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Verfahren zur Vorbereitung für das Lochen von Massivblöcken aus schwer verformbarem Stahl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung für das Lochen von Massivblöcken aus schwer verformbarem Stahl, bei dem der erhitzte Block in einen Aufnehmer eingelegt und dann durch einen
Lochdorn gelocht wird. Ein solches Verfahren kann Anwendung finden zur Bildung eines Hohlblockes, der in beliebiger Weise weiterverarbeitet wird, es kann aber auch Anwendung finden in Verbindung mit einem
Verfahren zur Herstellung von Rohren durch Strangpressen, bei dem, wie es an sich bekannt ist, im un- mittelbaren Anschluss an das Lochen und innerhalb derselben Pressvorrichtung aus dem gelochten Block ein
Rohr erzeugt wird.
Die Erfindung bezweckt, eine fehlerfreie Innenfläche des Hohlblockes zu erzielen, so dass das aus dem Hohlblock erzeugte Fertigprodukt, z. B. ein Rohr, ohne Nacharbeit der Innenfläche verwendbar ist.
Bei dem bisher üblichen Verfahren zum Lochen von Blöcken aus schwer verformbaren metallischen
Werkstoffen, z. B. aus Molybdän, Titan, Zirkon, Tantal oder deren Legierungen mit Nickel, Chrom u. dgl. oder aus Stählen mit hohen Gehalten an Chrom, Nickel, Molybdän, Wolfram, Vanadin u. dgl. entstehen erfahrungsgemäss durch das Eintreiben des Dornes in den erhitzten Block selbst unter Anwendung eines Schmiermittels sehr oft fehlerhafte Stellen an der Innenfläche des Hohlblockes. Diese Fehler, z. B.
Querrisse, können verschiedene schwer kontrollierbare Ursachen haben, die mit der Kühlwirkung des Dor- nes mit der Empfindlichkeit des zu verformenden Werkstoffes gegenüber der Verformungstemperatur und ihren örtlichen Abweichungen im Block mit den Eigenschaften und Wirkungen des Schmiermittels, mit der Verformungsgeschwindigkeit und mit andern Gegebenheiten zusammenhängen. Diese Fehler werden beim weiterverarbeiten des Hohlblockes durch Ausstrecken zum Rohr meistens noch vergrössert. Sie müssen daher vorher durch Ausbohren des Hohlblockes oder in anderer Weise beseitigt werden, womit jedoch erhebliche Zeit-und Materialverluste verbunden sind.
Die Herstellung von einwandfreien Rohren aus schwerverformbaren Werkstoffen im kombinierten Loch- und Strangpressverfahren, also im nicht unterbrochenen Verfahrensablauf ist deshalb nicht oder nur unter erheblichen Ausfällen möglich.
Diese Mängel kann man in einfacher Weise gemäss der Erfindung dadurch beseitigen, dass auf die dem eindringenden Lochdorn zugekehrte Stirnfläche des Blockes aus einem Stahl mit hohem Gehalt an Chrom, Nickel, Molybdän, Wolfram, Vanadin od. dgl. durch eine Rundnaht eine Scheibe, deren Durchmesser vorzugsweise gleich dem Durchmesser des Blockes ist, aus weichem Stahl aufgeschweisst wird, deren Dicke einerseits geringer ist als die Hälfte der Blockhöhe, anderseits im Verhältnis zur Blockhöhe so gross ist, dass die Innenfläche des Hohlblockes über die ganze Blockhöhe mit demScheibenwerkstoff überzogen wird.
Durch den in die Scheibe eindringenden zylindrischen Dorn wird ein Teil der Scheibe herausgeschert und beim Eindringen des Domes in den zu lochenden Block als Pfropfen mitgeschleppt. Der Werkstoff des Pfropfens fliesst dabei über den Rand des vorderen Dornendes allmählich ab und lagert sich als festhaftender Überzug auf der Wandung des Loches im Block ab. Dieser Überzug bildet eine Schutzschicht, die beim Lochvorgang Beschädigungen der Innenfläche des Blockes verhindert und beim Ausstrecken des Hohlblockes zum Rohr an der Verformung teilnimmt. Es ist dabei gleichgültig, ob das Lochen steigend erfolgt und im Hohlblock ein Boden übrig bleibt oder ob durchgelocht wird. Es ist weiterhin gleichgültig, ob das Ausstrecken zum Rohr unmittelbar nach dem Lochen oder zeitlich und räumlich getrennt vom Lochvorgang
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erfolgt.
Aus dem Vorhergesagten folgt, dass die Dicke der Scheibe im Verhältnis zur Blockhöhe so gross sein muss, dass das vom Dorn erzeugte Loch im Block in seiner ganzen Höhe von einem Überzug des Scheibenwerkstoffes bedeckt ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in zwei Figuren schematisch erläutert : Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die zur Durchführung des Lochvorganges benutzte Presse aus einem Aufnehmer 1 mit einer Strangpressmatrize 2, auf der der Massivblock 3 ruht, nachdem er in den Aufnehmer 1 eingelegt ist. Auf der Oberseite des Massivblockes 3 liegt die Scheibe 4. Die Verbindung von Block und Scheibe ist durch eine Schweissnaht 5 angedeutet. Oberhalb des Aufnehmers 1 ist der Lochdorn 6 mit dem Pressstempel 7 angeordnet. Die Teile 1, 2,6 und 7 sind in der Technik des Lochens von Blöcken altbekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung.
Die Fig. 2 lässt erkennen, wie sich Block 3 und Scheibe 4 verformen, wenn der Lochdorn 6 durch die Scheibe 4 und im Anschluss daran durch den Block 3 hindurchgepresst wird.
Vor dem Hindurchstossen des Lochdornes 6 durch den erhitzten Verbundblock 3,4 wird in bekannter Weise der Pressstempel 7 in das obere Ende des Aufnehmers 1 eingefahren, wodurch der Aufnehmer nach oben verschlossen wird. Dann beginnt der Lochvorgang, wobei der Lochdorn aus der Scheibe 4 einen Pfropfen ausschert und diesen Pfropfen durch den Block 3 hindurchtreibt. Auf diesem Wege wird der Werkstoff des Pfropfens zwischen der Umfangsfläche des Dornes und der dieser Umfangsfläche entsprechenden Innenfläche des Hohlblockes verteilt. Die Verformung des Verbundblockes ist in Fig. 2 dargestellt.
Mittels des beschriebenen Verfahrens konnten einwandfreie Hohlblöcke beispielsweise aus einem Stahl
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weichem unlegiertem Stahl erzeugt werden.
Selbstverständlich kann der gemeinsam mit einer Scheibe aus leichter verformbarem Werkstoff gelochte Block auch durch andere Verfahren als durch Strangpressen zum Rohr ausgestreckt werden. Das neue Verfahren kann auch für die Herstellung von plattierten Rohren nutzbar gemacht werden, sowie zur Erzeugung von Auskleidungen für Rohre, die durch Kaltverformung, beispielsweise durch Kaltpilgern, durch Stopfenziehen usw., weiter verarbeitet werden.