DE844806C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmetallstraengen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmetallsträngen Es ist bekannt, Verbundmetallsträngedurch Verschweißen einesGrundwerkstoffes miteinemPlattierungsmetall höheren Schmelzpunktes durch Gießen des flüssigen Grundwerkstoffes unmittelbar auf oder an den festen und festbleibenden Plattierungswerkstoff herzustellen, wobei in der Regel aus dem Plattierungs« erkstoff zunächst eine Hohlform gebildet wird. in die dann der flüssige Grundwerkstoff eingegossen wird. Bei diesem bekannten Verfahren muß der Plattierwerkstoff .getrennt vom Grundwerkstoff auf spanlosem Wege in Band- oder Plattenform gebracht werden, was nicht nur zeitraubend, sondern auch teuer ist. Man hat deshalb auch schon vorgeschlagen, Verbundmetallstränge durch stetiges Gießen so herzustellen, daß die Verbundwerkstoffe gleichzeitig, aber in verschiedene in Richtung des Stranges versetzte Formen vergos-sen werden, wobei der aus der einen Form austretende erstarrte Strang durch die nächste Form geleitet wird, um dort als Grundkörper für -den eigentlichen Verbundstrang zu dienen.
• Bei diesen bekannten Verfahren tritt jedoch eine völlige Verschweißung der beiden verschiedenen Metalle nicht mit vollerSiaherheit ein. In der Regel machen sich solche Schweißfehler erst in einer späteren Stufe des spanlosen Verforfinungsverfahrens bemerkbar, wodurch es notwendig wird, solche ungenügend verschweißte Stellen aus den aus dem Verbundmetallstrang hergestellten Blechen, Bändern, Sch@iben usw. herauszuschneiden, was nicht nur einen. Werkstoffverlust, für die Weiterverarbeitung @ bedetitef, stinderti auch unnvirtschaftlich ist, weil auf den entstandenen Abfällen nicht nur die Gießkosten, sondern auch.. schop Verarbeitungskosten ruhen.
• Bei dem zuerst genannten bekannten Verfahren wird das flüssige Metall in die als Gießform dienen-de Hohlform aus dem Plattierungsmetall gegossen, ohne d'aß die mit derer flüssigen Metall in Berührung kommende, nur schwach oxydierte Oberfläche der Hohlform besonders für die Verschweißung vorbereitet wird. Offenbar aus diesem Umstand glaubte man, auch bei dem zweiten bekannten Verfahren keine Rücksicht darauf nehmen zu müssen, daß die Oberfläche des.--zuerst - erstarrten Stranges, insoweit .sie mit dem flüssigen Metall in Berührung kommt, oxydfrei ist, da man eine völlige Verschweißung der Einzelstränge zu erreichen hoffte. Durch viele Untersuchungen wurde aber eine so starke Oxydation der Oberfläche des zuerst gegossenen Einzelstranges festgestellt, daß eine einwandfreie Verschweißung des Verbundmetallstranges nicht eintreten kann. Der Versuch, die nach der Erstarrung oxydierte Oberfläche des zuerst gegossenen Stranges vor dem Einlaufen in der nachfolgenden. Gießform mechanisch oder chemisch zu reinigen, brachte keinen Erfolg.
• Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum stetigen Gießen von Verbundmetallsträngen unter Verwendung von ineinarKergehängten Gießformen, bei welchen der aus der einen Gießform austretende Strang als Grundkörper für. den herzustellenden Verbundstrang dient, und sie besteht im wesentlichen darin, daß der zuerst erstarrte Strang sofort nach dem Verlassen seiner Gießform unter Luftabschluß in die Schmelze des anderen Stranges eingeführt wird, so daß eine Oxydation der mit (lern zweiten -Strang zu verschweißenden Oberfläche des ersten Stranges ausgeschaltet ist.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der-folgenden Beschreibung .hervor, in der an Hand der Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erläutert sind. In der Zeichnung zeigt Abb. i eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum. Gießen von VerbundmetalisträngM im Schnitt, Abb. 2 dieselbe Vorrichtung in Draufsicht, Abb. 3 eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Abb. i und 2 im Schnitt, .
• Abb. d dieselbe Vorrichtung in Draufsicht, Abb. 5 ehre weitere Abwandlung der Vorrichtung im Schnitt, Abb.6 eine Draufsicht hierzu, Abb. 7 eine weitere Abwandlung der Vorrichtung gemäß Abb. 5 und 6 im Schnitt, Abb. 8 eine Draufsicht hierzu.
• In den Abb. i und 2 ist i die Gießform bekannter Bauart, die in vorliegendem Fall zweckmäßig gekühlt ist. Ihr wird das flüssige Kühlmittel durch den ]tdhrstutzeri 2 zugeleitet, der mit einem an sich bekannten und nicht dargestellten Kühlmittelbehälter in Verbindung steht. Das flüssige Kühlmittel tritt aus der Kokille i, wie an sich bekannt, durch den Ringschlitz 3 aus und kühlt den erzeugten Strang dann unmittelbar. Mit der Kühlkokille i ist der Mantel .4 verbunden, welcher mit einer schlecht wärmeleitenden Masse 5 ausgekleidet ist. In die Auskleidung 5 des 'Mantels .I ist mit Hilfe des Haltekreuzes 6 eine zweite, zweckmäßig auch gekühlte Gießform 7 bekannter Bauart eingesetzt, der das Kühlmittel durch den mit ihr verbundenen Rohrstutzen 8 zugeführt wird. Im Gegensatz zur Gießform i tritt bei der Gießform 7 das Kühlwasser nicht durch einen Ringschlitz aus, sondern es wird in bekannter Weise aus der Gießform zurückgeführt, was auch nicht dargestellt ist. Die Gießform 7 ist gegen die Auskleidung 5 durch eine schlecht wärmeleitende Masse 9 gegen Wärmeüibergang abgeschirmt. Die beiden schlecht wärmeleitenden Einsätze 5 und 9 bilden miteinander den Ringraum io, in den das flüssige Metall für die Plattierdecke in bekannter f\'eise und mit liekanritett Mitteln geleitet wird.
• Beim Beginn des Stranggießens mit der erfindungsgerrräßen Vorrichtung gemäß Abb. i und 2 werden zunächst die Gießformen i und 7 in der in den Abb. i und 2 dargestellten Weise ineinandergehängt und in ihrem gegenseitigen Abstand durch das Haltekreuz 6 festgelegt. Sodann wird in üblicher Weise von unten her in die Gießformen i und 7 ein entsprechend abgesetzter Anfahrkopf an sich bekannter Bauart, der nicht dargestellt ist, eingeführt und zunächst der Kernstrang i i gegossen. Nach dem Eintritt des ganz oder teilweise über den Querschnitt erstarrten Stranges i i in den kreisförmigen Hohlraum der Gießform i wird in den Ringraum io der flüssige Plattierwerkstoff eingegossen. Auf dem bereits ganz oder teilweise über den Querschnitt erstarrten Strang 11 erstarrt -auch der Plattierwerkstoff zur Pl.attierdecke 12, die mit dem Hauptstrang verschweißt.
• Die völlige Verschweißung des Grundwerkstoffes mit dem Plattierwerkstoff wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei eingefülltem Plattiergut in den Ringraum io jede Oxydation der Oberfläche des Kernstranges ausgeschaltet ist, indem der erstarrte Kernstrang heim X'erlassen seiner Gießform unmittelbar-in die Schmelze des 1'lattierwerkstoffes einläuft. Die '\Tersdiweißung des Kern- und des Plattierwerkstoffes miteinander wirdaleerauchnoch wesentlich dadurch unterstützt. (laß der Plattierwer,k,goff auf den gerade erstarrten Kernwerkstoff ,schon in einem Zeitpunkt aufgebracht wird, wo letzterer sich nur unwesentlich abgekühlt und die Verschweißungstemperatur noch nicht unterschritten hat. Die weitere Abkühlung des plattierten Stranges erfolgt in bekannter Weise durch das aus dem Ringschlitz 3 austretende Kühlmittel, das in der Regel dem Strang die Hauptwärmemenge entziehen soll.
• In den Abb. 3 und 4 sind die in den Abb. i und 2 getrennt angeordneten Gießformen i und 7 zu einer einzigen Gießform i vereinigt. Das ist erfindungsgemäß dadurch möglich, <laß die Gießform i im oberen Teil 13 einen kleineren Querschnitt für den zu bildenden Strang hat als in ihrem unteren Teil 14. In (lern kleineren Querschnitt der Gießform r wird der Kernstrang i i erzeugt. der leim Abwandern mit dem gr(*il.fereii Str@in(,(luei-sclinitt de; unteren Teils 14 der Gießform i einen Ringratun 22 bildet, in dem (las flüssige Plattiergut durch die durch die Kühlkokille i isoliert hindurchg°fiihrten Kanäle 15 eintritt. In diesem hitigraum 22 erstarrt dann das schmelzfleissige l'lattiergut auf (lern Kernstrang 11 ,zur festen Plattierdecke 12, die mit dem Kernstrang i i viillig cerschtieil.it. 1)as schmelzflüssige Plattiergut wird dein i-ingfciriiiigen Behälter 1o, der mit einer schlecht iiärrneleitfähigen Niasse 16 ausgefüttert ist, iii bekannter Weise zugeführt.
• Ini Gegensatz zti den Vorrichtungen gemäß Abb. i lies 4 i#,-irrl hei den in den Abb. 5 bis 8 dar-`Iestellten Vorrichtungen zunächst die Plattierdecke in fester Form erzeugt und in diese darin der Kernstrang i i eingegossen.
• In den Ahl). 5 und 6 wird der Ringraum 17, in den der Plattierwerkstoff ein gt@gosseti wird, durch die gekühlte äußere Gießform i und die nichtgekühlte innere Gießform 18 gebildet, wobei die Grießformen i und 1s in ihrem gegenseitigen Allstand wiederuni durch (las Haltekreuz festgelegt sind. Per Kernwerkstoff wird in die nichtgekühlte Gießforen 18 gegossen, wobei die Höhe des Gießspiegels 1g erfindungsgemäß so bemessen wird, daß jede Oxydation der inneren Oberfläche der Plattier-(lVcke 12 ausgeschlossen ist, so daß auch in diesem Fall der nachträglich im Hohlstrang der Plattierhülle erstarrende Kernstrang i i mit der Plattierdecke 12 @l>lllg verschweißen kann.
• I)ie .\1r11.7 und 8 sind eine Abwandlung der Vorrichtung nach den _@hl>. 5 und 6, bei der d'i.e Gießform für die Plattierdecke durch den Ringrauen zwischen gekühlter Gießforen i und ebenfalls gekühlter Gießform 20 gebildet wird, die innen mit einer @cliicht 21 aus einer schlecht wärmeleitenden Masse ausgeklei(let ist und als Behälter für die Schmelze des Kernwerkstoffes dient. Der Gießforen 20 wird (las flüssige Kühlmittel in bekannter Weist durch den Rohrstutzer, 22 zugeführt, und das erwärinte Kühlmittel wird aus der Gießform auch tvieder abgeleitet.
• Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, Verbundinetallstr:inge herzustellen, diie bei der Weiterverarbeitung auf spanlosein Wege, beispielstveise durch Walzen, Pressen tisw.. keinen Ausschuß mehr erder auf fehlerhafte Verschweißung zurückzuführen ist. Das hat sich insbesondere bei der Herstellung von Verbundmetallsträngen auf Aluniinitungrundlage sehr gut bewährt.
• Die Plattierdecke kann bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in jedem möglichen Querschnittserli,iltnis zum Kernstrang gehalten werden, so (laß auf diese Weise auch Stränge herg°stellt werden köiin,en, hei denen das Querschniitts\:rhältnis der Plattierdecke zum Kernmetall r : 1 und noch mehr Beträgt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRLCHE: i. Verfahren zum ununterbrochenen Gießen von Verbundmetallsträngen unter Verwendung von inein.andergehängten Gießformen, bei welchem der aus der einen Gießforen austretende Strang als Grundkörper für den herzustellenden Verbundstrang dient, dadurch gekennzeicliret, daß der zuerst erstarrte Strang sofort nach dem Verlassen seiner Gießform unter Luftabschluß in die Schmelze des anderen Stranges eingeführt wird, so daß eine Oxydation der m.it (lern zweiten Strang zu verschweißenden Oberfliiche des ersten Stranges ausgeschaltet ist.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, (laß die Gießform (7) für den Kernwerkstoff (1i) von einem wärmeisolierten Ringbehälter (10) umgeben ist, der die Schmelze des Plattierwerkstoffes so der äußeren Gießform (i) zuführt. daß sie den Kern beim Verlassen seiner Gießform (7) sofort umgibt.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, (laß der innere Querschnitt der Gießform (i) sich an seinem unteren Ende (i4) abgesetzt er-«-eitert und in den durch die Erweiterung entstandenen Ringraum (22) zwischen d"er erweiterten Gießform (i) und dem erstarrten Kern (l i) Zuführungskanäle (i5) aus einem wärmeisolierten Behälter, der 1a ispielsti-lise als Ringbehälter (io) ausgebildet ist und den .geschmolzenen Plattierwerkstoff enthält, münden.
4. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahren: nadh Anspruch i, gekennzeichnet durch einten Ringraum (i7), der durch zwei konzentrisch ineinandergesteckte Gießformen (i und 18 lizM-. 20) gebildet ist, von denen die Innenivand (i8 bzw. 21) der inneren Form wärmeisoliert ist, so daß das den Strangkern 1>il.dende Metall später erstarrt als das den -Mantel bildende.