DE753279C - Verfahren zum Plattieren von vollen oder hohlen Profilen, deren Kernmetall Eisen und deren Deckmetall ein Nichteisenmetall, z. B. Kupfer ist - Google Patents

Description

• Verfahren zum Plattieren von vollen oder hohlen Profilen, deren Kernmetall Eisen und deren Deckmetall ein Nichteisenmetall, .z. B. Kupfer ist Bekanntlich weisen Rohre, deren Kernmetall aus Eisen und deren Deckmetall aus Kupfer oder einem anderen Nichteisenmetall bestehen, mancherlei Vorzüge auf. Das Deckmetall kann dabei als Innen- oder Außen-oder als Innen- und Außenüberzug vorgesehen sein. Derartige aus Verbundmetall angefertigte Rohre zeichnen sich z. B. dadurch aus, daß sie den Vorzug der hohen Festigkeit des Eisenmetalls mit dem der Korrosionsbeständigkeit des Überzugsmetalls verbinden. Bisher sind Rohre der vorgenannten Art dadurch hergestellt worden, daß ein Kupferrohr entweder auf ein Eisenrohr aufgezogen oder in ein solches eingelegt worden ist. Die Verbindung der beiden aus verschiedenartigen metallischen Werkstoffen bestehenden Rohre erfolgte dabei nur auf mechanischem Weg und überschritt die Größe eines Haftdruckes nicht. Eine Verformung der Rohre z. B. durch Biegen oder Bördeln war nicht möglich, ohne ein Ablösen mit in Kauf nehmen zu müssen, so daß das Erzeugnis sich als nicht brauchbar erwies.
• Es ist weiterhin schon vorgeschlagen worden, Rohre aus verschiedenen Eisen- oder Stahlsorten auf der Strangpresse zu verarbeiten, wobei der Kern aus Eisen oder einer Eisenlegierung und der äußere bzw. der innere Überzug des Blockes aus einer anderen Eisenart oder Eisenlegierung oder aus einer Legierung sonstiger Metalle von annähernd der Preßtemperatur des Eisens besteht, und dabei eine Verschweißung der verschiedenen Eisen- oder Stahlschichten herbeizuführen. Die dabei auftretenden Schwierigkeiten lassen sich verhältnismäßig leicht überwinden, da die Schweißung zwischen den genannten Werkstoffen ohne zu große Schwierigkeiten gelingt. Dagegen reicht die Anwendung eines derartigen Verfahrens nicht aus, um brauchbare Eisen-Kupfer-Rohre herzustellen, da die Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser beiden Metalle zu sehr voneinander abweichen und die Gefahr besteht, daß beim Enderzeugnis gefährdende Oxydationen auftreten.
• Aus dem einschlägigen Schrifttum geht hervor, daß auch schon Versuche gemacht worden sind, Eisen- und Nichteisenmetalle vor dein eigentlichen Plattieren luftdicht abzuschließen, wobei in einen ringfö.rinigen Hohlraum an dein einen Ende der beiden miteinander zu plattierenden Metalle, den diese bilden, Magnesiumband oder Calciumkügelchen bzw. -körner eingebracht sind, die in der Wärme verbrennen und den vorhandenen Sauerstoff der Luft entziehen. Zwecks Vermeidung des Eindringens von Luft in diesen ringförmigen Hohlraum ist er an seinem Rand, also da, wo die beiden Metalle zusammenstoßen, verschweißt. Bei diesem Verfahren sind aber auth wiederum nur dem Eisen sehr verwandte Metalle, wie Nickel, benutzt worden, das bekanntlich mit dem Eisen eine ununterbrochene Reihe von Mischkristallen bildet und sich daher leicht autogen verschweißen läßt. Die Zugaben von Magnesium oder Calcium bedingen die Bildung der entsprechenden Metalloxyde, die ihrerseits eine einwandfreie Plattierung zwischen dem Grundmetall und der zu plattierenden Schicht ausschließen. Ein überschuß an den in dein ringförmigen Hohlraum eingebrachten Stoffen wird Legierungen zwischen dem Plattiermetall und diesen Absorptionsmitteln bilden, welche Versprödungen hervorrufen; eine zu geringe Menge wird nicht ausreichen, um den Sauerstoff restlos entfernen zu können. Daher ist dieses Verfahren recht unsicher und umständlich.
• Es ist ferner bekannt, beim Strangpressen von Zweimetallrohren aus Eisen und Legierungen von annähernd der Preßtemperatur des Eisens durch Umbördeln des Plattierinetalles im Vorprodukt eine gegenseitige Verschiebung beim Strangpressen zu verhindern.
• Außerdem ist im einschlägigen Schrifttum auch schon erwähnt, das Überzugsmetall auf der einen Stirnseite des zu verpressenden Zweimetallrohres als Mantel vorzusehen und auf der anderen Seite zu umbördeln. Auch diese -iaßnahme hat lediglich den Zweck, eine Verschiebung der beiden Teile gegeneinander zu vermeiden. Eine einfache Umbördelung bringt erfahrungsgemäß keinen Luftabschluß. Da ferner die Luft durch die Bohrung des Rohlings eintreten kann, gelangt sie auch auf die andere. Stirnseite zum Ummantelungsblech, das einesfalls so fest auf dieser Stirnseite aufgebracht sein kann, um zu verhindern, daß Luft und somit Sauerstoff zwischen den Eisenrohling und das Ummantelungsblech gelangen. Es besteht daher schon beim Vorwärmen die Gefahr des Loslösens der Auflageschicht.
• Für die Fachwelt war weiterhin ein Verfahren zum Warmpressen von Zweimetallstangen und -rohren nicht mehr neu, wobei das für sich erhitzte Kernmetall in der Strangpresse von einem ihm vorgelegten konischen Ring Überzugsmetall durch die Matrize mit hindurchzieht. Nach diesem Verfahren gelingt es aber nicht oder wenigstens nicht in der Art der Halbzeugmassenherstellung, Doppelmetallrohre, bei denen ein Plattierungsmetall wie Kupfer auf Eisen aufplattiert «-erden soll, anzufertigen.
• Handelt es sich um ein Walzplattieren von Zweimetallblechen, dann stellen sich wesentlich geringere Schwierigkeiten der Durchführung eines solchen Verfahrens entgegen; denn durch den beliebighohen Walzdruck, der auf die -\Terschweißungsfläche ausgeübt werden kann, werden zwischen den Platinen befindliche Gasreste zum Austritt gezwungen. Tritt trotzdem am Rand der Bleche ein Oxydieren auf, so spielt dieses deshalb keine Rolle, weil die Bleche nach dem Auswalzen auf jeden Fall beschnitten werden. Durch dieses Abschneiden werden die randoxydierten Teile entfernt. Ganz anders spielt sich das Verfahren in einer Strangpresse ab. Daselbst ist die Möglichkeit, radialen Druck auszuüben, beschränkt. Es gelingt nur unter ganz besonderen Umständen, Doppelmetallrohre aus verschiedenartigen metallischen Werkstoffen herzustellen. Beim Strangpressen tritt weiterhin eine viel stärkere Verformung auf als beim Walzplattieren. Eine Oxydation am Rande der zu plattierenden Metalle zieht ihre Spuren durch die ganze Verformung weit in den Rohrstrang hinein, so daß das ganze Er- i gebnis unbrauchbar wird. Die Oxydation kann durch das Verschweißen der Rohre an ihren Enden durch die örtlich starke Erwärmung begünstigt werden.
• Wenn beim Walzplattieren die beiden Metalle in ein sog. Knopfblech eingehüllt werden, so reicht diese Maßnahme für die Durchführung dieses Verfahrens zur Erzielung einer ausreichenden Verschweißung in diesem Falle aus. Beim Strangpreßverfahren muß aber das Schutzblech, wenn man ein solches vorsehen würde, vor dem Einsetzen in die Presse entfernt werden, so daß Gefahr besteht, daß Luft und somit Sauerstoff zwischen die Berührungsflächen der beiden Plattiermetalle gelangt.
• Um diesen Mangel zu beheben, werden nach der Erfindung die zu verbindenden Metalle beim Plattieren unter Verwendung einer Strangpresse schon vor dem Einsatz in den Rezipienten in Form konzentrischer Ringe ineinandergesetzt und an den Schnittkanten miteinander verbunden. Zu diesem Zweck wird ein Eisenknüppel in einen Mantel aus dem Plattierungsmetall, etwa ein nahtloses Kupferrohr, eingeschoben und die Trennungslinie zwischen den beiden Metallen durch Verstemmen fest abgedichtet. Der so vorbereitete Körper wird dann in ein Schutzblech eingepackt und in den Vorwärmofen auf Preßtemperatur erwärmt. Nach der Erwärmung wird der Block zur Presse gebracht, vom Schutzblech befreit und dann sofort in den Rezipienten eingesetzt ünd verpreßt. .
• Bei der Plattierung von Rohren, die auf der äußeren und inneren Oberfläche eine Kupferauflage tragen sollen, wird ein eiserner Hohlblock außen und innen mit dem Mantelmetall ausgesetzt und das Verstemmen an beiden Schnittkanten durchgeführt. Es hat sich gezeigt, daß eine Verschweißung nach diesem Verfahren vollständig gelingt, während die Abfälle außerordentlich gering sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Plattieren von vollen oder hohlen Profilen, deren Kernmetall Eisen und deren Deckmetall ein Nichteisenmetall, z. B. Kupfer ist, durch gleichzeitiges Auspressen der verschiedenen, konzentrisch zueinander angeordneten, zu einem Preßblock zusammengesetzten Metalle auf der Strangpresse, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auspressen des Preßblockes die Schnittlinien der Metalle durch Verstemmen abgedichtet und die Metalle unter Einhüllung in ein Schutzblech gemeinsam erhitzt werden, wonach unmittelbar vor Einführung des Preßblockes in den Rezipienten der Strangpresse das Schutzblech wieder entfernt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 2o8 769, 490-756 560 343 589 298; österreichische Patentschriften Nr. 105 oq.q:, '141 457;, französische Patentschrift Nr. 757 255; USA.-Patentschrift Nr. i 956 818; »Stahl und Eisen«, 1915, S. 533; »Maschinenbau, Der Betrieb«, 1929, S. 546; »Monatsheft für den Kaltwalzer«, 1927, S. 80; »Chemisches Zentralblatt«, 1934, S.3922; »0l und Kohle«, 1935, Heft 36, Sonderdruck.