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Lochdorn für das Strangpressen von Rohren Die Erfindung betrifft Lochdorne
für das Strangpressen, insbesondere von solchen Metallen und Legierungen, die, wie
Eisen und Stahl, hohe Preßtemperaturen erfordern.
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Es ist bekannt, Kalt- und Warmziehdorne auf ihrer ganzen Fläche mit
stellitartigen Hartmetallen zu überziehen. Es wurde auch schon vorgeschlagen, die
Dorne von Lochpressen mit einer aus Wolframcarbiden bestehenden Büchse zu ummanteln.
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Die Herstellung von Dornen, die auf ihrer ganzen Oberfläche mit einer
Auftragschweißung von Stelliten oder mit einem Wolframcarbidmantel versehen sind,
ist sehr kostspielig. Dazu kommt noch, daß solche vollständig ummantelten Dorne
wegen der großen Verschiedenheit der Ausdehnungskoeffizienten des Mantel- und Blockmaterials
und den beim Strangpressen auftretenden Temperaturunterschieden leicht zum Reißen
neigen.
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Es ist auch schon bekannt, die sehr hohen mechanischen Beanspruchungen
und stärkster Abnutzung ausgesetzten Kanten der Matrizen und Stempel von Warmpreßgesenken
und Abgratwerkzeugen durch Aufschweißen von Hartmetallen zu bewehren.
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Die Erfindung besteht darin, daß an Lochdornen für das Strangpressen
von Rohren, insbesondere von Stahlrohren, die während des Auspressens in der Hubachse
Relativbewegungen zur Preßmatrize ausführen, der kurze Abschnitt, der während des
Auspressens des letzten Blockteils wirksam ist, oberflächlich mit einer Schicht
aus einem Werkstoff von hoher Warmfestigkeit und großem Widerstand gegen Verschweißung
und Abnutzung versehen ist. Dieser Abschnitt des Lochdorns ist nicht stärkeren mechanischen
Beanspruchungen von größerer Abnutzung ausgesetzt als die anderen Teile des Lochdorns,
wohl aber einer stärkeren Erwärmung, weil er am längsten mit dem erhitzten Block
in Berührung steht. Diese Erwärmung macht sich in der Weise geltend, daß die Lochdorne
in dem kritischen Abschnitt infolge plastischer Verformung und der auf den Lochdorn
wirkenden Zugbeanspruchungen sich einschnüren und verlängern und schon durch geringe
Abschnürung unbrauchbar werden, weil jede Änderung des Durchmessers des Lochdorns
sich in der Änderung der Wandstärke des Rohres geltend machen muß. Diesem Einschnüren
des Lochdorns wird nach der Erfindung dadurch begegnet, daß man den Lochdorn an
der kritischen Stelle mit einer Schicht aus einem Werkstoff von besonderer Warmfestigkeit
versieht. Dabei kommt zweifellos nicht nur die höhere Warmfestigkeit der für diesen
Zweck geeigneten Werkstoffe zur Geltung, sondern auch die wesentlich verminderte
Wärmeleitfähigkeit, die diesen Werkstoffen eigen ist.
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Da auch die arbeitende Kante des freien Lochdornendes besonderem Verschleiß
ausgesetzt ist, empfiehlt es sich, auch diese oder die ganze Lochdornspitze aus
einem Werkstoff, der höchste Warmfestigkeit und großen Abnutzungswiderstand aufweist
und nicht zum Verschweißen mit dem hocherhitzten Blockmaterial neigt, herzustellen.
Je
nach der Wirksamkeit einer dauernd auf den Lochdorn wirkenden Kühlung kann man sich
für die Herstellung des Lochdorns niedrig legierter Stähle von nicht besonderer
oder mittlerer Warmfestigkeit bedienen. Die ringförmige Schicht aus hochwarmfestem,
der Abnutzung und Verschweißung widerstehendem Werkstoff, im folgenden kurz Hartmetall
genannt, kann beispielsweise durch Auftragen von Hartmetallen des Stellittyps in
tropfbar flüssigem Zustand, durch Aufschweißen von Schwermetallcarbidkörnern oder
durch Aufschrumpfen von Rohren aus genannten Stoffen hergestellt werden.
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Es wurde ferner gefunden, daß eine praktisch vollkommen ausreichende
Haltbarkeit der Lochdorne nach der Erfindung schon erzielt wird, wenn man statt
der kostspieligen Hartmetalle der Stellit- oder Carbidgruppe chromlegierten Hartguß
oder chromlegierte Ledeburitstähle zur Herstellung der Schutzschicht verwendet,
die sich wie die Stellite leicht in tropfbar flüssigem Zustand auf die Lochdorne
auftragen lassen. Beispielsweise ist ein für die Herstellung von Schnitten häufig
verwendeter Stahl der Ledeburitgruppe mit 1,2 bis 2,5*C und io bis 13% Cr als Lochdornpanzerungsmaterial
sehr gut geeignet.
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Die praktische Bedeutung der Erfindung besteht darin, daß die partiell
gepanzerten Lochdorne einfacher und billiger herzustellen und haltbarer sind als
die vollständig gepanzerten Lochdorne, da sie nicht wie diese zu Rißbildung neigen.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für das Strangpressen von
Stahlrohren praktisch vollkommen ausreichende Panzerungen schon mit den billigen
Chromkohlenstoffeisenlegierungen erzielt werden können. Panzerungen aus diesen Werkstoffen
weisen gegenüber schweißwarmem Eisen einen überraschend hohen Widerstand gegen Abnützung
und Verschweißung auf.
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In der Zeichnung sind in den Abb. i bis 3 Lochdornausführungen nach
der Erfindung dargestellt, bei denen nur bestimmte Teile der arbeitenden Fläche
des Lochdorns mit einer Hartmetallschicht versehen sind, und zwar zeigt Abb. i einen
Lochdorn, - bei dem die Hartmetallpanzerung durch Auftropfen in flüssigem Zustand
fest mit dem Lochdornmaterial verbunden ist.
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Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch Abb. i an der Stelle der ringförmigen
Hartmetallpanzerung. Abb.3 stellt einen Lochdorn dar, bei dem die Lochdornspitze
ein getrenntes, ganz aus - Hartmetall bestehendes Stück des Lochdorns bildet, welches
mit dem eigentlichen Lochdornschaft durch Verschraubung verbunden ist, während die
ringförmige Panzerung des höchstbeanspruchten Lochdornteils aus einem Rohr aus Hartmetall
besteht, welches auf den Lochdornkörper aufgeschrumpft und durch ein Stützrohr gegen
Verschiebung irr Längsrichtung gesichert ist.
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In den Abb. i und 2 ist i der eigentliche Lochdornschaft, 2 eine Gewindebohrung,
welche zur Befestigung des Lochdorns am Lochdornträger dient; 3 ist die ringförmige,
aus Hartmetall bestehende Arbeitskante am freien Lochdornende, und ¢ ist die ringförmige,
gleichfalls aus Hartmetall bestehende Panzerungsschicht, welche den beim Ausspritzen
des letzten Blockteils wirksamen Abschnitt des Lochdorns gegen Abnützung schützt.
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In Abb. 3 ist Ja der eigentliche Lochdornschaft; 2a ist die Gewindebohrung
zur Befestigung des Lochdorns am Lochdornträger. 4.a ist ein aus Hartmetall bestehendes
Schutzrohr, welches auf den Lochdornkörper aufgeschrumpft ist. 5 ist ein aus einem
Stahl mittlerer Warmfestigkeit hergestelltes Stützrohr, welches auf den Lochdornschaft
so aufgeschrumpft ist, daß es das Schutzrohr 4.a gegen Verschiebung in der Längsrichtung
sichert. 6 ist eine ganz aus Hartmetall hergestellte Spitze, welche mittels der
Schraube 7 am freien Ende des Lochdornschafts iß befestigt ist.
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Die in den Abb. i bis 3 dargestellten Lochdorne können mit einer zentralen
Bohrung versehen sein, durch welche vom Lochdornträger aus dauernd gasförmige. oder
flüssige Kühlmittel zu-und abgeführt erden können.