DE1297965B - Verfahren zur Herstellung von geschweissten UEbergangsstuecken - Google Patents

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei unterschiedlichen, aus schwer miteinander verschweißbaren Metallen bestehenden Übergangsstücken.

Bei Maschinenanlagen, die in ihren verschiedenen Teilen verschieden beansprucht und dementsprechend aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sind, ist es vielfach erforderlich, Verbindungen zwischen verschiedenen Materialien zu schaffen. In vielen Fällen ergeben sich bei der Verbindung ungleicher Materialien Schwierigkeiten,, und es ist bekannt, diese Schwierigkeiten -durch Verwendung von Übergangsstücken zu umgehen oder zu vermindern. Diese Möglichkeit wird beispielsweise bei der Verbindung von ferritischen und austenitischen Stahlrohren angewandt. Hier besteht das Übergangsstück aus einem kurzen Rohr, das eine, beispielsweise durch Schmieden hergestellte Verbindung zwischen einem Rohrstück aus ferritischem Stahl und einem Rohrstück aus austenitischem Stahl darstellt. Dieses Übergangsstück wird dann mittels bekannter Schweißverfahren in die betreffende Anlage eingeschweißt.

Rohrförmige Übergangsstücke mit durch Schmiedeverfahren hergestellten Verbindungen sind vielfach unbefriedigend. Ein erheblicher Fortschritt bei der Herstellung von Übergangsstücken konnte durch die Anwendung des Reibungsschweißens erzielt werden. Mit diesem Verfahren lassen sich auch Rohre aus schwer miteinander verschweißbaren Materialien verbinden.

Es gibt jedoch viele Fälle, bei denen die Form der erforderlichen Übergangsstücke eine Herstellung durch Reibungsschweißen nicht zuläßt. Ein solcher Fall liegt beispielsweise dann vor, wenn ein plattenförmiges dünnes Übergangsstück mit einer Aluminium/Kupfer-Verbindung erforderlich oder zweckmäßig ist. In solchen Fällen wurde bisher eine überlappungsverbindung oder eine Stoßverbindung mit verdickter Naht verwendet; in beiden Fällen ergeben sich an der Verbindungsstelle abweichende und im allgemeinen unerwünschte Eigenschaften. Ähnliche Schwierigkeiten sind auch dann vorhanden, wenn rohrförmige Übergangsstücke von verhältnismäßig großem Durchmesser und verhältnismäßig geringer Wandstärke verlangt werden. Auch hier ist eine Herstellung durch Reibungsschweißen wegen der dabei auftretenden hohen Verdrehungskräfte nicht möglich.

Die Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, ein Verfahren zur Herstellung von Übergangsstücken zu schaffen, mit dem auch Übergangsstücke aus miteinander schwer verschweißbaren Materialien in Formen und Abmessungen erhalten werden können, die für die Herstellung- im Reibungsschweißverfahren nicht geeignet sind. . -Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei unpetschiedlichen, aus schwer miteinander verschweißbaren Metallen bestehenden Übergangsstücken, - das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Ausgangsstück ein rohrförmiges Übergangsstück durch Reibungsschweißen hergestellt und wenigstens in einem seiner Endabschnitte zu einem nicht rohrförmigen Werkstück verformt oder zu einem rohrförmigen Werkstück größeren Durchmessers ausgewalzt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also zunächst ein durch Reibungsschweißen ohne weiteres herstellbares rohrförmiges Übergangsstück hergestellt, und erst nach Herstellung der reibungsgeschweißten Verbindung wird die weitere Verformung in die gewünschte Gestalt vorgenommen. Es ist zwar bei der Herstellung von gerippten Wänden schon vorgeschlagen worden, zunächst ein Rohr mit dem gewünschten Rippenquerschnitt durch Strangpressen herzustellen und dann das Rohr axial aufzuschneiden und zu der gewünschten ebenen Wand zu verformen, doch handelt es sich dabei einerseits nicht um Probleme, die im Zusammenhang mit der Herstellung von übergangsstücken auftreten, und andererseits hätten diesem Verfahren, selbst wenn man auf den Gedanken gekommen wäre, es bei reibungsgeschweißten Übergangsstücken anzuwenden, erhebliche Bedenken entgegengestanden; denn bekanntlich bilden sich im Verbindungsbereich von Übergangsstücken spröde intermetallische Verbindungen, die an sich gegen die Möglichkeit einer verformenden Nachbearbeitung sprechen. überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß bei reibungsgeschweißten Verbindungen die entstehenden Mengen an spröden intermetallischen Verbindungen ohne weiteres so klein gehalten werden können, daß eine verformende Nachbearbeitung möglich ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, daß zur Herstellung des Ausgangsstücks zwei koaxiale Rohre mit einem anschließenden Rohr durch Reibungsschweißen verbunden werden und daß das äußere der koaxialen Rohre zu einem nicht rohrförmigen Werkstückteil verformt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise so ausgeführt werden; daß das rohrförmige Übergangsstück im wesentlichen axial aufgeschnitten und dann weiter verformt wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen F i g. 1 und 2 Stufen bei der Herstellung von flachen Übergangsstücken, F i g. 3 die Bildung eines dünnwandigen zylindrischen Übergangsstückes, F i g. 4 einen reibungsgeschweißten rohrförmigen Körper aus drei verschiedenen Materialien, F i g. 5 und 6 andere Formen von Übergangsstücken, die aus dem rohrförmigen Körper der F i g. 4 hergestellt werden können.

Bei der Herstellung eines flachen Übergangsstückes wird nach den F,i g.-1 und 2 als Ausgangsstück ein reibungsgeschweißtes rohrförmiges Übergangsstück verwendet. Nach F i g. 1 wird das Ausgangsstück an einer Stelle seines Umfangs in Längsrichtung aufgeschnitten, wobei die Linie 7 die Reibungsschweißnaht zwischen den Endquerschnitten der verschiedenen Metalle darstellt. Gemäß der Darstellung in F i g. 2 wird das rohrförmige Ausgangsstück nach dem Aufschneiden flachgewalzt, um eine Platte 8 zu bilden, die dann zwischen Walzen 9 weiter ausgewalzt wird. Es können dann dünne flache Übergangsstücke vom Ende 10 der gewalzten Platte abgeschnitten werden.

F i g. 3 erläutert die Herstellung eines dünnwandigen rohrförmigen Übergangsstückes 11 durch Walzen eines reibungsgeschweißten Rohres.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten Beispiel wird ein Rohr 12 koaxial in ein Rohr 13 eingelegt, und die Enden dieser Rohre werden dann durch Reibungsschweißung an ein Rohr 14 angeschweißt, dessen Wandstärke gleich der Summe der Wandstärken der Rohre 12 und 13 ist. Das entstehende reibungsgeschweißte Rohr kann dann in der in F i g. 1 und 2 gezeigten Weise behandelt werden, um ein dünnes, flaches Übergangsstück zu bilden, welches auf der einen Seite der Reibungsschweißnaht eine Platte aus einem ersten Material und auf der anderen Seite der Reibungsschweißnaht zwei übereinander angeordnete Platten von Metallen aufweist, die verschieden vom ersten Metall sind. Nach der Darstellung in F i g. 5 können die übereinander angeordneten Platten 12 a und 13 a getrennt werden, um ein T-förmiges übergangsstück zu bilden, wobei der Steg der T-Form durch eine einzige Platte 14 a auf der anderen Seite der Reibungsschweißnaht gebildet wird.

Wahlweise kann das reibungsgeschweißte Rohr nach der Darstellung in F i g. 4 in der in F i g. 6 gezeigten Weise behandelt werden, d. h. die Abschnitte 14 und 12 können in der rohrförmigen Gestalt bleiben, während der Abschnitt 13 vom Rohr abgehoben und dann einem Schleudervorgang unterzogen wird, bis er eine das Rohr 12 umgebende flache Scheibe bildet. Eine solche Ausführung könnte zur Anwendung kommen, wenn ein Rohr aus einem ersten Metall in einen Kessel aus einem zweiten Metall eingeführt werden muß. In dem in F i g. 6 gezeigten Beispiel ist ein mit Gewinde versehener Auslaß 14 aus rostfreiem Stahl für das Rohr 12 unter Verwendung eines übergangsstückes, das durch den Auslaß 14 und den Flanschstreifen 13 gebildet wird, an einen Aluminiumkessel 15 angeschweißt worden.