DE1817064A1 - Vermittels kontinuierlichem Schweissvorgang durchgefuehrtes Verfahren zum Herstellen metallischer Gegenstaende - Google Patents
Vermittels kontinuierlichem Schweissvorgang durchgefuehrtes Verfahren zum Herstellen metallischer GegenstaendeInfo
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
assessor em Berlin 33, 19. Dezember 1968
lChk
113!SIIBISHI JUKOSIO KiOTSHIKI KAISHA, 10 Marunouchi,
ku, Tokio, Japan
Yermittels kontinuierlichem SchweißVorgang durehfeführtea Y@r£ahr@n zum Herstelleu metallischer Gegenstände
Erfindung betrifft ei» v*a?ßiittale kontinuierlichem
zum Η·Γβΐ·11·η
Ssgtastäncie» «oäuroJi tait Genauigkeit ana
der Schiaels© &egfn«ti»d«} wi« Getafiebeteil·» aomi· Segen-,
stäatä* reoiat Tt?wiok«lter QueraciLBitteiöarm, ub<3 zwar usabhäagig
tos «3©res Größe, hergestellt werden könne».
Bei dem He&stelles yob 2,B. langen Gegenständen mit ein
und demselben Querschnitt, nie Stangen oder lote» oder dgl.
allgemein dergestalt Terfahren, daß das getoc einen Schmelztiegel aus in eine £orm
in der das geschmolzen« Metall erstarrt, und
wi^ä. @ia kontinuierliohee H®s»ausBiehen rernittels des
Poetinuierliohes SießTorfahrea« durohgeführt,
«s? *φϊ·ϊ$55 !«tallelelctrodee iss eine MetalUeriR unter
sadanis Irsterren des Metalles Ib einen
angewandt, uad awar Ähnlich nie !ei einem
§0-9638/0897
BAD
ElektroechlackeerachmAsen in einer Metallform und sodann
erfolgt ein kontinuierliche« Herausziehen vermittele dee sogenannten Verfahrene zu© formen aus der Schmelze·
Bezüglich de« traten Btiapielee jedoch iat das Aufrechterhalten der geeigneten Temperatur de« erschmolzenen Metalls
nicht immer ausreichend, und insbesondere bei fortsetzen
der Zuführung an geschmolzenem Metall wird dessen Zuführungadruok gewöhnlich verringert, und es ergibt sich die Möglichkeit einer Xamp«vaturv«rr.iDg0Vung,9;o daß aue Graphit gefer-Ä tigte formen mit guter Wärmekapazität gewöhnlich angewandt
werden und aufgrund dessen ergibt sioh leicht eine Beschädigung and Abnutzung der fo^is«
Bezüglich des zu erschmelzenden Metalle« ist es weiterhin möglich, lohre oder geformte gegenstand· mit recht verwickeltem Querschnitt durch Anwenden von Metallen mit guten
Gießeigenschaften und Ilchteisenmetallen oder Gußeisen herzustellen, jedoch haben sich nicht vemeidbare Nachteile bezüglich dee Gießens von Stählen mit arteigen schlechten
Eigenschaften ergeben,so daß dieselben lediglich in sehr
einfache ßegenst&ndeodtr Gegenstände mit einheitlichem Querschnitt vorformt werden können.
des zweiten Beispiels, d.h. unter Arbeiten des
und kontinuierlich ausgeführten Terfahrene zum
formen aus der Schmelze, bei dem Ifetallekektroden in einer
M#t»ll£orm geschmolzen werden, handelt es sich weiterhin
aufgrund des Torilegenβ ausreichender Wärmemengen bezüglich
909839/0897
SAD ORIGINAL
de? Metallform um eiae mit Wasser gekühlte Form in dee
meisten Fällen, «so daß es möglieh ist aui der Schmelze lediglich
Stangen ode? rechtwinklig geformte Gegenstände erhebliche? Größen mit sehr einfachem ode? einheitlichem Querschnitt herzustellen, während ee praktisch unmöglich istp
Gegenstände klein®? Größen und verwickeltes Querschnitts zu erhalt«βο
De? Erfindung liegt somit d&e Aufgabe zugrunde, ein Te?£ah?en
zum genauen formen aue de? Schmelze ante? Herstellen verechieden@?
Gegenstand® zu. «oheffen, die unabhängig τοη deren
größen recht Te?wickelten Que?eohnitt aufweisen.
Das e?findungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet»
daß Metallelektrode in eine Metall£o?m eingeführt ne?den,die
im Querschnitt di« gleiche Form wie das aus de? Schmelze zu
formende Produkt aufweist, wobei die Metallelektroden In
einem Elektronchlaokebad erschmolzen «erden, man das so erhaltene
geschmolzene Metall in de? Metallforsi erstarren läßt,
und das so erstarrte Metall kontinuierlich, herausgezogeo wird,
wobei eine große Anzahl entweder drshtförmige? oder plattenförmiger Metallelektrode!!! ale solche oder in Kombination in (|
Anwendung kommea und so angeordnet eied, daß sie im Queapschnitt
de? Form des hersuetellenäen Produkt*« entsprcohes*
Aufgrund der angegebenes Anordnung einer großes Anzahl as
drahtföriaigen oder plattenförmigen Metfilielektroden als solche
oder in einer geeignetes Kombination miteinander werden Sie
Metallelektrode^ io eise Metallform eiQg*führt, ü±m is Quersohsitt
die gleiche ?o?s «ie das aus der Sehmeise hersu-
S09839/0897 " 4 "
«■bellende Produkt aufweist, und das geschmolzene Metall in
der Metallform ifird bei einer einheitliehen (Temperatur gehalten uod die Yerteiluog de« geschmolzenen Metalls wird
ebenfalls einheitlich, so daß es möglich wird, beliebige
Gegenstände in genauer Weise aus dieser Schmelze zu formen, und zwar unabhängig yon deren Größe und ob die fließfähigkeit ma α die Gießeigenschäften des geschmolzenen Metalles
ausreichend sind, und ob der herzustellende Gegenstand recht rerwickelten Querschnitt aufweist.
Per Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Figuren 1 bis 4 Ansichten im senkrechten Schnitt einer Torrichtung zum Ausführen verschiedener erfindungsgemäßer Ausführungsformen ,
Figuren 5 bis 10 Draufsichten, die relative Lagen dir aus
der Schmelze geformten Produkte uod Metallelektroden wiedergeben, die so angeordnet sind, daß sie deo Querschnittafortaen
der Produkte entsprechen, wie sie unter Anwenden der Torrichtung nach den Figuren 1 bis 4 erhalten worden sind.
In der Fig. 1 wird durch das Bezugszeichen 1 eio hohler,
röhrenförmiger Gegenstand wiedergegeben, der nach unten herausgezogen wird, das Bezugsseichen 2 gibt eine Anzahl an
drahtförmigen Metallelektrode*! wieder, die aufgehängt sind
und too oben aus, siehe deo Pfeil, nach unten geführt werdta,
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daa Bezugazeichen 4 gibt «in· mit WaasergekUhlte Metallform
wieder,in di· KUhlwaaaer,siehe die Pftil«, eingeführt und
entfernt werden kann. Die figur 5 zeigt die relative lage
dea bohlen röhrenförmigen Gegenstandea 1 und der Metallekektrode 2. Ea handelt aioh hier um eine große Anzahl an Metallelektroden 2, die parallel zueinander in der Metallform 4
aufgehängt und ao angeordnet aind, daß aie im Queraohnitt
der form dea hohlen röhrenfureigen Gegenstandes 1 entaprechen» siehe die fig. 5.
Daa Teil a der Hetallforn 4 dient al· ein Torratebehälter für
ein geschmolzenes Schlaokebad 5 und verbreitert sich τοη unten nach oben.
Des Ttil b der Metaliform 4 enthält eine geschmolzene Metall*
maaae 6, no eich daa geachmolzene Metall zu yerfeatigen beginnt und beateht aua einem Zylinder,der aber «eine oberen
und unteren Seile den gleiohen Durchmesser aufneiat.
Dae Seil ο der Metallform 4 Terbreitert aioh in Sichtung
nach unten, ao daß der hohle röhrenförmige Gegenstand aelbat
wenn ein Zusammenziehen desselben aufgrund eines Abkühlen·
und Srstarrens erfolgt und ebenfalls gegen weitere Beibungskräfte leicht herausgaaogan werden kanu.
Das Sezugssaiohen 7 gibt einen SohlaokenUberzuf wieder»der
auf der Oberfläche des röhrenförmigen Gegenstandes 1 nach
demSrstarren Torliegt.
des röhrenförmigen Gegenstandes 1 aus der Schmelze ein Ao-
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fangaatück (nicht gezeigt) mit praktisch der gleichen Queraohnittaform entsprechend dem röhrenförmigen Gegenstand 1
in daa Teil b der Metallform 4 eingesetzt, eine große Menge
an Flußmittel auf die obere Oberfläche dieses AusgangsstUcks
aufgebracht und aodann die Metallelektroden unter Strom gesetzt werden,ao daß unter Lichtbogenbildung der Metallelektroden 2 ein Schmelzen des Flußmittels unter Auebilden eines
geschmolzenen Schlackebades 5 in dem Teil a der Metaliform erfolgt.
™ Das Ausgangsstiick steht mit einer geeigneten Abaenkvorrichtung oder Antriebewalzen in Verbindung,so daß «in Absenken
zusammen mit dem erstarrten röhrenförmigen Gegenstand 1 erfolgen kann.
Vaoh Ausbilden des geschmolzenen Schlackebade« 5 wird eine Anzahl Metallelektroden 2 in dasselbe eingeführt, ao daß die
durch Erschmelzen der Metallelektroden 2 auegebildeten Metalltropfen nach unten in das geschmolzene Schlaokebad 5 fallen
können, bis eich dieselben in der geschmolzenen Metallmasse
φ 6 ansammeln.
In diesem Pail kann da« Seil a der Me ta Hf or si 4 eylinderförmig ausgeführt aein Termittels Verlängern des zylinderförmigen Teils b, jedoch ist ea beTorzugt, eine eich oben verbreiternde Oeffoung Torzusehen, nie in der Zeichnung wiedergegeben, üb ao eine größere Wärmemenge in den geachmolzenen
Schlaokenbad 5 fur eine bessere Terarbeitbarkeit vorliegen zu
haben.
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Wenn auch, die Oberfläche dee geschmolzenen Metalles in
der Metallmasse 6 größer ale der Querschnitt des röhrenförmigen
Gegenstandes 1 bedingt durch die Wärmeauedehnung desselben- aod der Größe des Schlackeüberzuges 7 let, kann
doch das geschmolzene Metall in dem,Teil b der Metallform
4 abgekühlt und zum Erstarr eis gebracht werden, und zwar
praktisch mit der gleichen Querschnittagröße, wie derjenigen
des röhrenförmigen Gegenstandes 1.
In diesem Falle ergibt sich aufgrund der zylinder;© rmigen
Ausführung des Teile b keinerlei Schwierigkeit bei dem Erstarren selbst dann, wenn die Stelle des Erstarrenß geringfügig
nach oben und unten verändert wird.
Gleichzeitig dient der Sohleckenüberzug 7 ale ein Schmiermittel
in dem Pail des Herausziehena des erstarrten Metalls,
da der Schlackenüberzug 7 in dem Teil b gebildet wird und das geschmolzene Metall während des Erstarrens desselben
noch eine sehr hohe Temperatur aufrechterhält und sich noch
im fließfähigen Zustand befindet.
Der in dieser Weise erstarrte röhrenförmige Gegenstand 1 wird aus der Metallform 4 vermittele einer Absenkvorrichtung
oder Walze (in der Zeichnung nicht gezeigt) herausgezogen.
Da das Teil c sich nach unten hin öffnet, kann gleichzeitig
das Herausziehen des röhrenförmigen Gegenstandes 1 leicht
gestaltet werden. Weiterhin kann bei dem Heraueziehen ein Erhitzen vermittels des Erhitzers 8 in .form eines elektrischen
Erhitzers oder einee Gasbrenners und ein Abkühlen
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, BAD
, BAD
vermittele eines Kühlere 9» der Wasser aufsprüht oder mit
einem luftstrom arbeitet« ausgeführt «erden.
HIe obigen beschriebenen AusfUhrungsformen beziehen «ich
auf die Anordnung einer Anzahl drahtföraigtr Metalitltktroden 2 in einer Weise, die der Querschnittefora des röhrenförmigen Gegenstandes 1 entspricht, siehe die Jig. 5» wodurch das Herstellen des hohlen röhrenförmigen Gegenstandes
aus der Schmelze ermöglicht wird.
Wenn andererseits der aus der Schmelze verformte Gegenstand
aus einem kreisbogenförmigen Seil" und eine» geradlinigen
Heil im Querschnitt besteht, siehe die flg. 6, wird eine
große Anzahl an drahtförmigen Metallelektroden 2 so engeordnet,daß dieselben den angegebenen kreisförmigem feil entsprechen und wei terhin wird eine große Anzahl plattenförmiger Metallelektroden 3 so angeordnet, daß dieselben dem angegebenen geradlinigen Teil entsprechen.
Im folgenden werden die Zahlenwerte wiedergegeben, die für das Herstellen kreisförmiger Bohre mit einem Inaeodurchmesser Ton 150 mm und einer Wanddicke von 40 mm erforderlich
sind.
(1) Ss werden 18 Elektroden aus 25 Cr-20 Ii rostfreiem Stahl
hohen Kohlenstoffgehaltβa mit einem Durchmesser vos 3»2 »»
in Abständen von 30 mm länge der Querschnittsfor» des herzustellenden kreisförmigen JRohrs angeordnet. Sodann wird ein
elektrischer Strom mit 2200 A and 50 T der Elektroden zugeführt, so daß der Schweißvorgang mit einer Geschwindigkeit
von 13 um/ein, ausgeführt werdta kann. g _
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(2) Β» w©a?d®a 8 Elektrodoo saß 25 0x-2Q Hi s-ostfreiea Stahl
holloa Kohlaoatoffgehaltea nit-einer Sick® voa 6 κ» ucd einer
Breit® yob 45. mm im gleich®» Abatäadea längs de? Qu«r-
d«® herzuatellenäeo 2Ereie£8?nigea Bohrs
SodaiSB ^ira ©la «!©,ktriaohey Stroa isit ISOO A
t-odTifi iagöf ilfli-'t; ίο äaß de? SciiK«! β Vorgang
mit φΙώ®^ deis®^lKcligk©i1; τοώ 13 sis/ffiis, aasg©flib.Yis
d«s «^fisduB^sgemäpen Terfahpese ist «a aöglioii
ale
20 Ii T<Qmt£%Q±®m Stisial Moll®a Sohlenatoffgehaltea um.
Metall nit
rostfreie .Stahl i@t ¥©^aitt©ls dee
- ode? Zeatrifiagalei«ßT«rfatoeuä angewandt worden» jedoch
^u?de d«a«@a Aiwaaduag vermilfeele des
erachtet.
Di® /y@rini-tteis d»ss @3?fiaduäs§sg«aäß©ü Yerfahroos ge^onaeaeo
Prod ölet« «®iS9ß is dem Jail kreiaförmiger Bohre Bit ss.B.
^ IiiiiigradtnroiiEs^aa©^ und 10 bes Waeddicske eine S«sauifkeit
+ 0,5 μ
ist■■■' ttßaöglioli', eä^Ta^tig« Produkt© ^e^aittela des
X» folgendes w©säm oiaigt waitos?® AumtWaxiw gafornea er-
BAD ORIGINAL
Die Beaugeseichen der fig. 1 entsprechen genau denjenigen
it) den fig. 2 bis 4.
Die AusfUhrungefor» der Vorrichtung sech der Fig. 2 wird
für das Herstellen einen rechtwinligen Gegenstandes 1
kleider Dicke im Querschnitt» siehe die fig. 7 anstelle dea
in dea fig« 5 and 6 gezeigte» röhrenförmigen Gegen· t and es
angewandt.
Ia dieceü falle werden die Metallelektroden so angeordnet,
daß sie der Quersehnittsform des rechtwinkligen Gegenstände«
entsprechen snsd die Metallelektroden 3 au« Platten größerer
Dicke als «ie eier rechtwinklig« Gegenstand 1 auf «eist, werden» siehe di© fig. 7p so angewandt, daß das Seil a der
4 ßt«rk gentigt ist ußd eine ©stsprtchende Oeffauf-»©ist
s. wie «a in der Zeiohauag wiedergegeben ist.
Somit fallen die Tropfen dee ύοώ den Metallelektroden 3 versittels
Sch»elxen abgeaohuolaeBes Metalls aioht nur in dem
ge«ohüols(»Btn SoiilaokesbacS 5 nondtrs) läsge ebtnfaHs äer
«stark g®n$igt&g} SeiteBwäisde d®a Teile a der Hetallform 4 nach
biss sie 80&ließl±e& in die geechsolseo« Metillmae*©
Sie in der fig» 3 gezeigt· Auaführuagsforai der Vorrichtung
nirä für eis* Herst^lles eisiee platteaföraiige» Gegenstandes 1,
sieh* die fig. 8f oder Gegeetasdes ait H-form, siehe die
9
I» dies«a falle werde» ebesfalls» siehe ciia flg. 7, Metall«
elektroden 3 άΧ% Plattenforsa größerer Dioke als derjenigen
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■-·■-.;■ BAD ORIGINAL
- ii -
dee fertigen Gegenstandes angewandt UQd weiterMo sind in
diesem Falle Druckwalzen 10 aste? der Metallform 4, siehe
die Fig. 3 vorgesehen, so daß die Dicke dee plattenförmigen
Gegenstandes 1 oder des Gegenstandes 1 mit H-Porm unmittelbar
nach dem i£rstarren des Metalls kleiner gemacht werden kann,
wodurch, die mechanischen Eigenschaften des eo aus der Schmelze
geformten Gegenstandes verbessert werden.
Die Aüsfiihrungsform der Vorrichtung nach der fig. 4 wird für
das Herstellec eines Zahnrades 1 mit der in der Fig. 10
gezeigten Querschnittsform angewandt.
In diesem Falle wird eine Ports 4 mit Zahnform angewandt« »o
daß ein Gegenstand ausgebildet wird, der angenähert die endgültige
Größe besitzt, der sodaan nach dem Erstarren des
Metalles herausgezogen und abschließend auf die vorherbestimmte endgültige Größe vermittels Hindurchziehen durch einen
Zeihetein 11 gebracht wird.
Wie anhand der obigen AusfUhrungsformen des Erflndungsgegen-Standes
dargelegt, werden Metallelektroden in eine Metallform
eingeführt, die die gleiche QuerschtaittsfortQ des herzustellenden
Gegenstandes aufweist und die Metallelektroden werde» in einem Blektroschlackobad geschmolzen, das so erhaltene geschmolzene
Metall läßt ©an eich in der Metallform erstarren,
und das in dieser Weise erstarrte VetaH wird sodann kontinuierlich
herausgezogen, wobei «ine große Anzahl entweder drahtformiger oder plattenförmiger Metallelektrode als solche
909839/089?
oder is Kombination ale die Metallelektroden βο angeordnet
der
werden» daß dieee/Querschnittsform des herzustellenden Ge-
genetandea.
Aufgrund der hier beeehrlebenen erfindungegemäßen Anordnung
wird die Temperatur dee gesohmolseaen Metall«» einheitlich
gestaltet, und die Verteilung de« geschmolzenen Metalles
wird ebenfalle einheitlich dergestalt» daß e« möglich wird
beliebige Gegenstände in genauer Weise Über den Schmelz-Vorgang unabhängig von deren Grüße» der fließfähigkeit oder
der Gießeigenschaften dea geschmolzenen Metalles und unabhängig davon» ob die Querechnitteform des herzustellenden Gegenstandes ziemlich verwickelt iet» herzustellen.
- 13 -
809839/0887
nm original
Claims (1)
- " ■ - 13■ -P s t β a 1» si s t* p· *· U, q to. *Ii· Vermittels kontiauierliohesB Sckw©ißVorgang durchge führtes Terfalaraa zum Herstellen met alii« aber dadurch g β k © a a ζ β i ο h a β t , daß Metallelektrode Iq ©la* Metallfosta ©irsgsfUJart werden, die im Querechaltt dia ^l@ioi>® foras ϊϊΙθ da» au» der ßciiraelaea au Produkt aufweist, wobei di« Metallelektrode io©ar®ßBmol«®is werdee, aaa da« so Metall ia der Metellform erstarren läßt j HQd des no ersstsäx^t© Metall koatiöulerlicii herauegt-,KOgeis ni^d^ wob®! ®in® g^oße ijsaaiil ®atw@d»? drahtfurmiger oder plstttBf^ialg®^ 2S©t®il®lektrüö©a als aoloii· oder intm Anm®üu®% kommen uad eoaage@rdQdt sind« daß im Quensehnitt i^^ form das hersastelleaddn Produktes ■2· T@rfsto@n sieh Aü@ps>&oii 1» dadaroh gek«sSK de^ k«^§iä®t«I2»23de Gegen®taad ®±a Bolur oder @iss@m ^iftellsst^a iHid/oder geradliniges Teil inlsi ©iösr Metsllfoapta eosi® <ät® gsk^äifflstoB Seilftil 9Qtsp5?®©Mea» wo dar ο Ji fise- 14/0 8 07 .. bad original3· Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gikesozeich-D · t » daß der herauiitellende Gegeüstaad im Querachaitt •im©Ε Zahnrad «ntepriciitt and eine großt AQsahl an Metallelektffodiea in «ititr Metallform so ang90?dnat wird, daß dieselben der Queraohoitteform des iierzuetellenden Gegenstände« entsprechen·303839/0897Lierse ite-
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