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Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Rohren Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Rohren kleinerer Durchmesser, bei sden-en
die Wandung aus zwei Schichten verschiedener Metalle zusammengefügt ist, die in
Streifenform imkombinierten Arbeitsgang durch Rollen. und Walzen der Länge nach
bearbeitet werden. Die eine dem fertigen Rohr mechanische Festigkeit gebende Schicht
besteht vorzugsweise aus Stahl, sdie andere vorzugsweisse aus Kupfer und verleiht
Korrosionsbeständigkeit.
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Es ist bekannt, Rohr solcher Art aus kupferplattiertem Stahl. durch
Ziehen herzustellen. Das Ergebnis erfüllt den angestrebten Zweck, verursacht jedoch
eine sehr umständliche Fertigung durch die beim Plattieren notwendige Schweißhitze
und die folgenden ausgedehnten. Ziehvorgänge. Dementsprechend sind die Gestehungskosten
hoch. Bei .einer anderen Herstellungsart verkupferter Stahlrohre werden vorverkupferte
Stahlstreifen verwendet, die durch Rollen und Walzen sder Länge nach zum Rohr ,geformt
und dann in Kupferschweißhitze verschweißt wer-.den. Solches Rohr ist in der Fertigung
wesentlich billiger, seine Kupferschichten können jedoch bei gesteigerten Ansprüchen
auf Korrosionsbeständigkeit nicht beliebig stark gewählt werden, da sich dann leicht
SchwIeri,gkeiten beim Schweißen @durrh Zusammenrinnen sdes Kupfers zu Tropfen ergeben.
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Es gehört ferner zum Stande der Technik, .das in bekannter Weise aus
zwei Streifen beliiebi;ger Stärke von Stahl bzw. Kupfer m@echanisch ,gefertigte
Rohr durch ein Weichlot, vorzugsweise Zinn, bei Temperaturen zu verlöten, .die Tiber
dem Zinn- und unter denn Kupferschmelzpunkt liegen. Die Erfindung bezieht sich auf
dieses Verfahren. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Rohrschichten beim Löten.
so lange zu erwärmen, bis eine: primäre Diffusion des Zinns in die Kupferschichten
unter Bildung von Bronze und eine sekundäre Diffusion der Bronze in die Stahlschichten
erfolgt sind. Der technische Fortschritt besteht darin, daß, obwohl eine Verbindung
der
Schichten mit einer Festigkeit, die derjenigen von Hartlötungen ,entspricht, erreicht
wird, nur verhältnismäßig niedrige Temperaturen bei der Wärmebehandlung _ arigewendet
werden müssen. -Abb. i stellt in vergrößertem Maßstäbe einen Querschnitt durch ein
erfindungsgemäß gefertIgtes Rohr als Beispiel dar, Abb. 2 den noch stärker vergrößerten
Teil der Nahtstelle aus Abb. i, Abb.3 die wesentlichen Teile eines zur Ausführung
des erfindwn.gsgemäßen Verfahrens verwendbaren Elektrolötofens.
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Als Beispiel zur Erklärung :des Erfindungsgegenstandes wird ein zweischichtiges
Rohr (Abb. i) gewählt, dessen Außenschicht i aus Stahl als Grundmetall, die Innenschicht
2 ,aus Kupfer als Deckmetall besteht, wobei für die verbindende Zwischenschicht
Zinn benutzt wird, das zweckmäßig entweder ein- oder beidseitig vor dem Roll- und
Walzvorgang auf :die beiden Metallstreifen aufgetragen wird. Beim einseitigen Überzug
ist darauf zu achten, daß diejenigen Flächen der beiden Streifen überzogen sind,
die nach dem Rollen in gegenseitige Berührung kommen. Die Ausbildung der Naht 3
der inneren Schicht 2 ;geschieht in bekannter Weise durch Verklammerung, damit keine
Gefahr besteht, daß an der Nahtstelle: die Stahlschicht i bei oberflächlicher Verletzung
der Kupferschicht 2 nach innen zu bloßgelegt werden könnte und alsdann den im Rohr
fortzuleitenden Flüssigkeiten oder Gasen bzw. Dämpfen einenersten Angriffspunkt
für Korrosion bietet. Das zur Verbindung der beiden Schichten i und 2 dienende Zinn-
kann von vornherein in Gestalt eines dünnen Überzuges q. ,auf einer oder heiden
miteinander in Berührung kommen-,den Flächen der Schichten i und 2 vorhanden sein.
Die Menge des dafür aufgewendeten Zinns muß natürlich in einer bestimmten Beziehung
zur Menge; des Kupfers stehen, damit die Vorbedingungen zur angestrebten Bildung
von Bronze gegeben sind. En dergestalt mechanisch vorbereitetes Rohr wird -zum Verlöten
beispielsweise durch einen bekannten Elektrodurchzugofen gefördert, der (Ahb. 3)
im wesentlichen aus einem Gehäuse 5, einem darin gelagerten Glührohr 6 und einem
dem Ofen an der Ablaufseite sich anschließenden Kühler 7 besteht. Ein Zuleitungsrohr
8 dient zum Eintritt von S,rhutzgas, das sich zunächst in der vom Gehäuse 5 umschlossenen
Kammer und von dort durch Löscher im Glührohr 6 auch in. diesem verb:reitet und
nach den beiden Enden zu abströmt. Das Glührohr 6 läßt sich durch eine Heizwicklung
9 auf die zum Schmelzen des Lotes erforderliche Temperatur bringen. Diese liegt
in bekannter Weise über dem Schmelzpunkt des Zinns, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes
des Kupfers und ihre jeweilige Höhe richtet sich nach der Geschwindigkeit, mit der
das Rohr durch den Ofen gefördert wird. Die Erwärmung erfolgt erfindungsgemäß so
lange, daß eine Diffusion des geschmolzenen Zinns in das Kupfer stattfindet, die
nach und nach dessen ganze Masse ergreift und bei fortdauernder Wärmebehandlung
zu einer Diffusion der gebildeten Bronze in den Stahl übergeht. Dieser letztere
Vor-,gang ist nur ein oberflächlicher und soll zur unzerstörbaren Bindung der Bronze
an den Stahl dienen.
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Die Kombination von Stahl und Kupfer als schichtbildende Metalle mit
Zinn als Lot ist nur ein Beispiel, wenn es auch als das weitaus wichtigste anzusehen
ist. Andere Metalle und Lote, die in derselben Weise miteinander in metallurgischer
- Verwandtschaftsbeziehung stehen, können nach dem gleichen Verfahren, dessen Betriebsbedingungen
im Einzelfalle von dem Fachmann auf diesem Gebiete zu regeln sind, zum gleichen
Erfindungsziel. führen.