendurchmesser von 101 mm und einer Länge von 450 mm wurde ein Sprengstoff eingefüllt, wobei das Stahlrohr bereits mit dem Stahlschutzrohr und der Aspahltmasse vereinigt war. . Wird das Rohr kompakt über seine ganze Länge mit Sprengstoff gefüllt, so ist die Explosionskraft zu hoch.

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Daher wurde in die Mitte des Kupferrohrs ein hohler Papierzylinder mit einem Außendurchmesser von 60 mm, einem Innendurchmesser von 50 mm und einer Länge von 450 mm eingesetzt. Dieser Zylinder wurde zur Verringerung der Sprengstoffmenge nicht mit Sprengstoff gefüllt .

Bei dieser Kombination aus verschiedenen Rohren wurde der gleiche Sprengstoff wie im Beispiel 1 verwendet und die Explosionsschweißung auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei das Rohr aus nichtrostendem Stahl als Substrat wirkt, das kaum gedehnt oder deformiert wurde. Die Abweichung des Außendurchmessers ist geringer als 1 mm. Die Schweißung ist sehr gut, selbst die Enden des Rohrs sind vollständig verschweißt.

Durch die Verbindung des Innen- oder Außenrohrs als Substrat mit einem thermoplastischen Material, das bei Erwärmung in ein Fluid umgewandelt und bei Umgebungstemperatur verfestigt wird, wird die Festigkeit des Rohrs erhöht, so daß es gegenüber dem Explosionsdruck als inkompressible Stahlstange oder Außenrohr mit wesentlich größerem Durchmesser wirkt. Darauf wird die Explosionsdrucks chweißung durchgeführt. Das als Substrat wirkende Rohr wird daher praktisch nicht verformt und auch die beiden Enden des Rohrs werden miteinander durch Druck verschweißt. Beispielsweise ist es besonders vorteilhaft, ein Rohr mit einer Wandstärke von 1 mm oder weniger als Substrat durch Druck zu verschweißen.

Patentansprüche 109882/1358

Claims

PAgENTANSPRÜOHS

1. Verfahren zur Herstellung metallischer Verbundrohre durch Explosionsdruckschweißung, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisches Material, das bei Erwärmung in ein Fluid umgewandelt und bei Umgebungstemperatur verfestigt wird, an der Außenseite eines Außenrohrs angebracht wird, wenn ein Sprengstoff ins Innere des Innenrohrs gefüllt wird, oder an der Innenseite des Innenrohrs angebracht wird, wenn der Sprengstoff an der Außenseite des Außenrohrs angebracht wird, so daß das Eohr mit dem thermoplastischen Material verbunden und seine Festigkeit erhöht wird, so daß das Bohr gegenüber dem Explosionsdruck als inkompressible Stahlstange bzw. Außenrohr mit großer "Wandstärke wirkt und eine Deformstion des Eohrs verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material aus einer Asphaltverbindung oder Pechharz besteht.

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