DE19918794C2 - Verfahren zur Herstellung eines Waffenrohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Waffenrohres, dessen innere Oberfläche mindestens in einem Teilbereich mit einer Schicht aus einem Hartmetall versehen wird.

In der Waffentechnik bewirken leistungsgesteigerte Munitions­ arten aufgrund ihrer beim Abschuß entstehenden hohen Gastem­ peraturen und Strömungsgeschwindigkeiten, insbesondere bei den aus Stahl bestehenden Waffenrohren, starke Erosionen, die das jeweilige Waffenrohr bereits vor Erreichen seiner Ermü­ dungslebensdauer verschleißen. Es ist bereits bekannt, die entsprechenden Waffenrohre zwecks Vermeidung derartiger Ero­ sionen mit einer Hartchromschicht zu versehen. Dabei wird der Hartchrom elektrolytisch an der inneren Oberfläche des Waf­ fenrohres abgeschieden.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren unter anderem, daß die elektrolytisch abgeschiedenen Hartchromschichten der leistungsgesteigerten Munition nicht standhalten. An den sich dadurch ergebenden Chromausbrüchen entstehen nach und nach starke Erosionen.

Aus der DE 195 44 824 C2 ist es bekannt, dass ein mit Feldern und Zügen versehenes Waffenrohr mindestens im mündungsseitigen Bereich oberflächengehärtet wird. Eine Beschichtung dieser oberflächengehärteten Bereiche des Waffenrohres mit einer Hartmetallschicht ist nicht vorgesehen. In bekannter Weise kann das Waffenrohr in einem ersten Rohrabschnitt, der den Ladungsraum umfasst, ausschließlich nur mit einer Hartmetallschicht versehen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem Waffenrohre hergestellt werden können, die eine gegenüber vergleichbaren bekannten Waffenrohren größere Lebensdauer besitzen. Dabei soll die auf dem Waffenrohr aufgebrachte Hartmetallschicht eine hohe Haftfestigkeit besitzen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die innere Oberfläche des entsprechenden Waffenrohres vor dem Aufbringen der Hartmetallschicht zu härten. Dadurch wird die innere Oberfläche des Waffenrohres unterhalb der Chromschicht sehr verschleißfest, so daß die Erosionswirkung der Treibladungsgase auf das Waffenrohr nach einem eventuellen Abplatzen von Chromschichtbereichen relativ gering ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Härtung der inneren Oberfläche durch Laserbestrahlung vorgenommen wird.

Gegen das erfindungsgemäße Verfahren bestanden seitens der Fachleute zunächst eine Reihe von Bedenken. So wurde angenommen, dass das gehärtete Waffenrohr anfälliger für eine Wasserstoffversprödung sei und daher unterhalb der Chromschicht diese beschädigen könne. Da außerdem bei Anwendung des Laserhärtungsverfahrens nur einzelne Bahnen gehärtet werden, die sich nicht berühren oder überschneiden, wurde vermutet, dass sich unterschiedliche Gefügezustände ergeben, die sich bei der Härtung unterschiedlich verhalten. Außerdem wurde die Gefahr lokaler Anschmelzungen vermutet, welche die Güte einer sich anschließenden Verchromung des Waffenrohres drastisch verschlechtern würde.

Die vorstehend erwähnten Bedenken haben sich in der Praxis als unbegründet erwiesen. So ergaben Schliffbilder, daß bei mittels Laser gehärteten Waffenrohren keine Unterschiede hin­ sichtlich der Haftung der Chromschicht zwischen den mit dem Laser behandelten und den unbehandelten Bereichen bestehen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs­ beispiel. Es zeigen:

Fig. 1 der mündungsseitige Bereich eines Waffenrohres beim Härten mit Hilfe von Laserstrahlen;

Fig. 2 einen in Fig. 1 mit II bezeichneten vergrößerten Aus­ schnitt des gehärteten Waffenrohres und

Fig. 3 den Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt nach dem Auf­ bringen einer Hart-Chromschicht.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Waffenrohr bezeichnet, welches bis in eine vorgegebene Tiefe 2 von der inneren Oberfläche 3 des Waffenrohres von 0,3 bis 0,5 mm gehärtet wird (Fig. 2). Die Härtung erfolgt mit Hilfe eines Lasers 4 (z. B. eines Festkör­ per - Nd-Yag-Lasers), dessen Laserstrahlen 5 mündungsseitig axial in das Waffenrohr 1 geschickt werden. Mit Hilfe eines in dem Waffenrohr 1 dreh- und verschiebbar gelagerten Spie­ gels 6 werden die Laserstrahlen 5 umgelenkt, so daß sie senk­ recht auf die zu härtende innere Oberfläche 3 des Waffenroh­ res treffen.

Bei Verwendung eines CO₂-Lasers sollte, um die Reflektion der Laserstrahlen 5 an der inneren Oberfläche 3 des Waffenrohres 1 möglichst gering zu halten, die innere Oberfläche ge­ schwärzt sein.

Durch die entsprechende Wahl der Parameter: Laserleistung, Brennfleckgröße und Verfahrensgeschwindigkeit, werden die Leistungsdichte und die Einwirkungsdauer der Laserstrahlen 5 und somit die in die Oberflächenschicht des Waffenrohres 1 eingebrachte Energie je Flächeneinheit gesteuert.

Nach Härtung der inneren Oberfläche 3 des Waffenrohres 1 er­ folgt in an sich bekannter Weise dann die Aufbringung einer Hart-Chromschicht 7 auf die gehärtete innere Oberfläche 3 (Fig. 3).

Bezugszeichenliste

1

Waffenrohr

2

Tiefe

3

innere Oberfläche

4

Laser

5

Laserstrahlen

6

Spiegel

7

Schicht, Hartmetallschicht, Hart-Chrom­ schicht

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines Waffenrohres, dessen innere Oberfläche (3) mindestens in einem Teilbereich mit einer Schicht (7) eines Hartmetalles versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (3) des Waffenrohres (1) vor dem Aufbringen der Hartmetall­ schicht (7) gehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung der inneren Oberfläche (3) des Waffenrohres (1) durch Laserbestrahlung vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als Hartmetall Chrom oder eine Chromlegierung verwendet wird.