DE4240288A1

DE4240288A1 -

Info

Publication number: DE4240288A1
Application number: DE4240288A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yamanashi
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2012-12-02
Also published as: GB2262149A; DE4240288C2; US5312026A; JPH05156494A; KR930012131A; GB9225249D0; GB2262149B; US5482090A; JP3176405B2; KR950011315B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein geschweißtes Rohr mit ausgezeichneter korrosionsbeständiger Innenfläche, bei dem die Innenfläche mit einem Metall oder einer Legierung beschichtet ist, die einen ausgezeichneten Korrosionswiderstand aufweist und frei von Korrosion ist, insbesondere im geschweißten Bereich (nachstehend als Schweißnaht bezeichnet) sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Bislang ist ein Stahlrohr mit geringem Durchmesser als Treibstoffleitung für Automobile benutzt worden. Für Rohre für minderwertiges Benzin, schlechtes Benzin, Alkohol und mit Alkohol gemischten Brennstoffen ist eine Antirost-Metallschicht auf der Innenfläche des Rohres vorgeschlagen worden, um den Rostwiderstand zu verbessern. Beispielsweise ist ein geschweißtes Stahlrohr mit verbessertem Rostwiderstand der Innenfläche benutzt worden, das durch ein Verfahren hergestellt wird, bei dem wenigstens eine Oberfläche eines Stahlstreifens mit Nickel durch elektrisches Plattieren überzogen ist und der auf diese Weise überzogene Streifen in ein Rohr geformt wird, indem dieser gerollt wird, wobei sich die überzogene Innenfläche auf der Innenseite befindet und wobei der Stoßnahtbereich des gerollten Rohres durch elektrisches Widerstandsschweißen mit Elektrodenrollen oder ähnlichen Einrichtungen geschweißt wird und wobei das Rohr letztlich getempert wird.

Da jedoch das geschweißte Rohr mit einer Nickel-Überzugsschicht auf der Innenfläche hergestellt wird, indem die Schweißnaht durch elektrisches Widerstandsschweißen nach dem Aufrollen hergestellt wird, besitzt die auf der Innenfläche gebildete Schweißnaht des Rohres oftmals diskontinuierliche Bereiche in der Nickel-Überzugsschicht, wodurch der Stahlgrund unter der Überzugsschicht frei wird (siehe Fig. 2), oder es können Kapillaren bzw. Gasporen (Pinholes) in der Nickel-Überzugsschicht vorliegen und in diesem Teil als solche verbleiben. Infolgedessen beinhaltet dieser Teil ein Problem, indem er leicht korrodieren kann durch Wasser, sei es in Alkohol oder in mit Alkohol gemischtem Treibstoff oder durch organische Säuren, die durch Oxidation des Benzins gebildet werden oder durch eine Entmischung von Alkohol.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Vermeidung des zuvor erwähnten Problems und in der Vorgabe eines geschweißten Rohres, bei dem der Schweißnahtteil gut mit einer Überzugsschicht überzogen ist und die Pinholes ebenfalls gut mit der Schicht überzogen sind, so daß nicht nur eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, sondern auch eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, beispielsweise für Verarbeitungsanschlüsse des Rohres, vorgegeben wird, wobei ferner ein Verfahren zur Herstellung des geschweißten Rohres geschaffen wird.

Die Erfinder haben wiederholt das zuvor erwähnte Problem studiert, um es zu vermeiden und das zuvor erwähnte Ziel zu erreichen, und haben herausgefunden, daß das Ziel erreicht werden kann, wenn ein Stahlstreifen, der mit einer Überzugsschicht aus einem einzigen Metall oder einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt überzogen ist, wie beispielsweise Sn, Sn-Zn, Ni-P oder ähnlichen Materialien, sodann mit einer anderen Überzugsschicht aus wenigstens einem Metall oder einer Metallegierung mit einem höheren Schmelzpunkt als das Metall bzw. die Legierung der vorangegangenen Überzugsschicht überzogen wird. Eine solche Schicht über der vorangegangenen Überzugsschicht wird aus Ni, Co und Legierungen basierend auf den Metallen ausgewählt und in ein Rohr geformt. Auf der Basis dieser Feststellung haben sie die vorliegende Erfindung vervollständigt. Daher besteht das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem geschweißten Rohr mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche, bei dem die die Schweißnaht aufweisende Innenfläche mit einer ersten Überzugsschicht beschichtet ist, die aus wenigstens einem der Materialien Sn, Sn-Zn, Sn-Ni, Ni-P und Ni-B hergestellt ist und wobei die die Schweißnaht vorzugsweise umfassende erste Überzugsschicht mit einer zweiten Überzugsschicht überzogen ist, die aus wenigstens einem der Materialien Ni, Co und Legierungen basierend auf den Metallen hergestellt ist. Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche, bei dem eine erste Überzugsschicht aus einem Material, welches ausgewählt ist aus wenigstens einem der Materialien Sn, Sn-Zn, Sn-Ni, Ni-P und Ni-B auf wenigstens einer Oberfläche eines Stahlstreifens gebildet ist und wobei sodann eine zweite Überzugsschicht aus einem Material, das aus wenigstens einem der Materialien Ni, Co und Legierungen basierend auf den Metallen ausgewählt ist, über der ersten Überzugsschicht gebildet wird und bei dem der so überzogene Stahlstreifen in ein Rohr geformt wird, wobei sich die überzogene Oberfläche innen befindet und hitzebehandelt wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen noch näher erläutert. Darin stellen dar:

Fig. 1 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispieles eines geschweißten Rohres gemäß der vorliegenden Erfindung, das in Durchmesserrichtung des Rohres geschnitten ist, und

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Beispieles eines herkömmlichen geschweißten Rohres, das in der gleichen Weise wie in Fig. 1 geschnitten ist.

Der Stahlstreifen für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann irgendeiner sein, der im allgemeinen als ein Material für Brennstoffleitungen für Automobile benutzt wird.

Die erste Überzugsschicht aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt wird durch elektrisches oder chemisches Plattieren eines einzelnen Metalles oder einer Legierung gebildet, deren Schmelzpunkt niedriger ist als die Metalle bzw. Legierungen zur Bildung der zweiten Überzugsschicht. Die erste Überzugsschicht wird durch Materialien gebildet, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Sn, Sn-Zn, Sn-Ni, Ni-P und Ni-B besteht und besitzt vorzugsweise eine Dicke von 0,5 bis 10 µm. Wenn die Dicke der ersten Überzugsschicht geringer als 0,5 µm ist, so ist es schwierig, vollständig den Ausfall der zweiten Überzugsschicht zu kompensieren, die weiter unten erwähnt ist und die aus Pinholes und Brüchen derselben bestehen, wobei der freiliegende Bereich des Stahlgrundes aufgrund der diskontinuierlichen Überzugsschicht im Schweißnahtbereich freiliegt, so daß der Korrosionswiderstand der Innenfläche des geschweißten Rohres ungenügend ist. Wenn auf der anderen Seite diese Schicht stärker als 10 µm ist, so bricht die Überzugsschicht auf oder wird abgeschält während der Nachbearbeitung, wie beispielsweise einem Biegen oder einem Pressen des geschweißten Rohres, so daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung trotz einer solch dicken Plattierung nicht verbessert wird.

Die zweite Überzugsschicht wird über der ersten Überzugsschicht durch ein herkömmliches elektrisches oder chemisches Stahlplattieren gebildet und besitzt eine Dicke von 0,5 bis 10 µm, wobei sie aus Ni, Co und Legierungen derselben ausgewählt wird. Wenn die Dicke der zweiten Überzugsschicht geringer als 0,5 µm ist, so kann der beabsichtigte Korrosionswiderstand nicht erreicht werden. Wenn dieser andererseits mehr als 10 µm beträgt, so wird die Überzugsschicht aufgebrochen und viele Schritte sind erforderlich für die Plattierung, welche teuer wird und keine weiteren zusätzlichen Vorteile bringt.

Die Gesamtdicke der ersten und zweiten Schicht soll in einen Bereich von 1 bis 15 µm fallen. Wenn sie geringer als 1 µm ist, so ist der Korrosionswiderstand ungenügend. Wenn sie andererseits mehr als 15 µm beträgt, so wird die Überzugsschicht aufgebrochen oder abgeschält während der Nachbearbeitung, wie beispielsweise einem Biegen oder einem Pressen des geschweißten Rohres.

Die Bildung eines auf diese Weise überzogenen Stahlstreifens in ein geschweißtes Rohr kann durch irgendeinen herkömmlichen Prozeß bewerkstelligt werden, beispielsweise durch Schneiden des Streifens in eine gewünschte Größe, Rollen desselben in ein Rohr mit der überzogenen Fläche auf der Innenseite, Schweißen des Stoßnahtbereiches in ein geschweißtes Rohr und Wärmebehandlung des Rohres.

Die zuletzt erwähnte Wärmebehandlung wird vorgenommen, um die erste Überzugsschicht in ein Fluid zu verschmelzen und dadurch die Fehler der zweiten Überzugsschicht zu kompensieren und um ferner den Schweißnahtteil damit zu überdecken, wodurch zusätzlich der thermische Einfluß der vorangegangenen Schweißung auf das geschweißte Rohr entfernt wird. Dies wird vorzugsweise bewirkt mit einer Temperatur, die in den Bereich zwischen dem Schmelzpunkt des Einzelmetalles bzw. der Legierung der ersten Überzugsschicht und 1200°C fällt und die für eine Dauer von 5 Sekunden bis 15 Minuten angewendet wird. Wenn die Temperatur geringer ist als der Schmelzpunkt, so kann die erste Überzugsschicht nicht in ein Fluid zerfließen, so daß die Fehler der zweiten Überzugsschicht nicht kompensiert werden können und der Schweißnahtteil nicht damit überzogen werden kann. Wenn sie andererseits höher als 1200°C ist, so wird das Stahl-Basismaterial hitzegeschädigt aufgrund des Anwachsens der Kristallkörner in Grobkörner. Vorzugsweise wird die Hitzebehandlung bei 600°C bewirkt, da der thermische Einfluß durch das Schweißen gut entfernt werden kann und die Zwischendiffusion (Interdiffusion) zwischen der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht weiter vorangebracht werden kann. Wenn die Zeit für die Hitzebehandlung geringer als 5 Sekunden ist, so ist die Diffusion und die Fluidbildung der ersten Überzugsschicht ungenügend, so daß die Fehler der zweiten Überzugsschicht nicht gut kompensiert werden können und der Schweißnahtteil nicht gut abgedeckt werden kann. Ferner ist die Entfernung des thermischen Einflusses durch das Schweißen ungenügend. Wenn die Zeit andererseits mehr als 15 Minuten beträgt, so wird das Stahl-Basismaterial hitzegeschädigt aufgrund des Wachstums der Kristallkörner in Grobkörner und zusätzlich wird die Herstellbarkeit verringert. Vorzugsweise wird die Wärmbehandlung bei einer Temperatur ausgeführt, die in den Bereich von 800 bis 1200°C fällt und für eine Zeitdauer von 10 Sekunden bis 5 Minuten angewendet wird.

Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens eine Oberfläche eines Stahlstreifens mit einer ersten Überzugsschicht aus Sn oder einem ähnlichen Material überzogen, das eine vorbestimmte Dicke aufweist und das durch ein gewöhnliches Überzugsverfahren aufgebracht wird und sodann wird eine zweite Überzugsschicht aus Nickel oder einem ähnlichen Material mit einer vorbestimmten Dicke darüber aufgebracht und sodann wird der mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen in eine gewünschte Breite geschnitten und in ein Rohr durch ein herkömmliches Rollierverfahren geformt, wobei die überzogene Oberfläche innen liegt. Der Stoßnahtbereich des Rohres wird durch ein herkömmliches elektrisches Widerstandsschweißverfahren oder durch ein Hochfrequenz-Schweißverfahren geschweißt, um ein geschweißtes Rohr zu bilden und danach wird das geschweißte Rohr wärmebehandelt durch die Verwendung eines atmosphärischen Brenners oder einer Hochfrequenz-Ofenheizung, um ein geschweißtes Rohr mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche herzustellen. Auf diese Weise wird das zuvor erwähnte Problem durch die vorliegende Erfindung vermieden.

Im allgemeinen ist bei dem Verfahren zur Herstellung des geschweißten Rohres, bei dem der Schweißnahtteil im Stoßbereich durch elektrisches Widerstandsschweißen oder durch Hochfrequenzschweißen gebildet wird, oftmals mit lokalen Fehlern der gebildeten Überzugsschicht behaftet. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung schmilzt jedoch die innere erste Überzugsschicht aus Sn oder einem ähnlichen Material, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material der äußeren zweiten Überzugsschicht besitzt, in ein Fluid aufgrund der Wärmbehandlung, die nach dem Schweißen des überzogenen Streifens durchgeführt wird, wodurch das geschmolzene und flüssige Material der ersten Überzugsschicht um den Stoßnahtteil aufgrund der Kapillarwirkung oder ähnlichen ausgebreitet wird, um zusätzlich eine Überzugsschicht mit niedrigem Schmelzpunkt aus Sn oder ähnlichem Material um diesen Teil zu bilden. Obgleich die zweite Überzugsschicht aus Ni oder ähnlichem Material Pinholes oder Brüche aufweist, wird die erste Überzugsschicht mit niedrigem Schmelzpunkt aufgrund der Wärmebehandlung in ein Fluid verflüssigt und füllt diese aus dem gleichen zuvor erwähnten Grund aus. Die Innenfläche des geschweißten Rohres gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher mit der ersten Überzusschicht aus Sn oder ahnlichem Material beschichtet und ist ferner mit der zweiten Überzugsschicht aus einem Metall oder einer Legierung mit einem höheren Schmelzpunkt als das Metall bzw. die Legierung der ersten Überzugsschicht überzogen, wobei die Schnittstelle zwischen der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht eine Diffusionsphase der zwei Schichten bildet. lnfolgedessen werden wenigstens an dem Schweißnahtteil die Pinholes und Brüche bedeckt und mit der geschmolzenen Metallschicht mit dem niedrigen Schmelzpunkt gefüllt. Auf diese Weise ist die Innenfläche des geschweißten Rohres gemäß der vorliegenden Erfindung am Stahlgrund nicht zugänglich und daher gegen schlechtes und minderwertiges Benzin, Alkohol, Wasser in mit Alkohol gemischtem Treibstoff und organische Säuren widerstandsfähig aufgrund des Grenzschichtschutzes durch die Überzugsschicht, die auf der Innenfläche des Rohres gebildet wird.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele in näheren Einzelheiten erläutert werden, die jedoch den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht beschränken sollen.

Beispiel 1

Gemäß Fig. 1 wurde eine erste Ni-P-Überzugsschicht 2 auf einem Stahlstreifen (JIS G 3141 SPCC) 1 durch chemisches Plattieren gebildet und besaß eine Dicke von 3 µm. Als nächstes wurde eine zweite Ni-P-Überzugsschicht 3 über der Ni-P-Überzugsschicht durch elektrisches Plattieren gebildet unter Verwendung eines bekannten Watt-Plattierungsbades und wies eine Dicke von 3 µm auf. Die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht betrug somit 6 µm.

Der somit mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen wurde in eine lichte Weite eines zu bildenden Rohres geschnitten und in ein Rohr durch ein bekanntes Rollierverfahren geformt und die Stoßnahtstelle des Rohres wurde durch elektrisches Widerstandsschweißen verschweißt, um ein geschweißtes Rohr zu bilden mit einem Außendurchmesser von 8 mm. Dieses wurde bei 1000°C während 15 Sekunden wärmebehandelt. Das so erhaltene geschweißte Rohr wurde in Achsrichtung des Rohres in zwei Teile geteilt und ein Teststück wurde mit Ausnahme des Bereiches, der zu testen war, abgedeckt und einem Salz-Spraytest auf der Basis von JIS Z 2371 unterworfen. Als Ergebnis bildete sich kein roter Rost auf der Innenfläche des Teststückes des Rohres sogar nach 96 Stunden. Somit wies das Rohr eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Durch mikroskopische Beobachtung wurde bestätigt, daß die erste Überzugsschicht 2 auf dem Schweißnahtteil 4 gebildet wurde und daß die Schnittstelle zwischen der ersten Überzugsschicht 2 und der zweiten Überzugsschicht 3 eine Diffusionsphase 5 aufwies. Zusätzlich wurde das geschweißte Rohr einem Biegetest unterworfen, wobei es um 180° auf einem Radius mit einer gesinterten Rolle gebogen wurde und es wurde einem Preßtest unterworfen, bei dem die Anschlüsse gepreßt wurden, um die Verarbeitbarkeit desselben auszuwerten, wobei die Überzugsschicht weder aufbrach noch sich abschälte.

Beispiel 2

Eine erste Überzugsschicht aus Sn wurde auf einem Stahlstreifen der gleichen Art wie im Beispiel 1 durch elektrisches Plattieren unter Verwendung eines bekannten Schwefelsäurebades gebildet und besaß eine Dicke von 3 µm. Danach wurde eine zweite Überzugsschicht aus Ni durch die gleiche elektrische Plattierung wie im Beispiel 1 darauf mit einer Dicke von 5 µm gebildet, so daß die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht 8 µm betrug. Der somit mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann bei 300°C während 10 Sekunden wärmebehandelt, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterworfen, wobei kein Rost sich nach 72 Stunden bildete. Durch mikroskopische Beobachtung des Querschnittes des Schweißnahtteiles des Rohres wurde bestätigt, daß die erste Überzugsschicht vollständig den Schweißnahtteil abdeckte und daß die Schnittstelle zwischen der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht eine Diffusionsphase der zwei Schichten aufwies. Durch den gleichen Biegetest und Auswertetest wie in Beispiel 1 ergab sich, daß die Überzugsschicht weder gebrochen noch abgeschält war.

Beispiel 3

Eine erste Überzugsschicht aus Sn-Zn wurde auf einem Stahlstreifen der gleichen Art wie im Beispiel 1 durch elektrisches Plattieren unter Verwendung einer Plattierflüssigkeit von SZ-240 (erzeugt durch Dipsole Co.) gebildet und besaß eine Dicke von 0,5 µm. Sodann wurde eine zweite Überzugsschicht aus Ni-Co über der ersten Überzugsschicht durch elektrische Plattierung unter Verwendung eines Plattierungsbades gebildet, das 260 g/l NiCl₂·6H₂O, 14 g/l CoCl₂·6H₂O und 15 g/l H₃BO₃ aufwies, wobei die Schicht eine Dicke von 0,5 µm besaß, so daß sich eine Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht von 1 µm ergab. Der somit mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 geformt und sodann wärmebehandelt bei 1000°C während 1 Minute, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterworfen, wobei sich kein Rost nach 48 Stunden bildete. Durch mikroskopische Beobachtung des Querschnittes des Schweißnahtteiles des Rohres wurde bestätigt, daß die erste Überzugsschicht vollständig den Teil abdeckte. Durch den gleichen Biegetest und Auswertetest wie im Beispiel 1 wurde die Überzugsschicht weder gebrochen noch abgeschält.

Beispiel 4

Eine erste Überzugsschicht aus Sn-Ni wurde auf einem Stahlstreifen der gleichen Art wie im Beispiel 1 durch elektrisches Plattieren gebildet, wobei ein Plattierungsbad verwendet wurde, das 48 g/l SnCl₂·6H₂O, 30 g/l NiCl₂·6H₂O, 200 g/l K₄P₂O₇, 20 g/l Glycine und 5 ml/l aus konzentriertem wässrigen Ammonium aufweist und wobei die Schicht eine Dicke von 0,5 µm besaß. Sodann wurde eine zweite Überzugsschicht aus Co über der ersten Überzugsschicht durch chemisches Plattieren gebildet unter Verwendung eines Plattierungsbades, das 22 g/l CoCl₂·7H₂O, 105 g/l N₂H₅Cl₂ und 90 g/l C₄H₄O₆Na₂·2H₂O aufwies und wobei die Schicht eine Dicke von 8 µm besaß, so daß sich eine Gesamtdicke der ersten Schicht und der zweiten Schicht von 8,5 µm ergab. Der somit mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann einer Wärmebehandlung bei 1130°C während 30 Sekunden unterzogen, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterworfen, wobei kein Rost nach 48 Stunden gefunden wurde. Durch mikroskopische Beobachtung des Querschnittes des Schweißnahtteiles des Rohres wurde bestätigt, daß die erste Überzugsschicht vollständig den Teil abdeckte. Durch den gleichen Biegetest und Auswertetest wie im Beispiel 1 ergab sich, daß die Überzugsschicht weder gebrochen noch abgeschält war.

Beispiel 5

Eine erste Überzugsschicht aus Ni wurde auf einem Stahlstreifen in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durch chemisches Plattieren gebildet und besaß eine Dicke von 5 µm und eine zweite Überzugsschicht aus Ni wurde darüber durch das gleiche elektrische Plattierungsverfahren wie im Beispiel 1 gebildet und besaß eine Dicke von 0,5 µm, so daß sich eine Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht von 5,5 µm ergab. Der somit mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann einer Wärmebehandlung bei 1200°C während 3 Minuten unterworfen, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterzogen, wobei kein Rost sich nach 72 Stunden bildete. Durch mikroskopische Beobachtung des Querschnittes des Schweißnahtteiles des Rohres wurde bestätigt, daß die erste Überzugsschicht vollständig den Teil abdeckte und daß die Schnittstelle zwischen der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht eine Diffusionsphase der zwei Schichten aufwies. Durch den gleichen Biegetest und Auswertetest wie im Beispiel 1 wurde gefunden, daß die Überzugsschicht weder gebrochen noch abgeschält war.

Beispiel 6

Eine erste Überzugsschicht aus Ni-P wurde auf einem Stahlstreifen in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durch das gleiche chemische Plattieren wie im Beispiel 1 gebildet und besaß eine Dicke von 5 µm und sodann wurde eine zweite Überzugsschicht aus Ni-B darüber durch die gleiche chemische Plattierung wie im Beispiel 3 bei der Plattierung der ersten Überzugsschicht gebildet und besaß eine Dicke von 4 µm, so daß die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht 9 µm betrug. Der somit mit zwei Schichten überzogene Stahlstreifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann bei 900°C während 30 Sekunden einer Hitzebehandlung unterzogen, um ein geschweißtes Rohr zu bilden.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterworfen, wobei sich kein Rost nach 72 Stunden bildete. Durch mikroskopische Beobachtung des Querschnittes des Schweißnahtteiles des Rohres wurde bestätigt, daß die erste Überzugsschicht vollständig den Teil abdeckte. Durch den gleichen Biegetest und Auswertetest wie im Beispiel 1 wurde gefunden, daß die Überzugsschicht weder gebrochen noch abgeschält war.

Vergleichsbeispiel 1

Lediglich eine Überzugsschicht aus Ni mit einer Dicke von 3 µm, welche die gleiche Schicht wie die zweite Überzugsschicht 2 im Beispiel 1 ist, wurde auf einem Stahlstreifen der gleichen Art gebildet, wie er im Beispiel 1 gemäß Fig. 2 verwendet wurde. Der so beschichtete Streifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann einer Wärmebehandlung bei 900°C während 30 Minuten unterzogen, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterzogen, wobei der Schweißnahtteil 4 in 0,5 Stunden rostete. Durch mikroskopische Beobachtung des Querschnittes des Schweißnahtteiles des Rohres wurde bestätigt, daß die Überzugsschicht aus Ni sich nicht vollständig auf dem Teil befand.

Vergleichsbeispiel 2

Eine erste Überzugsschicht aus Sn wurde auf einem Stahlstreifen in der gleichen Art wie im Beispiel 1 durch die gleiche elektrische Plattierung wie im Beispiel 2 gebildet und besaß eine Dicke von 0,2 µm. Eine zweite Überzugsschicht aus Ni wurde darüber durch das gleiche elektrische Plattierungsverfahren wie im Beispiel 1 für die zweite Plattierung gebildet und besaß eine Dicke von 15 µm, so daß sich eine Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht von 15,2 µm ergab. Der somit mit zwei Schichten überzogene Streifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann einer Wärmebehandlung bei 300°C während 1 Minute unterzogen, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterworfen, wobei sich kein Rost nach 24 Stunden bildete. Als Folge des Biegetests und des Auswertetests, dem das Rohr unterzogen wurde, schälte sich jedoch die Überzugsschicht ab. Daraus wird verständlich, daß, wenn die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht auf der Innenfläche des geschweißten Rohres sich über dem Grenzbereich von 1 µm bis 15 µm befindet, das Rohr nicht mehr verwendbar ist und auch aufgrund der hohen Kosten der zu verwendenden Rohmaterialien nicht mehr ökonomisch ist.

Vergleichsbeispiel 3

Eine erste Überzugsschicht aus Ni-B wurde auf einem Stahlstreifen der gleichen Art gebildet, wie er im Beispiel 1 verwendet wurde, indem die gleiche chemische Plattierung wie im Beispiel 5 für die erste Plattierung verwendet wurde und besaß eine Dicke von 15 µm. Sodann wurde eine zweite Überzugsschicht aus Co-Sn darüber durch elektrisches Plattieren gebildet unter Verwendung eines Plattierungsbades aus 260 g/l NiCl₂·6H₂O, 14 g/l CoCl₂·6H₂O und 15 g/l H₃BO₃ und diese Schicht besaß eine Dicke von 5 µm, so daß die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht 20 µm betrug. Der somit mit zwei Schichten überzogene Streifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann bei 1200°C während 5 Minuten einer Wärmebehandlung unterzogen, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterzogen, wobei kein Rost nach 24 Stunden gebildet wurde. Als eine Folge des Biegetests und des Auswertetests, dem das Rohr unterzogen wurde, schälte sich jedoch die Überzugsschicht ab.

Vergleichsbeispiel 4

Eine erste Überzugsschicht aus Ni-P wurde auf einem Stahlstreifen in der gleichen Art wie im Beispiel 1 durch die gleiche chemische Plattierung wie im Beispiel 1 für die erste Plattierung gebildet und besaß eine Dicke von 15 µm. Eine zweite Überzugsschicht aus Ni wurde darüber durch die gleiche elektrische Plattierung wie im Beispiel 1 für die zweite Plattierung gebildet und besaß eine Dicke von 15 µm, so daß die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht 30 µm betrug. Der somit mit zwei Schichten überzogene Streifen wurde in ein Rohr in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 geformt und sodann einer Wärmebehandlung bei 850°C während 15 Sekunden unterzogen, um ein geschweißtes Rohr zu erzeugen.

Dieses wurde dem gleichen Salz-Sprühtest wie im Beispiel 1 unterzogen, wobei kein Rost nach 4 Stunden gebildet wurde. Als Folge des Biegetests und des Auswertetests, dem das Rohr unterzogen wurde, ergab sich jedoch, daß die Überzugsschicht aufbrach und sich abschälte.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Innenfläche eines geschweißten Rohres, wie zuvor in Einzelheiten erläutert, zwei Überzugsschichten mit einer ersten Überzugsschicht und einer zweiten Überzugsschicht aus einem Metall bzw. einer Legierung, wobei das Metall bzw. die Legierung der ersten Überzugsschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist. Demgemäß ist das geschweißte Rohr gemäß der vorliegenden Erfindung am Grundstahl durch die Überzugsschicht nicht zugänglich und ist frei von Bruchstellen, Pinholes, überplattierten Stellen, und die Überzugsschicht kann sich nicht abschälen. Das geschweißte Rohr gemäß der Erfindung besitzt daher eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eine gute Verarbeitbarkeit bei der Verarbeitung der Anschlüsse. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind daher bemerkenswert.

Während die Erfindung in Einzelheiten und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, liegt es einem Fachmann auf der Hand, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß von dem Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Claims

1. Geschweißtes Rohr mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche, bei dem die die Schweißnaht aufweisende Innenfläche eine erste Überzugsschicht aus einem Metallmaterial aufweist, das aus Sn, Sn-Zn, Sn-Ni, Ni-P und Ni-B ausgewählt ist und bei dem die erste überzugsschicht mit einer zweiten Überzugsschicht überzogen ist, die aus einem Metallmaterial besteht, das aus Ni, Co und Legierungen basierend auf den Metallen ausgewählt ist.

2. Geschweißtes Rohr mit ausgezeichneter korrosionsbeständiger Innenfläche nach Anspruch 1, bei dem die Schnittstelle zwischen der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht eine Diffusionsphase der zwei Schichten besitzt.

3. Geschweißtes Rohr mit ausgezeichneter korrosionsbeständiger Innenfläche nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der ersten Überzugsschicht 0,5 bis 10 µm beträgt.

4. Geschweißtes Rohr mit ausgezeichneter korrosionsbeständiger Innenfläche nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der zweiten Überzugsschicht 0,5 bis 10 µm beträgt.

5. Geschweißtes Rohr mit ausgezeichneter korrosionsbeständiger Innenfläche nach Anspruch 1, bei dem die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht 1 bis 15 µm beträgt.

6. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche, bei dem eine erste Überzugsschicht aus einem Metallmaterial, das aus Sn, Sn-Zn, Sn-Ni, Ni-P und Ni-B ausgewählt ist, auf wenigstens einer Oberfläche eines Stahlbandes gebildet wird und sodann eine zweite Überzugsschicht aus Ni, Co und Legierungen, basierend auf den Metallen, über der ersten Überzugsschicht gebildet wird und der so beschichtete Stahlstreifen durch Verschweißen in ein Rohr geformt wird, wobei sich die beschichtete Oberfläche innen befindet und das sodann wärmebehandelt wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche nach Anspruch 6, bei dem die Dicke der ersten Überzugsschicht 0,5 bis 10 µm beträgt.

8. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche nach Anspruch 6, bei dem die Dicke der zweiten Überzugsschicht 0,5 bis 10 µm beträgt.

9. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche nach Anspruch 6, bei dem die Gesamtdicke der ersten Überzugsschicht und der zweiten Überzugsschicht 1 bis 15 µm beträgt.

10. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche nach Anspruch 6, bei dem die Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die in den Bereich fällt, der vom Schmelzpunkt des einzelnen Metalls oder der Legierung, welche die erste Überzugsschicht bildet, bis zu 1200°C reicht und während 5 Sekunden bis zu 15 Minuten vorgenommen wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rohres mit einer ausgezeichneten korrosionsbeständigen Innenfläche nach Anspruch 10, bei dem die Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 800 und 1200°C während bei einer Dauer von 10 Sekunden bis 5 Minuten vorgenommen wird.