DE823732C - Process for the production of multilayer pipes from copper-coated sheet steel strips - Google Patents
Process for the production of multilayer pipes from copper-coated sheet steel stripsInfo
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- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/154—Making multi-wall tubes
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Description
Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Rohren aus kupferüberzogenen Stahlblechstreifen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Rohren aus Stahl, deren. kupferüberzogene Schichten durch eine Zwischenschicht aus einer Kupfer-Zinn-Legierung miteinander verbunden sind, deren Schmelzpunkt unter jenem des Kupfers liegt. Während der Erhitzung erfolgt eine primäre Diffusion des Zinns in die Kupferschicht unter Bildung von Bronze.Process for the production of multilayer pipes from copper-clad Sheet steel strips The invention relates to a method for producing multilayered Steel pipes, their. copper-plated layers through an intermediate layer a copper-tin alloy are connected to each other, the melting point of which is below that of copper. Primary diffusion of the takes place during heating Tin into the copper layer to form bronze.
Gemäß der Erfindung wird dieses an sich bekannte Verfahren in der Weise ausgeführt, d'aß man den Zinnüberzug nur auf etwa die halbe Oberfläche der einen Schichtseite des Streifens, und zwar von deren einer Längskante bis etwa zu ihrer Längsmittellinie hin aufbringt. Dabei ist es zweckmäßig, daß man einen solchen Zinnüberzug während der Längsförderung eines zu dem Mehrschichtenrohr zu biegenden kupferüberzogenen Stahlbandes aufbringt.According to the invention, this per se known method is in the This way, the tin coating is only applied to about half the surface of the one layer side of the strip, namely from one longitudinal edge to about their longitudinal center line applies. It is useful to have one Tin plating during the longitudinal conveyance of one to be bent into the multilayer pipe copper-coated steel band applies.
Ferner ist es vorteilhaft, daß man das kupferüberzogene und auf der halben Oberfläche seiner einen Seite mit Zinn bedeckte Stahlband in an sich bekannter Weise durch Biegen in Querrichtung um 720 ' zu einem mehrschichtigen Rohr formt.Furthermore, it is advantageous to shape the copper-coated steel strip, which is covered with tin on one side of one side, in a manner known per se by bending in the transverse direction by 720 ' to form a multilayered tube.
Im Vergleich zu dem Verfahren, wie es bisher ausgeübt wurde, bietet die Erfindung den Vorteil einer außerordentlichen Wirtschaftlichkeit, weil es bisher üblich war, die kupferüberzogenen Blechstreifen in Querrichtung zu einem Rohr zu biegen und hohe Temperaturen zu verwenden, um das Kupfer zu schmelzen. Nach der vorliegenden Erfindung werden Temperaturen angewendet, nur um Bronze auf den Zwischenflächen zu bilden, und hierbei wird das Kupfer auf der Oberfläche nicht geschmolzen. Es zeigt F ig. i eine schematische Darstellung des Streifenmaterials beim Durchgang durch eine Rohrformvorrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ofens und eines Kühlers zur Behandlung der Rohre nach ihrer Formung, 1# ig. 3 eine schematische. Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform der Heizzone, Fig. .I einen vergrößerten Querschnitt, nach Linie 4-4 aus Fig. i, der das Aufbringen des zusätzlichen Metalls erkennen läßt, Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt des Bandmaterials unmittelbar vor dessen Verformung zu einem Rohr, Fig. 6 eitlen vergrößerten Querschnitt eines teilweise geformten Rohres, Fig. 7 einen Querschnitt durch ein fertiges Rohr. In Fig. i ist ein Metallstreifen auf einer Vorratsrolle i gezeigt, der durch Zugrollen 2 abgezogen wird. Gemäß Fig. 5 besteht der Streifen 3 aus einem Hauptteil 7, der auf beiden Seiten einen Kupferüberzug 4, 5 trägt. Dieser Kupferüberzug kann auf verschiede Weise, beispielsweise elektrolytisch, aufgel>rac'ht sein. Er kann aus handelsüblichem reinen Kupfer bestehen. Er kann jedoch auch Metalle enthalten, die mit Kupfer legiert sind, und das Wort Kupfer soll in der Beschreibung eine solche Anwendung einschließen. Das zusätzliche Metall 6 wird, wie Fig.5 zeigt, an einer bestimmten oder mehreren bestimmten Stellen des mit Kupfer überzogenen Streifens aufgebracht. Dies kann man mittels einer Metallspritzvorrichtung io (Feg. i) erreichen, die eine Düse i i aufweist. Das zusätzliche Metall kann der Spritzvorrichtung in Streifen oder Drahtform von einer Vorratsrolle 12 zugeführt werden. Das Auftragen des zugeführten Metalls auf den Streifen erfolgt vorzugsweise, solange dieser noch eine flache Form aufweist, und demzufolge ist die Spritzvorrichtung zwischen der Vorratsrolle 12 und der unten beschriebenen Rohrformvorrichtung angeordnet. Wie in Fig.4 gezeigt, läuft der Streifen 3 unter der Spritzdüse ii vorbei. Diese sitzt unmittelbar über jener Stelle des Streifens, auf die das zuzuführende Metall aufgetragen werden soll, während der übrige Teil des Streifens durch ein Schild 15 o. dgl. gegen den Metallstrahl 16 abgedeckt ist.Compared to the method as previously practiced, the invention offers the advantage of being extremely economical because it has hitherto been customary to bend the copper-clad sheet metal strips in the transverse direction to form a tube and to use high temperatures to melt the copper. In the present invention, temperatures are used only to form bronze on the interfaces and this does not melt the copper on the surface. It shows fig. i a schematic representation of the strip material as it passes through a tube forming device, FIG. 2 a schematic representation of a furnace and a cooler for treating the tubes after they have been formed, FIG. 3 a schematic. Representation of a modified embodiment of the heating zone, Fig. I an enlarged cross-section along line 4-4 in Fig. I, which shows the application of the additional metal, Fig. 5 shows an enlarged cross-section of the strip material immediately before it is deformed into a tube, FIG. 6 shows an enlarged cross-section of a partially formed pipe, FIG. 7 shows a cross-section through a finished pipe. In FIG. I, a metal strip is shown on a supply roll i, which is drawn off by pulling rollers 2. According to FIG. 5, the strip 3 consists of a main part 7 which has a copper coating 4, 5 on both sides. This copper coating can be dissolved in various ways, for example electrolytically. It can consist of commercially available pure copper. However, it may also contain metals alloyed with copper, and the word copper in the description is intended to include such an application. The additional metal 6 is, as FIG. 5 shows, applied to one or more specific locations on the strip coated with copper. This can be achieved by means of a metal spray device io (Fig. I) which has a nozzle ii. The additional metal can be supplied to the spray device in strip or wire form from a supply roll 12. The applied metal is preferably applied to the strip while it is still flat, and accordingly the spray device is located between the supply roll 12 and the tube forming device described below. As shown in Figure 4, the strip 3 passes under the spray nozzle ii. This sits directly above that point on the strip to which the metal to be fed is to be applied, while the remaining part of the strip is covered against the metal beam 16 by a shield 15 or the like.
So zeigt Fig. 5, daß nur ein Teil des Überzugs 4 zusätzliches Metall trägt, während dieses auf der gegenüberliegenden Seite des Streifens fehlt, so daß der Überzug 5 dort seine ursprüngliche Beschaffenheit hat.Thus, Fig. 5 shows that only part of the coating 4 is additional metal while this is missing on the opposite side of the strip, so that the coating 5 has its original texture there.
Während sich der Streifen in der Längsrichtung vorwärts bewegt, läuft er durch Kantenschrägrollen 2o, die die Kanten bei 21 und 22 (Fig.5) abschrägen. Dieses Abschrägen wird vorzugsweise durch Druck erzielt, wodurch das Metall zum Fließen gebracht wird und das L berzugsmetall unversehrt auf der Kante 21 und die l'1>,^rzugsschichten 4 und 6 auf der aiigesdirägten kante 22 verbleiben.As the strip advances in the longitudinal direction, it runs he by edge rollers 2o, which bevel the edges at 21 and 22 (Fig.5). This chamfering is preferably achieved by pressure, whereby the metal to Flow is brought and the L coating metal intact on the edge 21 and the l'1>, ^ pulling layers 4 and 6 remain on the central edge 22.
In den Fig.5, 6 und 7 sind die t'1>erzugsscliicliten stark vergrößert dargestellt. lii Wirklichkeit erhält man die Stärke des Kupferüberzugs, wenn maii etwa .I25 Gramm (1j Unzen) Kupfer auf den Quadratmeter beider Seiten des Streifens aufbringt. Es ist nur c,üie sehr kleine Menge Zinn oder Zink erforderlich, weil ein solches Verhältnis zwischen dem Kupfer und dein zusätzlichen Metall erwünscht ist, das ein I.iitniet;ill mit hohem Kupfergehalt ergibt. In dieser Hinsicht können allerdings Schwankungen auftreten.In FIGS. 5, 6, and 7, the educational cliiclites are greatly enlarged shown. lii Reality you get the thickness of the copper plating when maii about .I25 grams (1j ounce) of copper on one square meter on either side of the strip brings up. Only a very small amount of tin or zinc is required because such a ratio between the copper and your additional metal is desirable which results in a high copper rivet. In this regard you can however, fluctuations occur.
Der so vorbereitete Strcifen läuft durch eine Rohrformvorrichtung 25, wo er rohrförmig bogen wird, wobei das zusätzliche Metall natürlich bereits wieder fest ist. Die Rohrforrnvorrichtung kann beliebiger und lickannter Konstruktion sein und erfordert desliall> keine nähere Erläuterung. Das Rohr kann filier ein",iri #M) eiiieiii Arrn 26 gehaltenen Aufsteckdorn gefoi-nit werden. Dieser Dorn ragt bei 27 in (las Rolir, wo der Streifen 1>_i einigen der letzten Foren« alzeii noch nicht geschlossen isst.The strip prepared in this way runs through a pipe forming device 25, where it is bent into a tubular shape, with the additional metal already of course is solid again. The pipe forming device can be of any desired construction and therefore does not require any further explanation. The pipe can filier a, "iri #M) eiiieiii Arrn 26 held mandrel to be foi-nit. This thorn protrudes at 27 in (read Rolir, where the strip 1> _i some of the last forums «alzeii still does not eat closed.
Der Streifen wird, wie dies Fig.6 in noch unvollendeter Ausführung zeigt. zti zwei aufeinanderliegenden Lagen geformt. Dabei liegt der urverzinnte Teil des Kupferüberzugs 4 an der Oberfläche und bildet somit die Innenfläche des Rohres. Der übrige Teil des L'berzugs 4 mit dem darauf aufgetragenen Metall bildet clie Zv: ischenschicht. Das aufgetragene Metall 6 reicht ungef:ilir von der abgeschrägten Kante 21 lies zu der schrägen Kante 22 und erstreckt sich somit zwischen den beiden Lagen. Ein Teil des Überzugs 5 liegt an der Oberfläche und bildet den äußeren Cherztig des Rohres, während etwa die Hälfte des Cberzugs ; zur Oberfläche der Innenlage wird und somit als Zwischenschicht dient. Wenn (las Rohr endgültig geformt, durch den oder die letzten Fornirollensätze einem Druck unterworfen und der in der Mitte liegende Teil des Streifens so gebogen wird, d-aß er sich an die allgeschrägten Kanten anlegt, so er=hält es die in Fig.7 gezeigte Form, bei der das zusätzliche Metall zwischen den Lagen, und zwar zwischen dem als Zwischenschicht dienenden Kupferüberzug 5 und dem Kupferüberzug 4 liegt Das zusätzliche Metall befindet sich auch zwischen den Berührungsflächen in der Naht, d. h. jenem Teil des Rohres, der aus den abgeschrägten Kanten und dem zwischen diesen liegenden Rohrteil gebildet ist.The strip is, as shown in Fig. 6, in an unfinished version shows. zti formed two layers on top of each other. Here lies the primordial tinned one Part of the copper coating 4 on the surface and thus forms the inner surface of the Pipe. The remaining part of the coating 4 forms with the metal applied thereon clie Zv: ischenschicht. The applied metal 6 extends approximately from the beveled Edge 21 read to the inclined edge 22 and thus extends between the two Locations. Part of the coating 5 is on the surface and forms the outer cake of the pipe, during about half of the coating; to the surface of the inner layer and thus serves as an intermediate layer. When (read tube finally formed, through the last set or sets of form rollers are subjected to pressure and the one in the middle The lying part of the strip is bent in such a way that it adapts to the oblique angle Creates edges, so it = keeps the shape shown in Fig. 7, in which the additional Metal between the layers, namely between the copper coating serving as an intermediate layer 5 and the copper plating 4 is the additional metal is also between the contact surfaces in the seam, d. H. that part of the pipe that comes from the beveled Edges and the pipe part lying between these is formed.
Nachdem das Rohr so geformt ist, wird es einer Wärmebehandlung unter-#vorfen.
Wie Fig. 2 zeigt, kann es durch einen Ofen 30 hindurchgeführt werden. Diese
kann mit reduzierenden oder nicht oxydierenden Gasen zusammen mit dem durch das
Rohr 3i zugeführten Heizgas bewirkt werden. Für das Rohr kann innerhalb des Ofens
ein besonderes Führungsrohr 32 vorgesehen sein. Die Rohrformvorrichtrang und der
Of:n können hintereinand-r
Es ist ersichtlich, wie das Rohr oder die Roare mit dieser Einrichtung bei einer größeren Gesc'hwindigkeit, aller gleichem Energieaufwand durch den Ofen gefördert werden können oder wie sich der Energieaufwand zugunsten der etwa gleichen Bewegungsgeschwindigkeit des Rohres herabsetzen läßt oder wie man die beste bzw. w-ünschensw-(-rteste Kombination von Geschwindigkeit und Energieaufwand auswählen kann. Die Tune;- und Außenseite der Kupferüberzüge werden nicht geschmolzen und daher auch nicht schädlich beeinflußt. Im Gegenteil werden die Kupferüberzüge durch die Wärinel>c°liandilting vergütet, so daß sie fest an dem überzogenen Stahl haften. Da man insbesondere Öfen der in Fig. 2 dargestellten Bauart keine kohlenstofllaltigen Stoffe zuzuführen braucht, werden -diese Öfen in sauberem Zustand erhalten und erfordern somit keine häufige Abnahme Gier Ummantelung zu Reinigungszwecken. Da der äußere Kupferiil>erztsg nicht geschmolzen wird, sammeln sich keine Kupferteilchen im Ofen, die sich als Klumpen oder Tropfen bei einer längeren -Arbeitsdauer absetzen könnten. Die Lebensdauer der Führungsrohre im Ofen wird verlängert, cla keine kohlenstoffhaltigen Bestandteile vorhanden sind, die mit dem -Metall der Führungsrohre legieren und dadurch deren Schmelzpunkt herabsetzen oder sonst schädigend auf sie einwirken könnten. Wenn der Ofen bei niedriger Temperatur arbeitet, wird dess,-n Lebensdauer erhöht. Eine Ansammlung von kohlenstoffhaltigen Substanzen würde in einem Ofen gemäß Fig.3 als Isolator wirken, der die Zuführung der Hitze in das Rohr erschweren würde, und dieser Nachteil trifft beim vorliegenden Verfahren nicht ein. Das Kühlungsproblem ist ebenfalls vereinfacht, weil die Rohre nicht van einer hohen Temperatur herabgekühlt zu werden brauchen. --Man kann deshalb eine kleine Kühleinrichtung verwenden. Bei einem Ofen nach Fig.3 kommen die Elektroden nicht mit geschmolzenem Metall in Berührung, sondern lediglich mit dem Kupferüberzug 5 der Rohroberfläche, der in festem Zustand verbleibt. Dies hat den Vorteil, daß die Elektroden kein geschmolzenes Kupfer aufnehmen können.It can be seen how the pipe or the roare with this facility at a higher speed, all the same energy expenditure through the furnace Can be promoted or how the energy expenditure in favor of about the same Reduce the speed of movement of the pipe or how to find the best resp. Desired - (- Select the best combination of speed and energy expenditure can. The tune; - and outside of the copper coatings are not melted and therefore also not adversely affected. On the contrary, the copper coatings are through the heat> c ° liandilting tempered so that they adhere firmly to the coated steel. Since there are no carbon-containing ovens in particular of the type shown in FIG Needs to supply substances, these ovens are kept in a clean condition and require thus no frequent decrease in greed sheathing for cleaning purposes. Since the outer Copper oil is not melted, no copper particles collect in the furnace, which could settle as lumps or drops over a longer period of time. The service life of the guide tubes in the furnace is extended, no carbon-containing ones There are components that alloy with the metal of the guide tubes and thereby lowering their melting point or otherwise damaging them. If the furnace operates at a low temperature, its service life will be increased. An accumulation of carbonaceous substances would be in a furnace according to Fig.3 act as an insulator that would make it difficult for the heat to flow into the pipe, and this disadvantage does not apply to the present process. The cooling problem is also simplified because the tubes are not cooled down at a high temperature need to become. - You can therefore use a small cooling device. at In a furnace according to Fig. 3, the electrodes do not come into contact with molten metal, but only with the copper coating 5 of the pipe surface, which is in the solid state remains. This has the advantage that the electrodes do not pick up any molten copper can.
Man erhält außerdem bessere Rohre, da diese nicht auf eine hohe Temperatur erhitzt zu werden brauchen. Bei der niedrigen Löttemperatur ist die Gefügeausdehnung (grain growth) des Streifenmaterials geringer, so daß das fertige Rohr aus einem Streifen kleinerer Korngröße hergestellt und somit zum Biegen.und Formen geeigneter ist. Indessen ist es der Zweck, ein Rohrmaterial mit einer gelöteten Naht, und zwar mit einer solchen Naht zu erhalten, die mittels einer überwiegend aus Kupfer bestehenden Legierung gelötet ist und sich von den nur verschweißten oder verlöteten Lagen unterscheidet. Mit anderen Worten: Die Kupferoberflächen d und 5 sind nicht zusammengelötet, sondern sie werden ein Teil, und zwar ein wesentlicher Teil der verbindenden Legierung.You also get better pipes because they are not at a high temperature need to be heated. The structural expansion is at the low soldering temperature (Grain growth) of the strip material less, so that the finished tube from one Smaller grain size strips are produced and therefore more suitable for bending and shaping is. Meanwhile, the purpose is to make a pipe material with a soldered seam, namely to get with such a seam, by means of a predominantly made of copper Alloy is soldered and differs from the only welded or soldered layers. In other words: The copper surfaces d and 5 are not soldered together, but they become part, and indeed an essential part, of the connecting alloy.
Schließlich ist die Unabhängigkeit der verschiedenen Metallschichten an den Zwi.schenflÄchen zwischen den Lagen und in der Naht, nämlich der Teile der Kupferüberzüge 4 und 5 und des zusätzliehen Metalls im homogenen Utmetall8 atffgegangren.Finally, there is the independence of the various metal layers at the intermediate surfaces between the layers and in the seam, namely the parts of the Copper coatings 4 and 5 and the additional ones Metal in homogeneous Utmetall8 atffgangren.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US823732XA | 1948-11-05 | 1948-11-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE823732C true DE823732C (en) | 1951-12-06 |
Family
ID=22170785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEB2640A Expired DE823732C (en) | 1948-11-05 | 1950-03-21 | Process for the production of multilayer pipes from copper-coated sheet steel strips |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE823732C (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1950
- 1950-03-21 DE DEB2640A patent/DE823732C/en not_active Expired
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