FI83599B - Process for production of multi-hole metal profiles - Google Patents
Process for production of multi-hole metal profiles Download PDFInfo
- Publication number
- FI83599B FI83599B FI840671A FI840671A FI83599B FI 83599 B FI83599 B FI 83599B FI 840671 A FI840671 A FI 840671A FI 840671 A FI840671 A FI 840671A FI 83599 B FI83599 B FI 83599B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- profiles
- profile
- hole
- sub
- electron beam
- Prior art date
Links
Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
Description
1 835991 83599
MENETELMÄ MONIREIKÄISTEN METALLIPROFIILIEN VALMISTAMISEKSIMETHOD OF MANUFACTURING MULTI - HOLE METAL PROFILES
Tämä keksintö koskee menetelmää paksuseinämäisten monirei-käisten metalliprofiilien valmistamiseksi.This invention relates to a method of making thick-walled multi-hole metal profiles.
Tyypillisiä käyttökohteita keksinnön mukaiselle tuotteelle ovat mm. generaattorit ja suuret magneettijärjestelmät, joissa reiällisiä profiileja käytetään johtimina. Materiaalina on puhdas tai seostettu kupari. Profiilien reiät toimivat jäähdytysnestekanavina. Johdinprofiilien mittatarkkuudelle, sähkönjohtokyvylle ja mekaanisille ominaisuuksille ... asetetaan suuria vaatimuksia.Typical applications for the product according to the invention are e.g. generators and large magnetic systems using perforated profiles as conductors. The material is pure or alloyed copper. The holes in the profiles act as coolant channels. High demands are placed on the dimensional accuracy, electrical conductivity and mechanical properties of conductor profiles ...
Useimmiten reiällisten profiilien valmistuksessa käytetään pursotusta. Reikien tekemiseksi käytetään joko pitkiä suoria tuurnia tai ns. siltatyökalua. Monireikäisiä profiileja tehtäessä näiden menetelmien käyttöön liittyy kuitenkin monia vaikeuksia ja saavutettavaa laatua koskevia heikkouksia. Pitkät tuurnat taipuvat pursotuksessa, mistä aiheutuu epätarkkuutta reikien asemassa. Siltatyökalua käytettäessä muodostuu tuotteeseen reikien väliseen kannakseen sauma, joka aiheuttaa vaaran vuotoihin varsinkin, koska saumaan usein kulkeutuu oksideja ja muita epäpuhtauksia.Extrusion is most often used in the production of perforated profiles. To make the holes, either long straight mandrels or the so-called Bridge tool. However, when making multi-hole profiles, the use of these methods involves many difficulties and weaknesses in the quality to be achieved. Long mandrels bend in extrusion, causing inaccuracy in the position of the holes. When using a bridge tool, a joint is formed in the base between the holes in the product, which poses a risk of leakage, especially because oxides and other contaminants often enter the joint.
Reiällisiä profiileja voidaan myös valmistaa patentin GB 1 504 668 mukaisesti siten, että umpiprofiiliin porataan reiät, minkä jälkeen profiilia vielä muokataan vetämällä. Kuparin lastuttavuus on kuitenkin hyvin huono, mikä tekee valmistuksen tällä menetelmällä hitaaksi. Kun reiän pituuden suhde halkaisijaan on hyvin suuri, aiheutuu ongelmia poran vahingoittumisalttiudesta ja suunnasta poikkeamisesta.Perforated profiles can also be made in accordance with GB 1 504 668 by drilling holes in the closed profile, after which the profile is further modified by drawing. However, the machinability of copper is very poor, which makes production by this method slow. When the ratio of the length of the hole to the diameter is very large, there are problems with the susceptibility of the drill to damage and deviation from the direction.
On tunnettua valmistaa pieniä kupariprofiileja TIG-hitsauk-sella, esim. Metals Handbook 8. painos, voi. 6, s. 342. Menetelmä ei kuitenkaan sovi suurille johdinprofiileille, joiden paksuus on useita kymmeniä millimetrejä ja joissa materiaalin on oltava tasalaatuista myös mekaanisilta ominaisuuksiltaan .It is known to produce small copper profiles by TIG welding, e.g. Metals Handbook 8th edition, vol. 6, p. 342. However, the method is not suitable for large conductor profiles with a thickness of several tens of millimeters and where the material must be of uniform quality also in terms of mechanical properties.
2 835992,83599
Elektronisuihkuhitsausta käytetään US-patentin 3 566 071 mukaisessa menetelmässä ohutseinämäisten lämmönvaihtimien valmistukseen. Menetelmällä jää kanavan kohdalle muokkaamaton sauma, mitä ei johdinprofiileissa voida sallia.Electron beam welding is used in the process of U.S. Patent 3,566,071 for the manufacture of thin-walled heat exchangers. The method leaves an unmodified seam at the channel, which cannot be allowed in the conductor profiles.
Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada mitoiltaan tarkkoja johdinprofiileja, joissa mekaaniset ja sähkönjohto-ominaisuudet ovat homogeenisia koko poikkipinnalla. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät ilmi vaatimuksesta 1.The object of the present invention is to provide conductor profiles with precise dimensions, in which the mechanical and electrical conductivity properties are homogeneous over the entire cross-section. The essential features of the invention appear from claim 1.
Keksintöä kuvataan oheisten piirustusten 1-3 avulla, joissa on keksinnön mukaisten johdinprofiilien poikkileikkauksia .The invention is illustrated by the accompanying drawings 1-3, which have cross-sections of conductor profiles according to the invention.
Kuviossa 1 on johdinprofiili valmistettu useammasta yksirei-käisestä osaprofiilista 1, jotka on liitetty toisiinsa pitkittäissuuntaisella elektronisuihkuhitsauksella siten, että saumat 2 tulevat jäähdytysreikien ulkopuolelle, siis profiilin massiiviseen osaan. Osaprofiilien valmistuksessa käytetään tunnettuja menetelmiä kuten kuumapursotusta ja tarvittaessa vetoa. Osaprofiileina voidaan käyttää kuvion 2 mukai-: sesti myös kaksireikäisiä osaprofiileja 3, tai reiättömiä osaprofiileja 4 kuvion 3 mukaisesti.In Fig. 1, the conductor profile is made of several single-hole sub-profiles 1, which are connected to each other by longitudinal electron beam welding so that the seams 2 come outside the cooling holes, i.e. in the massive part of the profile. Known methods such as hot extrusion and, if necessary, drawing are used in the production of partial profiles. According to Fig. 2, two-hole partial profiles 3 or non-perforated partial profiles 4 according to Fig. 3 can also be used as partial profiles.
Hitsikuvun ja juuren myöhempää koneistamista varten voidaan osaprofiileihin tehdä kuvion 3 mukaiset ulokkeet 5. Kuvioissa on reikien poikkileikkaus pyöreä, mutta on selvää, että se voi olla myös toisenlainen kuten suorakaide tai ellipsi.For subsequent machining of the weld dome and the root, protrusions 5 according to Fig. 3 can be made in the sub-profiles.
Elektronisuihkuhitsauksessa käytetään I-railoa, joten liitettävät pinnat valmistetaan suoriksi. Hitsauksen ja koneistuksen jälkeen muokataan profiileja vetämällä siten, että rei’issä on tuurnat. Näin saavutetaan tarkasti kappaleen lopulliset mitat. Lopuksi suoritetaan lämpökäsittely, jossa rekristallisaation johdosta raekoko ja mekaaniset ominaisuudet hitsisaumassa ja muualla tulevat samanlaisiksi. Mikäli lopputuote halutaan hehkutettua lujemmaksi, suoritetaan 3 83599 hehkutus ennen viimeistä vetoa. Menetelmällä voidaan valmistaa sekä symmetrisiä, että epäsymmetrisiä profiileja. Valmistustapa on käytettävissä laajalla mitta-alueella.I-groove is used in electron beam welding, so the surfaces to be joined are made straight. After welding and machining, the profiles are shaped by pulling so that the holes have mandrels. This accurately achieves the final dimensions of the part. Finally, a heat treatment is performed in which, as a result of the recrystallization, the grain size and mechanical properties in the weld seam and elsewhere become similar. If the final product is to be stronger than annealed, 3,83599 annealing is performed before the last drawing. The method can be used to produce both symmetrical and asymmetrical profiles. The manufacturing method is available over a wide measuring range.
Riittävän paksujen saumojen tekeminen suurella nopeudella edellyttää elektronisuihkuhitsausta, jolla tunkeuma on selvästi suurempi kuin muilla hitsausmenetelmillä. Käytettäessä tehoa 75 kW päästään n. 150 mm tunkeumaan. Tämä hitsaustapa sopii hyvin esim. hapettomalle kuparille, jota hitsattaessa saadaan huokosettomia saumoja. Hapettomalla kuparilla tarkoitetaan esim. kauppanimillä HCOKOF ja OFHC myytäviä kupari-laatuja. Muutos- ja lämpövyöhyke ovat hyvin kapeita ja tämän vuoksi jäävät hitsausjännitykset ja muodonmuutokset pieniksi, joten useiden pitkien kappaleiden liittäminen yhteen on mahdollista.Making joints thick enough at high speed requires electron beam welding, which has a clearly higher penetration than other welding methods. When using a power of 75 kW, an penetration of approx. 150 mm is achieved. This method of welding is well suited, for example, to oxygen-free copper, which is welded to obtain non-porous seams. Oxygen-free copper refers to, for example, the copper grades sold under the trade names HCOKOF and OFHC. The transition and heat zones are very narrow and therefore the welding stresses and deformations remain small, so it is possible to join several long pieces together.
Esimerkki 1Example 1
Valmistetaan kuumapursottamalla ja vetämällä yksireikäiset osaprofiilit, joissa on myöhemmin pois koneistettavat ulokkeet. Nämä osaprofiilit hitsataan elektronisuihkuhitsauksella yhteen, jolloin saadaan kuvan 3 esittämä 2-reikäinen profiili. Ylimääräiset ulokkeet poistetaan koneistamalla, jolloin samalla poistetaan hitsisauman juuressa usein esiintyvät virheet. Metallin rakenne on nyt kylmämuokattu paitsi kapea alue hitsisauman molemmin puolin, joka on rekristalli-soitunut.Manufactured by hot extrusion and drawing single-hole sub-profiles with later projectable protrusions. These sub-profiles are welded together by electron beam welding to obtain the 2-hole profile shown in Figure 3. The extra protrusions are removed by machining, at the same time removing the defects that often occur at the base of the weld. The metal structure is now cold formed except for a narrow area on either side of the weld seam that is recrystallized.
Profiilia vedetään vetorenkaan läpi yhden tai useamman kerran. poikkipinnan pieneneminen on tyypillisesti n. 50%, mutta sen tulee olla vähintään n. 30%, jotta myöhemmin tapahtuvassa lämpökäsittelyssä saavutetaan tasainen rekristallisoitunut rakenne. Vedoissa joudutaan yleensä käyttämään tuurnia reikien sisällä reikien toleranssien ja pinnanlaadun hallitsemiseksi.The profile is pulled through the traction ring one or more times. the reduction in cross-sectional area is typically about 50%, but should be at least about 30% in order to achieve a uniform recrystallized structure in subsequent heat treatment. Traction usually requires the use of a mandrel inside the holes to control the tolerances and surface quality of the holes.
4 835994,83599
Profiili lämpökäsitellään, tyypillinen lämpötila on n. 550°C ja aika 30 min. Rakenne rekristallisoituu nyt kauttaaltaan siten, että hitsisauman kohdalta rakenne ei eroa muusta rakenteesta.The profile is heat treated, the typical temperature is approx. 550 ° C and the time is 30 min. The structure is now recrystallized throughout so that at the weld seam the structure does not differ from the rest of the structure.
Mikäli mittojen tai mekaanisten ominaisuuksien vuoksi on tarpeen, profiilia voidaan vielä vetää edelleen ja mahdollisesti lämpökäsitellä uudelleen.If necessary due to dimensions or mechanical properties, the profile can still be further drawn and possibly heat treated again.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI840671A FI83599C (en) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV FLERHAOLSPROFILER AV METALL. PUBLISHED UNDER ARTICLE 22 OF THE PATENT ACT (550/67) 18.01.85 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI840671A FI83599C (en) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV FLERHAOLSPROFILER AV METALL. PUBLISHED UNDER ARTICLE 22 OF THE PATENT ACT (550/67) 18.01.85 |
FI840671 | 1984-02-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI840671A0 FI840671A0 (en) | 1984-02-17 |
FI83599B true FI83599B (en) | 1991-04-30 |
FI83599C FI83599C (en) | 1991-08-12 |
Family
ID=8518575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI840671A FI83599C (en) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV FLERHAOLSPROFILER AV METALL. PUBLISHED UNDER ARTICLE 22 OF THE PATENT ACT (550/67) 18.01.85 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI83599C (en) |
-
1984
- 1984-02-17 FI FI840671A patent/FI83599C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI83599C (en) | 1991-08-12 |
FI840671A0 (en) | 1984-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0022605B1 (en) | Method of producing clad steel materials | |
GB2141645A (en) | A method for producing a clad steel pipe | |
CN112756460B (en) | Superconducting cavity manufacturing method | |
CA1068198A (en) | Method for making tubular members and product thereof | |
US4200217A (en) | Method of manufacturing an article having a press-worked member inwardly of a cylindrical member | |
CN113695417B (en) | Preparation method of large-caliber high-performance titanium alloy pipe and product thereof | |
FI83599B (en) | Process for production of multi-hole metal profiles | |
CN1042323A (en) | In order to make the preprocessing part of composite material component | |
JPH11104822A (en) | Heating tip and its production | |
CN114178794B (en) | Manufacturing method of thin-wall radio frequency superconducting cavity | |
US2465884A (en) | Method of forming propeller tip sections | |
JP2000190020A (en) | Manufacture of plate and bar and manufacture of welded groove tube | |
Kirchgessner | Forming and welding of niobium for superconducting cavities | |
JP2801757B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing metal cylinder | |
FI77794C (en) | Process for making a hollow profile of metal. | |
US4018375A (en) | Method of manufacturing a nonconsumable copper-zirconium electrode | |
JPS6120676A (en) | Butt welding method | |
EP0217751A1 (en) | Process for manufacturing electrically welded steel tubes and pipes from a pre-heated strip | |
JPH08285030A (en) | Ball screw and manufacture thereof | |
JPS6018282A (en) | Projection welding method of galvanized steel sheet | |
RU2232450C1 (en) | Method for producing waveguide sections | |
JPH11114684A (en) | Welded pipe of beta-type titanium alloy and manufacture of the same | |
JPS62212040A (en) | Production of bending mold for continuous casting | |
RU2285739C2 (en) | METHOD OF PRODUCTION OF THIN-WALLED TUBULAR BILLET FROM Nb OR Ta INGOT FOR FORMING DIFFUSION BARRIER IN SUPERCONDUCTORS (VERSIONS) | |
JPH0285350A (en) | Manufacture of metallic tube for far infrared radiation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: OUTOKUMPU OY |