CN113165039A - 用于通过辊轧成型由第一金属带和至少一个另外的金属带制造原料线材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于通过辊轧成型由第一金属带(2)和至少一个另外的金属带(4)制造原料线材(7)的方法,尤其是,所述第一金属带(2)和所述至少一个另外的金属带(4)由不同的金属构成,优选地由具有不同屈服极限的不同金属构成,其中,通过利用多个轧机机座(G1、G2)的辊轧成型在多个工序中由第一金属带(2)形成护套,该护套在最终形状中在圆周方向上完全包围所述至少一个另外的金属带(4),其特征在于,利用第一组(G1)轧机机座在多个工序中首先仅使第一金属带(2)成形为预成形件,并且此后在第二组(G2)轧机机座中使第一金属带(2)和至少一个另外的金属带(4)共同成形为最终形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通过辊轧成型由第一金属带和至少一个另外的金属带制造原料线材的方法,其中,通过辊轧成型利用多个轧机机座在多个工序中由第一金属带形成护套,该护套在最终形状中在圆周方向上包围、优选完全包围所述至少一个另外的金属带。
优选地规定,所述第一金属带和所述至少一个另外的金属带由不同的金属构成。进一步优选地,所述不同的金属是具有不同屈服极限的金属。优选地,不同金属的屈服极限相差至少2倍、进一步优选至少3倍、更进一步优选至少4倍。
优选地,这种原料线材应当可用作焊丝或热喷涂线材。优选地,金属带从卷材中展开。通过对带进行辊轧成型来制造原料线材。辊轧成型也被称作滚轧成形。在此,金属带在成型的辊子之间引导通过,由此成型部被传递到金属带上。根据本发明,具有优选不同屈服极限的金属带被分开地引入到滚轧成形过程中。用作护套的金属带比所述至少一个另外的金属带宽,并且在所述至少一个另外的带变形之前以优选通常较小的屈服极限单独预成形、尤其是近似最终成形。根据本发明制造的原料线材例如可以通过锤打、轧制、张力减径和/或牵拉而减小到所期望的最终尺寸。
作为具有较高屈服极限的带优选可以使用镍带,作为具有较低屈服极限的带优选可以使用铝带。优选地,在这种情况下,对于镍带使用具有降低碳含量的纯品质,这允许对镍铝复合结构再结晶地退火。镍铝喷涂线材例如被用于耐高温的涂层,此外在制造涡轮叶片时用作粘合涂层。
通过将具有低屈服极限的带延迟地引入到滚轧成形过程中,避免了该带相对于其它带的拉伸并且因此避免了该带从产生的线材中移出和在这个带中形成褶皱的危险。优选的加工盘卷的材料允许制造长的延伸长度。由此防止在校准和进一步变形时从原料线材中挤出具有低屈服极限的带。为了能够实现具有低屈服极限的材料的较强烈的变形,尤其是通过该带的宽度限制提供了通过横向流动填充的自由空间。
背景技术
辊轧成型是一种用于单个金属带的单纯的弯曲成形方法。如果要一起加工多个金属带,则按照目前的现有技术加工很大程度上如单个带那样表现的镀覆金属带。
当应当共同成型未连接的、层状的金属带时,尤其是当这些金属带具有不同的宽度时,出现相当大的问题。问题的核心是不同金属的不同屈服极限,这在未连接的共同加工中导致相对运动,尤其是导致不同金属带的不同拉伸。
屈服极限应理解为材料特征值,该材料特征值表示这样的应力,即直至该应力材料在单轴且无力矩的拉力负荷下不显示出持久的塑性变形,也就是说在低于屈服极限时材料在解除负荷之后弹性地恢复到其原始形状中并且在超过屈服极限时保留形状变化,在拉伸试验中因此是延长。
对于拉长的问题,迄今为止还没有解决方案。还有问题的是,通过金属带的辊轧成型来制造完全填充的线材形的横截面,其外护套仅由复合配对物之一组成。
公开文献US3,940,964教导了为了制造杆形体使用由相同宽度的层构成的镀覆带。由这种预制材料不能制造完全填充的型材和同时全面包覆的线材。当然这也不是在该公开文献的教导下明确地提出的目的。
此外,US2010/0047616A1描述了由两个层状带制造双金属线材,其中在制造的最终形状中其中一个金属带形成外罩,该外罩完全包围另一个金属带。本文献中建议,将铝带放置在较宽的镍带上,两个带从开始一起首先U形地变形并且然后对镍带的在宽度方向(垂直于纵向方向)上伸出的部分在铝带的端部上进行击打并且使其进一步弯圆。然后将这样制造的原料线材进一步拉伸成横截面更细的线材。
US2010/0047616A1中所述的方法具有以下缺点:
1.铝和镍的混合比
根据US2010/0047616A1第[0014]段,镍和铝份额在横截面中大致相同地分布并且具有相同的体积。但铝和镍必须以线材的横截面的比率存在,如这要求通过热喷涂/焊接/熔融产生的合金。
镍铝合金的一种标准是80重量百分比的镍/20重量百分比的铝的成分。重量比可以换算成带的面积尺寸。然而这在该公开文献中没有被描述。
2.共同加工的不同金属由于其不同屈服极限的不同延伸长度
a.带进入
在US2010/0047616A1中建议,铝和镍从一开始就共同变形为层状的(第[0015]和[0016]段)或镀覆的(第[0022]段)材料。但两种金属具有不同的强度:标准质量UNS N02200的经软化退火的镍的屈服极限为100MPa,经软化退火的铝ENAW 1050的屈服极限为20MPa。
虽然在辊轧成型时首先以限定的方式使横截面变形;但为了稳定地引导所述带,必须在厚度方向上对金属带施加垂直作用的最小压力。所需的轧制压力是与材料相关的:足够的压力,以稳定地引导镍,在较软的铝的情况下已经导致厚度减小。在滚轧成形时,对于所期望的材料变形所需的能量由工作辊经由工具(辊子)通过压力被传递到金属带上。这意味着,上工具和下工具与金属带之间的压力必须这样大,使得金属带的材料被拉入工具中并且可以在所希望的变形点上超过其屈服点变形。
如果现在两个或更多个具有不同屈服极限的层状金属带变形,则待引入的变形能量仅可以如具有最低屈服极限的金属带材料的强度所允许的那样高。
在较软材料上可能的工具压力与同时实现使较硬材料变形所需的压力之间的过渡区中,较软材料将减小其厚度并且在工具之前连续地延长或顶锻。
然而,如果较软材料不再能传递较硬材料所需的变形能量,则较硬材料将显著减小并且牺牲其厚度。工具与金属带之间的摩擦将会损失,并且轧制过程将会中断。工具辊子将在“固定的”复合结构上滑转。
在轧制金属带时,厚度减小表现为几乎不发生宽度变化,而是被挤出的材料引起金属带的长度变化。不同强度的共同加工的层状金属的长度变化导致较软的金属带被挤出或者导致在较软的金属带中形成褶皱(折叠)。折叠使得在下游的轧机机座中所设定的变形不可能。这两种现象都妨碍遵守所追求的混合比,因为这种混合比由于材料移动而必然在横截面上发生变化。
为了避免不同长度变化的影响,铝带可以在进入到成型设备中时被制动或者被置于拉应力下。但是拉回只能在进入到第一轧机机座中之前进行。因此虽然避免了在第一轧机机座中的折叠,但是在其它机座中不同的长度变化不再能得到补偿。因此存在这样的危险,即在辊轧成型时两个带出现不同的长度变化导致较软材料的叠加。不仅不同的长度变化而且叠加改变了横截面中铝与镍之间的混合比;具有不可计算地波动的混合比的线材不能被用于有意的目的。
用于避免镍和铝的不同拉伸的解决方案也没有如在[0016]和图4中提出的那样将伸出的镍侧边弯曲超过铝条并且因此将其固定。当在成型过程中过早地夹紧铝带时,镍和铝的不同的长度变化导致拉应力,该拉应力可以是这样大,使得铝带首先示出应力裂纹并且最终被撕破。在风险评估时要考虑的是,制造原料线材需要大约20个变形站。
b.原料线材
在给定施加到两个金属带的复合结构上的超过较软金属的屈服极限的压力时,较软金属和较硬金属不同地变形。这种不同的变形不能通过生产封闭的线材来避免。根据US2010/0047616A1的第[0015]段,二者应被堆叠成待处理的金属。如果在开始共同处理之前堆叠金属,则可处理的长度受到限制。用于制造6m长的原料线材的试验表明铝衬层从原料线材端部中移出7.5cm至11.5cm之间。由此,在原料线材中镍与铝之间的成分显著地并且不可计算地改变。
不同于在US2010/0047616A1的第[0018]段中所描述的,铝不仅仅填充空位,而尤其是与加工方向相反。
3.原材料的厚度和中间退火的必要性
a.根据US2010/0047616A1的原料线材尺寸
通过成型制造的原料线材具有6.35mm至7.62mm的直径(US2010/0047616A1的第[0017]段)。该原料线材仍没有完全填充的横截面(参考在US2010/0047616A1中的图5)并且必须通过捶打、轧制或牵拉减小并且由此被压缩到2.381mm到3.175mm(US2010/0047616A1的第[0018]段)。但是,直径减小大约50%已经导致超过80%的面积减小。
初始直径 | 最终直径 | (面积)减小 |
mm | mm | % |
7.62 | 3.18 | 82.58 |
6.35 | 2.38 | 85.50 |
通过所述减小,线材变得更硬。在减少超过80%时,复合线材的变形能力耗尽。复合线材因此这样硬,使得其在任何情况下在通常的设备中缺乏柔性不能再通过焊接设备的软管包来输送。
即使由镍带和铝带构成的热喷涂线材可以根据US2010/0047616的教导来制造,并非如此,它不再可以用于热喷涂。
通过压实原料线材并且将其牵拉到最终尺寸,线材变得更硬。为了使其可使用、即软化,线材必须被退火。但是退火在US2010/0047616A1中出于好的原因没有规定:
镍的再结晶温度(690℃至720℃)超过铝的熔化温度(650℃)。一旦熔融的铝与镍接触,就引发放热反应,所述放热反应导致复合结构的加热,使得镍也熔化。因此,根据US2010/0047616A1的复合线材不能被软化退火。
b.较小厚度的原料线材
按照发明人的经验,原料线材的横截面仅需要比通过校准和减小而压缩并且完全填充的尺寸大20%。如果使用较薄的初始带,则不需要由在US2010/0047616A1的第[0017]和[0018]段中的描述得出的高的下降百分比,并且优选因此可以避免再结晶退火:
US2010/0047616A1的图1中所示的线材的水平横截面包括10个折叠对称地设置的大致相同厚度的层:6个由镍制成,并且4个由铝制成。
假设所有层的厚度相同,则得到原材料的厚度:
但使用较薄的金属带也不能解决这些问题:
金属带不能太薄:为了在型材轧机机座中稳定的带引导,金属带需要一定的最小厚度。最小厚度是与材料相关的,在钢的情况下该最小厚度为大约0.2mm,在较软的材料的情况下更多。层状金属带不是设置具有其总厚度,而是具有单个厚度,因为层状金属带表现得如同构成层式堆的单带。这是因为,层式堆表现得如单带,只要它们可以彼此相对地移动。
但是使用较薄的金属带不仅在技术上要求高,而且它也是不经济的,因为首先必须轧制薄的初始带,然后必须成型大的长度。通过轧制或牵拉来减小由较厚的金属带构成的复合结构相对明显便宜;这种操作本来对于压实是必需的。
因此,在直径中测量为1.6mm的线材不能通过辊轧成型制造。所有具有较大直径的线材都可以通过辊轧成型制造,但在优选的应用中,约56%的减小使得它们太硬而不能被输送通过软管包。要考虑的是,通过卷起镍带的伸出部分,在线材内部产生连接片,这导致复合线材比同样厚的实心线材明显更难弯曲。
4.由于铝嵌入由镍制成的钩形的旋入的带端部中,所以线材的中心不是唯一地由镍制成。
根据US2010/0047616,图1将镍带的在宽度方向上伸出的部分朝后弯回到嵌入的铝带上,以便将其夹紧。通过在壳体的加工结束之前过早的夹紧,铝带被置于剪切应力下并且可能断裂。由此改变横截面中的成分。
5.在US2010/00476161中所示的横截面不能如上所述通过辊轧成型制造。
US2010/0047616的图5示出一种已经封闭的型材,该型材通过辊轧成型不再能够进一步发展为在图1中所示的型材,因为为了进一步变形,成型辊只能从外部作用。为了能够制造在图1中所示的横截面,从图5出发,镍带的外边缘必须附加地在已经封闭的型材中折弯90°。这通过辊轧成型是不可行的。更确切地说,在从外部施加压力时,镍带的外边缘被钻孔到铝层中并且将铝剪切。
通过辊轧成型制造的原料线材型材根据图1也不能由图4制造,因为外带不能成形90°,更不用说(如需要)成形180°:为了成形,缺少从内部的对应保持。
因此,通过在US2010/0047616A1中描述的方法不能解决其提出的任务;然而由带制造原料线材的基本思想是利用本发明进一步发展的方法。
发明内容
如果宽度为其厚度的多倍、尤其是为其厚度的至少5倍、进一步优选为其厚度的至少10倍的带通过垂直作用的压力变形,则所述变形几乎仅导致长度变化而不导致宽度变化。为了由两个或多个金属带、尤其是具有不同屈服极限的金属带制造具有限定的成分的线材,必须避免具有较低屈服极限的金属带的相对较强的拉伸。
因此,本发明的任务是,减小、优选避免所述金属带中的一个相对于另一个的这种较强烈的拉伸。进一步优选地,应提供一种用于制造原料线材的方法,其中,产生原料线材,其芯至少主要由也形成原料线材的护套的材料构成。
此外,在一种优选的应用中,由镍带和铝带待制造的热喷涂线材优选还应满足以下要求:
-金属不应作为粉末存在,而是作为带存在。为了制造镍铝喷涂线材,经常将铝粉末填充到由镍制成的护套中。由于粉末的表面大于带的表面,所以在粉末上比通过带引入更多的氧化物。因此,使用粉末是不利的。
此外,一旦粉末大小低于500μm,铝粉末就不能自燃。
粉末的另一个缺点是,它流动,从而很难控制由护套和所填充的粉末构成的横截面的精确的成分。
-带不应作为合金被引入,而是作为合金的组分被引入。
80重量百分比的镍和20重量百分比的铝的合金已经在1362℃时熔化。镍在1455℃时才熔化。因此,一眼就看来有利地使用合金作为热喷涂线材。喷涂复合线材的特别优点在于,铝与镍的放热反应仅在熔化时直接在热喷涂时发生。由此提高的温度导致所述喷涂的层与基底的良好的连接。为了改善粘附而对基底进行预处理,可能是多余的。
-镍和铝的不同强度在加工成线材时不允许导致不同的拉伸和因此混合比例的改变。
-该复合结构优选应当能够再结晶地退火。
线材应当优选是形状稳定的,也就是说它不能太软,以致在输送时折弯。另一方面,它也不允许太硬而不能再被输送。因此,复合线材的硬度优选可以通过变形和退火进行调节。在退火时不允许出现放热反应。
-由镍层和铝层构成的横截面的结构
高的表面粗糙度(如其例如由于氧化层而具有铝)导致软管包的快速磨损。因此,优选地复合线材的外层应由镍制成。线材的中心同样应该由镍制成,以避免铝带的过早的夹紧。
-型材横截面应优选被完全填充。
在该优选实施方式中,不应保留空腔,因为空气在加热时会氧化相关的金属。
术语:
由至少两个金属带构成的、通过辊轧成型制造的复合线材被称作“原料线材”。
在优选的设计中,术语“镍”表示具有纯度最小99.6重量百分比和最大0.02重量百分比的碳含量的镍品质。
术语“铝”也包括铝合金,尤其是添加促进高温保护的稀土元素。
W轮廓理解为金属带在垂直于纵向方向的横截面中的横截面形状,其类似于字母“W”。尤其是通过金属带的在金属带的两个侧向竖立的支腿之间的***部、尤其是凸形的成型部得到这种横截面形状(在俯视图中)。
根据本发明,所述任务通过如下方式来解决,即在开头所述类型的具有第一组轧机机座的制造方法中,在多个工序中首先仅使第一金属带成形为预成形件,并且此后在第二组轧机机座中使第一金属带和至少一个另外的金属带共同成形为最终形状。
在此,本发明以此为出发点,即所述至少两个金属带、即所述第一金属带和所述至少一个另外的金属带的成型通过多个工序进行,这些工序借助多个轧机机座、尤其是每个工序各一个轧机机座实施。
所有参与根据本发明的变形的轧机机座的总数量根据本发明分成两组。第一组仅使第一金属带变形,该第一金属带形成原料线材的后来的护套,而第二组轧机机座使所有形成原料线材的金属带共同变形。在第一组与第二组之间将至少一个另外的金属带添加至第一金属带。在工艺技术上,所述至少一个另外的金属带可以由卷材/卷取机无加工地被引导离开第一组轧机机座并且然后向下并且与第一金属带一起被导入到第二组中。用于所述另外的金属带的卷取机也可以被放置在第一组轧机机座的上方,从而所述另外的金属带可以直接被引入到第二组轧机机座的第一机座中。在这两种情况下,所述带可以适宜地通过S形机座引导。
这种分开能够实现利用第一组轧机机座仅在第一金属带上施加这样的压力,该压力在施加到所述至少一个另外的金属带上时会导致所述至少一个金属带相对于第一金属带被引导。通过将变形步骤部分地分开,因此避免了这种拉伸,当具有不同屈服极限的金属带集成于线材中时,这种拉伸尤其是会出现。
然而,第一金属带单独的变形过程和随后的共同变形的部分分开也有利的是,金属具有相同或类似的屈服极限,因为即使在相同或类似的屈服极限的情况下共同加工的带也可能彼此相对地移动。此外,更容易分开地成形护套的轮廓。
当不同强度的带被共同加工时,发生带的不同拉伸。根据本发明,通过延迟共同的加工,优选在所有加工级的后半部中、尤其是在第二组的轧机机座的所有工序中才进行,可以避免不同的金属带、例如镍和铝由于其不同的强度而不同的拉伸。为此目的,与US2010/0047616A1的教导不同,所述至少一个另外的金属带、尤其是铝带不是在第一工序之前就已经放置在第一金属带、尤其是镍带上,而是在已经在横截面上成形为预成形件的、优选槽形构造的第一金属带、优选镍带中首先错开多个工序、尤其是尽可能多的工序。优选较坚固的第一金属带因此首先仅与第二金属带分开地变形。
具有较小屈服极限的金属在相同的压力下比具有较大屈服极限的金属更强烈地变形或者已经在较小的压力下变形,这取决于物理条件并且在共同加工时不能避免。因此,本发明规定金属带的不同材料的加工阶段的分开。
在复合制造不同的材料之前,形成护套的金属带、尤其是较坚固的金属带、优选镍带因而根据本发明单独地、即利用第一组轧机机座变形。
在优选的实施方式中本发明规定,通过用于将第一金属带成形为预成形件的第一组的轧机机座由第一金属带在垂直于金属带的纵向方向的横截面中观察成形出槽形状,尤其是具有侧向的槽形状支腿和连接这些槽形状支腿的槽形状底部。在此,所述槽形状在垂直于金属带的纵向方向的横截面中被观察。所述槽形状也可以基本上理解成尤其是经修改的U形状。
此后,该实施方式规定,将所述至少一个另外的金属带引入到槽形状的内部并且与槽形状的底部区域接触,据此使第一金属带和所述至少一个另外的金属带在彼此夹紧的连接中通过第二组轧机机座共同成形。
在此,所述夹紧例如可以通过如下方式进行,即将所导入的至少一个另外的金属带借助各个轧机机座的至少一个辊子挤压到槽形状的底部区域上。所述夹紧也可以尤其是随后通过以下方式进行,即所述至少一个另外的金属带由第一金属带夹紧地保持。
所述槽形状形成原料线材的后来封闭的护套的敞开的预成形件,由此可以看出,利用该实施方式在将所述至少一个另外的金属带导入到变形过程之前已经大部分完成了护套形成。
本发明在此优选可以规定,通过借助将第一金属带的两个(在金属带的宽度方向上)相对置的带边缘分别弯曲180度到金属带的表面上、尤其是将带边缘卷边,使优选首先是平坦的第一金属带变形来形成槽形状。因此,带边缘实际上被弯曲回到其自身上。在此,优选在带边缘的弯曲的和自接触的区域之间不产生距离/空腔。弯曲的带边缘因此优选具有金属带的双倍的原始厚度。
此外,所述槽成形通过将第一金属带的两个(在宽度方向上)相对置的侧面区域弯曲、尤其是分别从最初的金属带平面弯曲90度加/减15度形成两个竖立的支腿,其中,这两个支腿形成槽形状的侧向的外壁并且连接所述支腿的区域形成槽形状的底部。
这里提到的两个成形步骤可以以任意的顺序进行,然而优选的是,首先实施带边缘的“弯曲到自身上”。
带边缘在两侧以180°折叠到其自身上的宽度已经限定了原料线材的以后期望的由护套材料形成的芯体积。
带边缘相对于竖立的侧向支腿的随后竖起尤其是优选另外的90°在垂直于纵向延伸部的横截面中形成所述槽,第二金属带可以被引入该槽中。尤其是包括后续槽边沿/支腿的成形,已经近似接近原料线材的最终几何形状。
在槽支腿朝向槽内部弯曲之前,才将第二金属带、优选铝带放入到槽形弯曲的、进一步优选在此W成形的第一金属带中。
参照在附图中所示的实施例,在图1中所述至少一个另外的金属带、优选铝带在站11中才被接合到已经槽形成形的第一金属带、优选镍带型材中。因为第一金属带、尤其是镍型材在很大程度上被轧制完成并且在此优选W形地成形,所以对于带引导来说不再将大的力施加到所述至少一个另外的金属带/铝带上,所述金属带/铝带的厚度减小并且被过度地拉伸。
技术上,所述至少一个另外的/第二金属带、尤其是铝带的延迟输送可以通过将出口利用铝带定位在成型设备上来实现(参考图1)。从所述卷取机上展开的带优选以S形路径通过辊子从上方被送入到成型过程中。所述开卷机(Ablaufhaspel)也可以被放置在所述卷取机之前,第一金属带、尤其是镍带从该卷取机上展开。
本发明还可以规定,在输送所述至少一个另外的/第二金属带、尤其是铝带时限制对于带引导所需的垂直的轧制压力。
可以规定,防止所述至少一个另外的/第二金属带、尤其是铝带横向于带运转(Bandlauf)偏移。
为此,本发明可以规定,所述至少一个另外的、尤其是第二金属带/铝带在其被输送到槽形状中时通过设置在其上的工具辊来定心,其中,所述至少一个另外的金属带基本上仅侧向地被引导,也就是说仅以这样的压力被定心到第一金属带/镍带上,该压力不引起所述至少一个另外的金属带的拉伸。
在此,只要在第一金属带中存在优选的、接下来还要描述的、但不是强制性的W成形,则该金属带可以凸形地通过第一金属带/镍带成形。
因此完全避免了所述至少一个另外的金属带、尤其是铝带在其输送和定心时的拉伸。
所述带的特征在于高的宽度与厚度比。如果对带施加压力,则垂直作用的力导致拉伸。宽度必要时最小地变化。如果共同加工两个具有不同屈服极限的带,则较软的带比较硬的带更大程度地拉伸。因此,与US2010/0047616A1的图4相反,本发明规定,所述至少一个另外的金属带、优选铝带因此在第一金属带形成预成形件之后尤其是因此不会在成型过程中被过早地夹紧;由此,否则可避免沿纵向方向的过大的力,该力否则可能导致所述至少一个另外的金属带、优选较软的铝的剪切。
为了实现有意的最终形状,本发明规定,将第一金属带、优选镍带按压到第二金属带、优选铝带上。为此,由第一金属带形成的槽的支腿朝向槽内部的方向弯曲并且此后利用自身回弯的带边缘接触所述至少一个另外的金属带的外部的带区域。所述至少一个另外的金属带、尤其是铝带通过第一金属带、尤其是镍带的折叠的带边缘夹紧并且由此在其中心的定向中固定。优选地,因此也可以利用本发明实现,通过夹紧,第一金属带也承担所述至少一个另外的、尤其是第二金属带的带引导,并且通过工具辊施加的压力至少基本上仅或至少主要作用到第一金属带上。
本发明可以防止从线材中挤压出所述至少一个另外的金属带的材料、优选铝。
当实现封闭的线材轮廓时,尤其是当已经为了优选随后的对原料线材进行校准而将从所有的侧均匀的压力施加到根据本发明制造的原料线材上时,之前描述的技术(防止所述至少一个另外金属带、尤其是铝带的与第一金属带相比比例过大的拉伸)不再起作用。在给定施加到复合结构上的压力时(该压力超过较软金属的屈服极限),两个带的金属、尤其是镍和铝不同地变形。在给定的带尺寸时,不同的变形几乎仅表现为不同的拉伸。这种不同的拉伸不能通过原料线材已经具有封闭的轮廓来避免。尽管通过第一金属带夹紧所述至少一个另外的金属带、尤其是铝带,但是在复合线材变形时该第一金属带从线材端部被挤压出。对于铝和镍,在最大约6m长的棒中,当复合线材变形7.5至11.5cm时,可以从线材端部挤压出较软的铝。
本发明可以规定,在所述槽形状的底部中成形有指向槽形状内部的凸起部、优选凸形的凸起部,尤其是用于形成W形的槽形状。所述至少一个另外的金属带(该金属带与槽形状的底部接触地定心地被***到槽中)可以在该实施形式中在凸形的凸起部上弯曲。由此确保了所述至少一个另外的金属带在第一金属带的槽形状中的定心。
两个带、尤其是镍带和铝带的这种凸形的成形首先看起来违反直觉,因为复合带必须凹形地成形,以便达到线材形的横截面。因此,在US2010/0047616A1中,以可想到的方式所述轮廓也立即凹形地成形(参考第[0016]段和图3)。
优选地,W成形通过在侧向的支腿之间的区域中形成周面的金属带的槽底部的暂时的凸起的成型部/凸起部形成。
使用所述W成形出于两个原因看来首先对于制造原料线材是不利的:
为了实施W成形,附加地需要至少两个轧机机座、尤其是击穿机座(Breakdown-Gerüste)。附加的机座和工具成本使得成型过程更加昂贵。
为了制造复合线材,实际上不需要从所需的侧向力进行W成形;因此,由于上述原因将省去它们。所述复合线材原则上也可以用成形为槽的、形成护套的金属带的平坦的底部来制造。
W成形可以优选、但并非强制在制造复合线材时使用。进一步优选地,第二金属带、尤其是铝带在凸形成形的第一金属带(金属带)上方同样凸形成形。为此,第二金属带可以被放置到第一金属带的槽中的实现W形状的凸起部上并且第二金属带的侧面被向下挤压,由此也产生第二带的凸形的成形。优选通过从上面嵌接的辊子来实现凸形的成形,参考图3工序11。这不仅导致第二金属带、尤其是铝带的定心,而且也防止该带在随后的变形阶段中的侧向移动。因为仅需要小的弯曲力,所以避免了所述至少一个另外的/第二金属带、尤其是铝带的相对较大的拉伸。
原则上,根据本发明的方法也可以在没有这种W成形的情况下实施。
本发明优选规定,将第一金属带的槽形状的支腿向内折叠到所述至少一个另外的金属带的表面上,尤其是将所述至少一个另外的金属带在其侧向的区域中由第一金属带的弯曲的带边缘夹紧地接触。
据此,为了形成所述至少基本上封闭的护套可以规定,在多个工序中使所述槽形状的支腿的外表面相互接触,尤其是通过槽形状底部的和夹紧在其与槽形状支腿之间的至少一个另外的金属带的相对于槽形状内部凹形成形/圆形弯曲。
在特别优选的实施方式中,本发明规定,通过另一种有利的改进方案防止第二金属带、尤其是铝带的材料的移动/挤出,优选因此横截面的成分不改变。这样制造的原料线材因此可以特别优选地被用于热喷涂/焊接的关键应用。
本发明可以规定,金属带分别从卷材中展开并且将线材卷绕成卷材。通过加工卷材可以实现长的延伸长度。特别有利地,通过将卷材加工成卷材得到阻止了在纵向方向上的材料移动。
在专利申请US2010/0047616A1的第[0015]段中对原材料的说明教导应该使用棒形材料并且所要连接的材料不应该从卷材上展开:“将长度相等的扁平条面对面地放置在一起以提供层压板”。
在该优选的进一步改进方案中,本发明规定,防止所述至少一个另外的金属带、尤其是第二金属带的材料、尤其是复合结构中的铝的移动(通过限制所述材料的纵向流动)。如果代替数米长的带区段,根据本发明至少在所述至少一个另外的金属带中、优选在所有被加工成原料线材的金属带卷材中使用,则所述至少一个另外的金属带、尤其是铝在第一金属带的层上、尤其是在随后的线材长度中的镍层上的摩擦阻力这样高,使得所述至少一个另外的金属带的材料不能比第一金属带的材料更强烈地拉伸。
因此,适宜的是,将复合线材不是作为杆、而是作为卷材制造,优选两个初始带的两个卷材或所有初始带的相应数量的卷材制造成所制造的原料线材的一个卷材。在此,本发明还可以规定,所述金属带由相继装入的卷材连接、尤其是焊接,由此能够实现连续不断地制造原料线材。
本发明还可以规定,这样确定所述至少一个另外的金属带的宽度的尺寸,使得在所述至少一个另外的金属带的相应的外部的带边缘与所述槽形状的支腿的下端部之间形成通过材料流动封闭/可封闭的自由空间。因此,本发明有意地提供了允许材料流进入其中的空腔/自由空间。
如果型材在横截面中强烈地变形,其中,材料的纵向流动被所述至少一个另外的金属带阻碍,则该型材同样比第一金属带的材料更强烈地膨胀。因此,本发明在优选的进一步改进方案中规定,为所述至少一个另外的/第二金属带的材料提供自由空间,尽管被夹紧,所述材料也可以垂直于加工方向或纵向方向延伸到所述自由空间中。垂直的并且优选在过程中水平的延伸是不重要的,因为其不会改变横截面上的混合比。
在US2010/0047616A的第[0018]段中,铝流动用于填充存在的空隙。但是为了能够实现横向流动,本发明优选规定,提供空隙或者说自由空间。首先违反直觉的是,当所述空腔在随后的加工步骤中必须再次被封闭时,提供空腔。
但根据本发明,这些空腔被证明对于允许材料横向于加工方向的流动是有利的。因此,可以通过受控允许的横向流动推断出,所述至少一个另外的金属带的材料的膨胀代替纵向流动而被转换成横向流动并且优选这样避免型材的裂开。
优选地提供自由空间,所述自由空间在原料线材中的总面积为所述至少一个另外的、尤其是第二金属带的横截面的5%至20%、优选9%至14%。
例如对于镍/铝来说其它组合也可以根据镍和铝面积、原料线材的面积计算下限并通过测量求得上限。
为了提供空腔,所述至少一个另外的金属带的宽度这样选择,使得其不会一直到达向内弯曲的第一金属带的角部/下支腿端部,即不完全填充型材。此外,第一金属带在边缘处向回弯曲本身导致这样产生的第一金属带的金属层的加倍作用如同间隔保持件,该间隔保持件为第二金属带的金属提供了空腔,尤其是在第一金属带的材料厚度的高度上的空腔。
尽管通过第一金属带的夹紧,所述至少一个另外的/第二金属带的金属现在还可以加宽,因为阻止了拉伸。由此完全填充横截面。第二金属带的允许的加宽优选完全填充横截面中的自由空间。
因此,通过本发明,尽管在两种不同的金属带中不同的屈服极限,但仍保持金属在横截面上的混合比。
本发明可以规定,通过退火在金属带之间提供金属间化合物。
金属间化合物可以规律地在对镀覆的带进行退火时观察。在复合线材第一次再结晶退火时,由于缺乏这些层的金属连接,还未形成混合晶体层。在第二次再结晶退火时,尽管复合结构通过牵拉而减小和压缩,也不产生金属化合物。尤其是,这可能是由于400℃的低退火温度和1小时短的保持持续时间。在较高的温度和较长的保持持续时间的情况下,在第二次退火时可以产生两种金属的金属间相、例如由镍和铝构成的大约4μm的金属间相,所述金属间相通过在分界面处的合金形成溶解所述层。由此所述层被“粘接”。这附加地使在进一步加工时挤压出所述至少一个另外的/第二金属带的金属变得困难。然而混合晶体层的形成可能是不期望的。使用者可以通过选择退火方案(Glühregime)决定是否应形成混合晶体层或避免其产生。
本发明还可以规定,具有高屈服极限的材料被配合装入到具有较低屈服极限的材料中,后者因此形成所述护套。
在以前的说明中,优选以此为出发点:具有较低屈服极限的材料不是形成护套,而是形成复合线材的内部。相反的情况(其中具有较高屈服极限的材料被具有较低屈服极限的材料包围)更不重要,因为所谓的夹层效应发生作用。这实现包围在软材料之间的硬材料能够以较小的力被轧制并且可以在没有中间退火的情况下比同样厚度的芯材料被轧制得更薄。因此,根据本发明的方法也可以在这种材料的情况下实施。
在优选的实施方式中,本发明规定,完全填充所制造的原料线材的横截面。
由带可以制造管形的横截面,但不是线形的横截面。在US2010/0047616A1中,图1虽然示出完全填满的横截面,但是该横截面如上所述不能通过辊轧成型来制造。为了完全填充横截面,本发明规定,用作护套的较宽材料的带边缘弯曲180°并且由此向回弯曲到本身上,从而在成型结束后在线材的中心产生加厚部、优选由护套的材料制成的尽可能圆形的加厚部。所述重叠是可变的;通过180°折叠的长度可以精确控制护套材料、尤其是镍的以后的芯体积。
同样出于这个原因,本发明规定,用于复合结构的带不具有相同的宽度。
适合于热喷涂的优选的应用的线材横截面的构造
适宜地,复合线材的中心和护套都由镍制成:
如果镍带首先在其自身上变形,而不是在铝上变形,则在将带成形为线材之后整个中心利用护套的材料来填充。
为了使硬质氧化铝不会损坏软管包,有利的是,护套也由镍而不是铝制成。
复合线材的变形能力在约80%的面积减少之后被耗尽。这在稍微椭圆形的宽度为14mm、高度为13mm的原料线材的情况中对应于横截面减小57.5%。
如果在本发明的进一步改进方案中还要减少通过辊轧成型制造的并且然后进一步压缩和减少的线材,则优选实施中间退火。
但在所述两个金属带中优选描述的镍和铝的应用中,镍的标准品质的再结晶温度高于铝的熔化温度。因此,所述复合结构不能被软化退火。为了对镍铝复合结构进行退火,铝必须与提高铝的熔化温度的元素合金化。这例如是硅。这种添加合金在技术上是可行的,但所生产的线材不再适合于预期目的,这是因为添加了合金元素。替代地,所使用的镍的再结晶温度必须降低,使得其优选明显低于铝的熔化温度。
所述条件仅满足纯度为至少99.6%并且碳含量最大0.02重量百分比的高纯镍。根据之前的变形,具有甚至更高纯度(>=99.98%)的高纯镍在300℃至350℃时已经再结晶。在使用至少99.6%纯度的高纯镍时,在本发明中也可以对复合线材进行再结晶退火。
在通过第一金属带变圆形成的原料线材中,可以保留一个缺口(参考图4),尤其是在两个原始的槽支腿的脚部位置上。在进一步加工时,在牵拉时使用的油会进入到缺口中并且在退火时结焦。这将以不希望的方式改变复合线材的化学组成。
因此,本发明可以规定,通过焊接封闭这种缺口。
因此,为了封闭缺口的壁,已经实施了焊接试验。使用纤维激光器,以1000W的芯功率和2000W的环功率在7.0mm的聚焦位置和2.0m/min的进给时焊接缺口。所述焊缝克服原料线材的进一步变形。
本发明还可以规定,通过原料线材的减小横截面的变形来减小缺口。
如果原料线材继续变形而缺口没有被焊接,则在从13/14mm减小到10mm直径时,缺口被拉伸,使得肉眼看不到它。因此也可以放弃焊接缺口。在长期在环境温度和高湿度下存放的情况下,焊接可以是有利的,由此不会有湿气进入到复合线材中。
在优选的实施方式中,本发明可以规定,将所参与的金属的原子量的在原料线材中所需的比例换算成在原料线材横截面内的金属的面积份额并且然后将金属带根据确定的面积份额与根据本发明的方法组合。这作为镍/铝的优选的应用的示例接下来更详细地描述。
热喷涂线材的一种标准是80重量百分比的镍/20重量百分比的铝的成分。本发明优选地规定,将所述重量比换算成待堆叠的带的面积尺寸。
以下的公式适合于体积份额。因为体积分布在长度上是恒定的,所以体积份额的比例也适用于面积的计算。在该情况下适用:
公式:
G1=组分1的%质量份额
G2=组分2的%质量份额
R1=组分1的密度
R2=组分2的密度
V1=组分1的%体积份额
V1=G1*R2/(G1*R2+G2*R1)
数据:
材料 | 密度g/cm<sup>3</sup> | 质量%wt% | 原子%at% |
铝 | 2.7 | 20 | 35.2260 |
镍 | 8.91 | 80 | 4.7740 |
计算:
VAI=20*8.91/(20*8.91+80*2.7)=0.4521
铝=45.21%
镍=54.79%
所述面积比可以通过多种宽度和厚度的组合来实现。
由面积份额确定带尺寸
由所期望的原料线材直径和规定的面积分布可以计算带的厚度:
给定:
DVDraht=12,72[mm]复合线材最终直径
pAl=2.70[g/cm3]铝密度
pNi=8.91[g/cm3]镍密度
AAl%=45.21[%]铝占复合线材的面积份额
ANi%=54.79[%]镍占复合线材的面积份额
sAL=2.40[mm]铝带厚度(选择)
sNI=1.20[mm]镍带厚度(选择)
寻求:
bAl=[mm]
bNi=[mm]
计算:
AVDraht=(DVDraht)2*π/4
=122*π/4
=127.08[mm2]
bAI=AVDraht*AAI%/100/sAI
=127.08*45.21/100/2.40
=23.94[mm]
=24.00[mm]选择
bNi=AVDraht*ANi%/100/sNi
=127.08*54.79/100/1.20
=58.02[mm]
=58.00[mm]选择
本发明的应用领域:
虽然本发明已经在制造镍铝线的示例中以优选的应用进行了详细描述,因为制造问题在此特别大,但是本发明不限于这些金属组合。它也不限于较软的材料位于内部并且较硬的材料形成护套和芯。这也可以反过来。在第二金属带和必要时其它的金属带***辊轧成型过程之前,使护套材料尽可能在很大程度上变形成根据本发明的预成形件是决定性的。因为在延迟地装入的金属带上仅施加如通过水平轧辊定心所需的压力,所以不仅可以装入一个金属带,而且也可以装入多个成形为槽的第一金属带,尤其是甚至是具有不同屈服极限的第一金属带。
该方法的应用有利的尤其是
-特定的合金不能或仅困难地熔炼冶金地制造,例如因为合金成分倾向于分离。因此必须限制某些合金组分的使用。
-难以加工合金,例如因为其在加工时易碎或快速硬化并且因此必须经常中间退火。而将合金组分作为层材料进行加工可以更简单。
在这种情况下,所述合金可以通过热扩散处理接近最终尺寸地制造。扩散也可以用于产生梯度。
根据所描述的方法原理,可以加工其它金属组合,例如
-奥氏体-铁氧体钢和所谓的双重钢
奥氏体-铁氧体钢(例如材料编号:1.4462)具有带有2相结构的组织。奥氏体-铁氧体组织(在所述组织中所述两个组织成分存在大致相同的部件)也表示成双重钢(例如材料编号:1.4362、1.4460、1.4501)。它们结合了铁氧体铬钢的较高强度与奥氏体铬镍钢的耐腐蚀性。难以制造的品质(在所述品质中组织成分不以相同部分存在)尤其是具有铁氧体含量<25重量百分比和奥氏体含量<25重量百分比的品质。通过热轧制造的具有这种成分的奥氏体-铁氧体组织的钢坯在角部处容易形成裂纹。裂纹也从表面中的缺口开始形成。
铁氧体钢的屈服极限通常高于奥氏体钢。线材既可以用奥氏体护套和铁氧体芯制成,也可以用铁氧体钢制成的护套和由奥氏体钢制成的芯制成。
复合线材可被用作焊丝。
-FeCrAl合金
熔炼冶金制造的合金的铝含量通常限制在5%至5.6%,因为铝含量越高,具有较高铝含量的合金越难以加工。采用所述新方法也可以制造具有更高的铝含量例如9%的线材。这是有利的,因为铝含量(Aluminiumreservoir)增加,因此通过焊接制造的层的使用寿命增加。如果由不锈钢和铝带制造复合线材,则可以使用铁氧体不锈钢作为钢品质,例如UNS S43000、UNS S43400和UNS S44600,优选具有限制的硫含量。通过分离的带输送合金元素的方法的特别的优点在于,难以加工的FeCrAl合金在制造过程结束时才通过扩散退火产生或者甚至在用作焊丝时才产生。
-FeNiCrAl和FeNiAl
例如Cr26 Ni14 Al10 FeBal或例如Ni30 Al16 FeBal。
这些材料组合被用于涂覆用煤点火的动力锅炉。
-根据本发明制造的焊丝不仅可以用作焊接和热喷涂焊丝,例如用于火焰喷涂、高速火焰喷涂、电弧涂覆和激光堆焊,而且还可以用于通过线材注射的熔体处理。在原料根据由Oak Ridge国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)研发的放热熔炼方法(Exo-Melt-Verfahren)的布置结构的变型中,该线材也可以被用于熔炼难以制造的合金、例如铝化镍。合金制造是根据这种方法通过反应合成进行。镍铝复合线材特别适于通过熔化来制造铸造体。
具体实施方式
图1示出适合于生产原料线材的成型设备的结构。
在此,由卷材1将形成后来的护套的第一金属带2输送给第一组G1轧机机座,利用该第一组轧机机座仅将该第一金属带2成形为预成形件、尤其是成形为槽形状。第二金属带4在此从卷材3被引导经过第一组G1轧机机座,在此穿过所述第一组引导离开并且利用S形机座5导入到加工路径中。然后利用第二组G2轧机机座使两个金属带2和4共同变形直至根据本发明的最终形状。
在所述实施方式中还示出可选的一组G3另外的加工站,利用所述组G3可以例如还对所制造的原料线材7进行校准和/或校直。
在加工路径结束时,在卷取机6上卷绕根据本发明制造的原料线材7。
变形步骤的顺序在图2中示出。
在工序1中,由此在第一轧机机座中实现第一金属带2的定心。在工序2至7(包含)中,金属带2的相对置的带边缘2a以180度折叠到自身上,因此在这里在侧向的带边缘上使材料加倍。
在工序8至10中通过竖起带侧面区域构成侧向的槽支腿2b。在所述示出的实施方式中,此外槽底部2c设有凸形突起到槽形状的内部中的凸起部2d,这产生槽形状的W形状。
从工序11起,第二金属带4被导入到加工路径中、定心并且在槽形状的凸起部2d上弯曲。
在工序12至14中,槽支腿2b朝向槽形状内部的方向并且被折叠到第二金属带4的侧向区域上,由此该第二金属带与第一金属带夹紧地连接。
在工序15至21中,槽支腿2b以其先前的外侧2e(相对于工序8至10的先前的槽形状)相向变形,并且由此使两个金属带的夹紧的复合结构变圆,其中,凸起部2d向回变形,直到在工序21中各外侧彼此接触并且制成根据本发明的原料线材7。
在工序16和18中所得到的形状的放大图示还示出在第二金属带4的金属带边缘与槽形状支腿2b的先前的下部区域之间的可通过材料流动封闭的自由空间2f。
图3示出用于成型的辊子组。图4示出直径为1.6mm的复合线材的横截面的截面。
实施例:
由带而不是作为熔炼冶金产生的合金来制造镍铝线材的优点是,在铝熔化时的放热效应引起喷射的合金的更好的附着。与以粉末形式引入铝相比,有利的是引入较少的氧化物。
·材料质量
使用纯度为99.98重量百分比且碳含量为0.002重量百分比的镍带。作为铝带使用品质EN AW 1050A。
·带尺寸
可设想多种尺寸变型方案;应考虑到,厚度的变化也导致宽度的变化。由于在该实施例中由展开得到的镍和铝使用带的固定宽度为58mm或24mm并且对于作为热喷涂线材的优选应用预先给定的面积分布铝/镍=45.21%/54.79%,得到镍带的厚度为1.2mm,铝带的厚度为2.40mm。
检查:
·辊轧成型
在通过滚轧成形过程制造原料线材时,在各个成型阶段上如下进行,以避免具有较低屈服极限的金属的比例过大的拉伸。对于各个工序参考图2:
根据这些规定,用data M Sheet Solutions有限公司(在Oberlaindern valley的Marschallfeld 17,D-83626)的软件“Copra RF2015(服务版本3)”来辅助对轧辊横截面的设计。使用具有21个变形站的Dreistern P120来成型。
在成形路径的出口处将原料线材作为连续线材卷绕。
首先,在成型时由于所使用的机座的稳定性不足而产生具有14mm宽且13mm高的略微椭圆形的外径的原料线材复合结构。通过使用设计得更稳定的机座或通过进一步的校准,所述型材可以完全变圆和直径减小。
通过重新测量镍带厚度发现,通过辊轧成型当前成型的镍带的厚度没有降低;相反地,这导致小的增厚。
为了将原料线材减小到热喷涂线材的标准尺寸,在13/14mm的原料线材直径的情况下需要多个减小步骤。原料线材可以通过其它辊轧成型步骤、轧制、牵拉、伸展和捶打减小。
·用于减小横截面的另外的辊轧成型
因为在制造原料线材之后不必进行中间退火,所以可以在一个工序中利用辊轧成型(在线)进行进一步的横截面减小。于是需要附加的、不再在图1和2中示出的变形站。另一方面省略了下文中将描述的单独的工序。
·具有牵拉操作的轧制和绕卷
当应通过轧制减小横截面时,则原料线材的椭圆度被证实是有利的。线材轧机机座由交替地水平和垂直定向的轧机机座构成,它们交替地轧制椭圆形或圆形的横截面。通过椭圆形的轧制避免了毛刺形成。
根据本发明制造的13/14mm直径的原料线材首先通过W10-3型的6机座的Fuhr轧机机座减小到10mm。赫博恩(Herborn)拉丝机EG IV连接在轧机机座的下游,利用它将线材减小到8mm并且同时卷绕。
在通过捶打而减小时,在变形(没有中间退火)为70%(按面积计)的情况下在外护套的内侧上已经出现微小裂纹。
·再结晶退火
通过辊轧成型,所使用的材料虽然被硬化,但并不是这样地硬化,使得变形能力耗尽。因此不需要在原料线材的辊轧成型之后立即进行再结晶退火。而是辊轧成型的线材可以如上述4和5描述的那样进一步降低到8mm。
从赫博恩机器中取出的8mm直径的卷材在450℃时,保持持续时间1小时;在保护气体(具有10%氢气的氩气)下再结晶退火。
再结晶退火不导致层的焊接。因此,一方面不会出现形成混合晶体,另一方面这些层也不会由于形成混合晶体而连接。尽管如此,在进一步加工时可以在很大程度上忽略之前出现的连接材料的不同拉伸的问题,因为线材越细并且越长,则线材中(关于横截面)的摩擦阻力越大。
·牵拉和最终退火
在退火之后,线材必须被减小到热喷涂线材的标准尺寸,分别为3.2和1.6mm。
牵拉试验表明,在该面积横截面的变形>85%的情况下,超过了镍和铝的变形能力。首先在镍护套的内侧上产生裂纹。在超过复合线材的变形能力时,首先仅单侧支撑的折叠的和双重的、先前的镍带边缘裂开;它们比护套撕裂得更早。在进一步变形时,复合结构中的铝层最终撕裂。这可以在线材中的凹部处确定。
通过镍接片和铝衬层的断裂,横截面的成分不可控制地改变。
在由8个站构成的牵拉机中,线材从8mm以每次牵拉减小18.5%被牵拉到3.53mm。
总变形为80.5%。在直径为3.53mm的情况下,线材在450℃时以一小时保持持续时间被退火。
在第二次退火时,在这些退火参数中也不产生金属间相。如果力求形成金属间相,则必须在450℃最小的退火温度下保持3小时的保持持续时间。
利用一次或五次牵拉达到3.2和1.6mm的最终尺寸:
在牵拉之后,线材由于其小的变形而相对软并且能够良好地被输送到软管包中。
在减小到直径1.6mm时(参考图4)的总变形为79.5%。虽然线材是硬的,但由于其小的直径可被输送通过软管包。
Claims (17)
1.用于通过辊轧成型由第一金属带(2)和至少一个另外的金属带(4)制造原料线材(7)的方法,尤其是,所述第一金属带(2)和所述至少一个另外的金属带(4)由不同的金属构成,优选地由具有不同屈服极限的不同的金属构成,其中,通过利用多个轧机机座(G1、G2)的辊轧成型在多个工序中由第一金属带(2)形成护套,该护套在最终形状中在圆周方向上完全包围所述至少一个另外的金属带(4),其特征在于,利用第一组(G1)轧机机座在多个工序中首先仅使第一金属带(2)成形为预成形件,并且随后在第二组(G2)轧机机座中使第一金属带(2)和所述至少一个另外的金属带(4)共同成形为最终形状。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过用于将第一金属带(2)成形为预成形件的第一组(G1)轧机机座由第一金属带(2)在垂直于金属带(2)的纵向方向的横截面中观察成形一个槽形状,所述槽形状尤其是具有侧向的槽形状支腿(2b)和连接这些槽形状支腿的槽形状底部(2c),并且然后将所述至少一个另外的金属带(4)引入到槽形状的内部并且与槽形状的底部区域接触,由此使第一金属带(2)和所述至少一个另外的金属带(4)在彼此夹紧连接的情况下通过第二组(G2)轧机机座共同成形。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过第一金属带(2)的变形形成所述槽形状,其包括以下变形步骤:
a.将第一金属带(2)的两个相对置的带边缘(2a)分别以180度弯曲到金属带(2)的表面上,尤其是将带边缘(2a)卷边,
b.通过将第一金属带(2)的两个相对置的侧面区域弯曲,尤其是分别从最初的金属带平面弯曲90度加/减15度,形成两个竖立的支腿(2b),这两个支腿(2b)形成槽形状的侧向外壁并且连接所述支腿的区域形成槽形状的底部(2c)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述槽形状的底部(2c)中成形有指向槽形状内部的凸起部(2d)、优选凸形的凸起部(2d),尤其是用于形成W形的槽形状。
5.根据前述权利要求2至4中任一项所述的方法,其特征在于,将至少一个另外的金属带(4)与槽形状的底部(2c)接触地定心地引入到槽中。
6.根据权利要求4和5所述的方法,其特征在于,使所述至少一个另外的金属带(4)在所述凸形的凸起部(2d)上弯曲。
7.根据前述权利要求2至6中任一项所述的方法,其特征在于,将第一金属带(2)的槽形状的支腿(2b)向内折叠到所述至少一个另外的金属带(4)的表面上,尤其是将所述至少一个另外的金属带(4)在其侧向的区域中由第一金属带(2)的弯曲的带边缘(2a)夹紧地接触。
8.根据前述权利要求2至7中任一项所述的方法,其特征在于,在多个工序中使所述槽形状的支腿(2b)的外表面(2e)相互接触,尤其是其方式为:使槽形状底部(2c)的和夹紧在槽形状底部与槽形状支腿(2b)之间的所述至少一个另外的金属带(4)相对于槽形状内部进行凹形成形/圆形弯曲。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,将金属带(2、4)分别从卷材(1、3)中展开并且将原料线材(7)卷绕成卷材(6)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一金属带(2)具有这样的金属,该金属与所述至少一个另外的金属带(4)的金属的屈服极限相比具有更高的屈服极限。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一个另外的金属带(4)的宽度的尺寸设计成,使得在所述至少一个另外的金属带(4)的相应的外部的带边缘与所述槽形状的支腿(2b)的下端部之间形成通过材料流动封闭或可封闭的自由空间(2f)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述原料线材(7)尤其是在校准和/或减小之后再结晶地退火。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为具有较高屈服极限的金属、尤其是第一金属带(2)的具有较高屈服极限的金属选择纯度为镍≥99.6重量百分比并且碳含量≤0.02重量百分比的高纯镍,具有较低屈服极限的材料、尤其是唯一的所述另外的金属带(4)的具有较低屈服极限的材料选择铝或铝合金。
14.根据前述权利要求1至12中任一项所述的方法,其特征在于,对于所述第一和所述至少一个另外的金属带(2、4)选择下列材料配对之一:
a.奥氏体的不锈钢和铁氧体的不锈钢,或
b.铁氧体的不锈钢和铝或铝合金,或
c.使用铁、钢或铁氧体的不锈钢以及镍和铝,以用于制造由FeNiCrAl和FeNiAl组成的复合线材。
15.根据前述权利要求中任一项所述制造的直径减小的原料线材(7)的应用,其作为焊丝或热喷涂线材用于优选通过火焰喷涂、高速火焰喷涂、电弧涂覆或激光堆焊制造尤其是耐高温的涂层。
16.根据前述权利要求中任一项制造的原料线材(7)的应用,其用于通过线材注射的熔体处理。
17.根据前述权利要求中任一项制造的原料线材(7)的应用,其用于合金、尤其是铝化镍的熔炼。
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