BIBL 'OTEKaI Opublikowano dnia 25 maja 1955 r. 4l .4 7' POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 37239 KI. '7 b, 34- Instytut Metali Niezelaznych*) ?Jo 23/22 Gliwice, Polska Sposób wyrobu rur stalowych platerowanych miedzia od wewnatrz Udzielano patentu z moca od dnia 2 stycznia 1954 r.Wynalazek dotyczy sposobu wyrobu rur sta¬ lowych, platerowanych miedzia od wewnatrz.Rura taka sklada sie z zewnetrznej grulbej warstwy ze stali miekkiej o zawartosci wegla do 0,15% i cienkiej miedzianej warstwy wew¬ netrznej, przy czyim miedz i stal sa scisle wza¬ jemnie polaczone, stanowiac monolit.Monolit taki nie powinien dac sie rozdzielic sposobami fizycznymi, sprawdzianem czego win¬ ny byc próby technologiczne jak: sciskanie piers¬ cienia, rozprostowywanie pólpierscienia oraz ewentualne skrecanie rozprostowanego pierscie¬ nia lub pólpierscienia. Rury takie znajduja za¬ stosowanie w urzadzeniach do syntezy metanolu (CH3OH); ze wzgledu na warunki pracy (prze¬ plyw mieszanki NH3 i CO2 przy cisnieniu ro¬ boczym 250 atm i temperaturze 300°C) nie moz¬ na uzywac rur stalowych, gdyz wytworzylby sie karbonylek zelaza, który dziala szkodliwie na katalizator.Niezaleznie od tego rury bimetalowe wedlug wynalazku moga byc uzywane zamiast rur mie- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wy¬ nalazku jest inz. Kazimierz Tatarzynski. dzianych wszedzie tam, gdzie rury sa narazone na dzialanie czynników nadzerajacych.Literatura techniczna podaje szesc sposobów otrzymywania rur stalowych platerowanych miedzia od wewnatrz, a mianowicie: polegajace na nalutowaniu miedzi na rure stalowa pod ci¬ snieniem z zastosowaniem warstwy posredniej z materialu stosunkowo niskotopliwego w po¬ równaniu z miedzia i stala; na platerowaniu go¬ towej rury istaiowej miedzia przez osadzenie w niej rury miedzianej i zacisniecie jej w rurze stalowej przez przeciaganie na zimno.Tak otrzymana rure stalowa z wkladka mie¬ dziana poddaje sie obróbce cieplnej., polegajacej na dluzszym ogrzewaniu w temperaturze 1000'C, majacej na celu scisle polaczenie miedzi i stali, przy czym powstaja tu dodatkowe naciski, ula¬ twiajace polaczenie, jako wynik róznej rozsze¬ rzalnosci cieplnej miedzi i stali.Trzeci sposób polega na wytlaczaniu rury bi¬ metalowej z podgrzanego do odpowiedniej tem¬ peratury kesa bimetalowego, podobnie jak przy produkcji rur z metali niezelaznych i ich sto¬ pów.Nastepne sposoby |olegaja na platerowaniu przez ogrzewanie rury stalowej wraz ze znajdu- ^agyn\ sjp woniej mate|ialef|i pladrujacym w pie- CjftfJl terlfe^turze^5^H^ef. od'tefnperatury top¬ nienia materialu ^fteruj^ego, przy czym rura stalowa, przez caly czas przebiegu procesu jest powoli obracana do kola swej osi; na otrzymy¬ waniu rur bimetalowych przez glebokie wytla¬ czanie z blachy platerowanej i nastepne prze¬ ciaganie ich na rury o zadanej srednicy, np. za pomoca ciagarki lawowej oraz na uzyskiwaniu rur bimetalowych przez walcowanie na walcach pielgrzymowych odpowiednio przygotowanych , kesów z tworzywa bimetalowego; w warunkach krajowych do wyrobu nur stalowych, platerowa¬ nych miedzia od wewnatrz moze byc wziaity pod uwage jedynie ostatni z wymienionych sposo¬ bów, gdyz inne sposoby wymagaja specjalnych pieców ewentualnie ciagarek o duzej mocy lub tez nadaja sie jedynie do produkcji cienkoscien¬ nych rur bimetalowych.Sposób wedlug wynalazku otrzymywania gru- bosciennych rur bimetalowych przez walcowanie na walcarkach pielgrzymowych rózni sie od zna¬ nych sposobów sposobem przygotowania kesa z tworzywa bimetalowego; zamiast uzywania tulei stalowych, uzyskanych przez przewiercenie i ewentualne roztoczenie wlewków okraglych, jest to kosztowne ze wzgledu na agregatogodzi- ny tokarek i zwiazane jest ze stratami materia¬ lu, zastosowano wiec przy przygotowaniu kesów bimetalowych gruboscienne tuleje stalowe, otrzy¬ mane przez walcowanie na walcarkach pielgrzy¬ mowych wedlug technologii powszechnie stoso¬ wanej przy produkcji rur ze stali miekkiej. Na¬ stepnie tuleje te, po pocieciu na kawalki o za¬ danej dlugosci piaskuje sie od wewnatrz, po czym trawi w 20% roztworze H2SO4 i ponownie piaskuje, a nastepnie osadza sie w nich grubo¬ scienne rury miedziane, równiez o dokladnie przygotowanej powierzchni przez trawienie w 20% roztworze H2SO4 i czyszczenie szczotka stalowa. Stosunek miedzi do stali w otrzymywa¬ nej rurze okresla sie z przeliczenia wydluzen, biorac za podstawe grubosc warstwy stali i mie¬ dzi w rurze gotowej; nalezy przy tym zwiekszyc g;rubosc tulei stalowej przy uwzglednieniu wspólczynnika K, opartego na róznicy oporów plastycznych miedzi i stali w temperaturze prze¬ róbki plastycznej na goraco; wymiary zewne¬ trzne tulei stalowej okresla sie maksymalnym katem chwytu walców pielgrzymowych, po¬ wierzchnia zas {jej przekroju poprzecznego i dlu¬ gosc okreslone sa przekrojem poprzecznym tu¬ lei stalowej i dlugoscia rury gotowej.Grubosc tulei miedzianej okresla sie wycho¬ dzac przy obliczeniu z zalozonej z góry grubo¬ sci warstwy miedzianej w rurze gotowej, przy czym w celu osiagniecia zadanej grubosci war¬ stwy miedzi na rurze ffT^wjj palfigy ffywy, obli¬ czaniu grubosci warstwy miedzi uwzglednic wspólczynnik nadmiaru miedzi K=l,2 —1,4.Spólczynnik K okresla sie wzorem: A ts 1 A t Cu K A vs A vCu gdzie: ; A ts — grubosc scianki tulei stalowej A tCu — grubosc scianki tulei miedzianej A vs — grubosc warstwy stali w gotowej rurze bimetalowej AvCu — grubosc warstwy miedzi w go¬ towej rurze bimetalowej.Czolowe plaszczyzny styku tulei stalowej i miedzianej poddaje sie spawaniu na mosiadz celem zapdbiezeniena utlenianiu sie powierzchni tulei miedzanej przy ogrzewaniu.Tak przygotowane tuleje bimetalowe, po ogrzaniu ich do temperatury 950—980&C, pod¬ daje sie walcowaniu na walcarce pielgrzymowej, po czym przy rurze ó srednicy zewnetrznej 76 mm stosuje sie dodatkowo znane przeciaga¬ nie na goraco na ciagarce laiwowej.Tak otrzymane rury poddaje sie na zimno obcieciu konców, a nastepnie prostowaniu.Przyklad. Materialem wyjsciowym do pro¬ dukcji rur o srednicy 102/66 mm jest stal nisko- weglowa gatunku 0 10 R wedlug PN/H — 74219 oraz miedz iGu 1 lub Cu 2 wedlug PN/H — 82120.Stal do walcowania grubosciennych tulej stalo wyeh o srednicy zewnetrznej 180 i wewnetrznej 88 mm uzyto w postaci kesów okraglych o sred¬ nicy 230 amm, poddanych walcowaniu wedlug technologii powszechnie stosowanej przy pro¬ dukcji rur stalowych.Rury miedziane o srednicy zewnetrznej 86miu i zewnetrznej 70 mm otrzymuje sie przez wytla¬ czanie na prasie hydraulicznej w znany sposób.Tuleje 'bimetalowe wykonuje sie przez wcisnie¬ cie rury miedzianej (na prasie) do tulei stalowej po uprzednim przygotowaniu ich powierzchni w sposób opisany powyzej. Nastepnie tak przy¬ gotowane tuleje bimetalowe, ogrzane do tempe¬ ratury 950 — 980^, poddaje sie walcowaniu na walcarkach pielgrzymowych na rury o srednicy zewnetrznej 102 mm i wewnetrznej 66 mm. Rury te poddaje sie nastepnie obcieciu na goraco strzepów i kielicha, po czym prostuje sie je na Nr patentu 37239zimno. Po przeprowadzeniu próby wodnej rury przedstawia sie do odbioru. W produkcie konco¬ wym grubosc warstwy miedzi winna wynosic 2— 2,5 mm. Rura bimetalowa 102/66, przezna czona do pracy przy cisnieniu 250 atm, winna by<* sprawdzona na cisnieniu 400 atm. PL