-
Verfahren zum Zusammenschweißen von Metallteilen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Zusammenschweißen von Metallteilen, bei dem den zunächst
im Abstand voneinander gehaltenen Schweißrändern der Metallteile zu ihrer Erhitzung
auf Schweißtemperatur Hochfrequenzstrom zugeführt wird und dann die Schweißränder
zusammengepreßt werden.
-
Die Erfindung hat sich in erster Linie die Aufgabe gestellt, ein Verfahren
dieser Art so zu verbessern, daß das Aufstauchen des Metalls entlang der Schweißnaht
derart geregelt werden kann, daß es zum größten Teil entweder nur an der oberen
oder nur an der unteren Seite der :Metallteile auftritt. Die Erfindung geht dabei
davon aus, daß es z. B. bei der Anwendung des als bekannt erwähnten Verfahrens zum
Längsschweißen von Rohren oft erwünscht oder zweckmäßig sein kann, daß eine Verdickung
der Schweißnaht in der Hauptsache nur an der Außenseite des Rohres entsteht, insbesondere
wenn die Rohre zur Herstellung einer Flüssigkeitsleitung verwendet werden. In anderen
Fällen kann es dagegen zweckmäßiger sein, die Verdickung der Schweißnaht nur im
Rohrinnern zu haben, so daß der äußere Rohrumfang einen möglichst gleichmäßigen
Durchmesser aufweist. Auch bei Zusammenschweißen von Streifen kann die Verdickung
der Schweißnaht mitunter nur auf einer Seite erwünscht sein. In diesem Zusammenhang
macht die Erfindung von dem Gedanken Gebrauch, daß es bei der Anwendung der Hochfrequenz-Widerstandserhitzung
gemäß der Erfindung mit Frequenzen in der Größenordnung von 100 kHz oder mehr möglich
ist, die Lage der beim Zusammenschweißen an der Schweißnaht entstehenden Aufstauchung
des Metalls bzw. die Lage der Verdickung an der Schweißnaht durch entsprechende
Formgebung der Schlitzränder zu beeinflussen. Demgemäß bestehen die wesentlichen
Merkmale der Erfindung in erster Linie darin, daß mindestens die Stirnfläche eines
Schweißrandes gegenüber der Stirnfläche des gegenüberliegenden Schweißrandes derart
abgeschrägt wird, daß ein oberer oder unterer Teil dieser Stirnfläche mit der Stirnfläche
des gegenüberliegenden Schweißrandes einen engeren Schlitz einschließt als der übrige
Teil der Stirnfläche, wodurch infolge stärkerer Konzentrierung des Heizstromes in
diesem Teil der Stirnfläche und stärkerer Erhitzung dieses Teiles die Aufstauchung
des Metalls in diesem Teil der Schweißnaht auftritt.
-
Insbesondere bei einem Schweißverfahren dieser Art, bei dem die Metallteile
während der Erhitzung ihrer Schweißränder unter Bildung eines zwischen ihnen liegenden
Spaltes eine Vorwärts- bzw. Vorschubbewegung ausführen, werden dabei gemäß der Erfindung
die Schweißränder mindestens bei Erreichen eines bestimmten Schweißpunktes unter
Anwendung eines solchen Druckes zusammengepreßt, daß ihre gegeneinander geneigten
Stirnflächen auf ihrer ganzen Höhe in Berührung kommen.
-
Bei der Anwendung der Erfindung zum Zusammenschweißen von Streifen
aus verschiedenen Metallen, z. B. hochkohlenstoffhaltigem Stahl und Schnellstahl,
können Verbundstreifen besonders hoher Güte geschweißt werden, die in neuartiger
Weise für bestimmte Zwecke, z. B. zur Herstellung von Bandsägeblättern od. dgl.,
mit großem Vorteil verwendet werden können. Zur Herstellung eines Sägeblattes wird
dabei das Verfahren vorzugsweise so angewendet, daß der Schnellstahlstreifen nach
dem Zusammenschweißen mit dem Kohlenstoffstahl in einigem Abstand von der Schweißnaht
unter Gewinnung eines weiterverwendbaren Streifens aus Schnellstahl von dem Verbundstreifen
abgetrennt wird und in dem verbleibenden Teil des Verbundstreifens Sägezähne derart
eingeschnitten werden, daß wenigstens ihre Spitzen auf der aus dem Schnellstahl
bestehenden Seite der Schweißnaht liegen, während die Basisteile der Zähne auf der
anderen Seite der Schweißnaht liegen.
-
In Fällen, in denen Metallstreifen oder andere Metallteile von verhältnismäßig
großer Dicke zusammengeschweißt werden sollen, besteht das Problem, den durch die
sich nähernden Schlitzränder gebildeten Schweißkanten so viel Hochfrequenzheizstrom
zuzuführen, daß die Schweißkanten schnell genug auf Schweißtemperatur erhitzt werden,
um eine große Schweißgeschwindigkeit zu erreichen. Gemäß der weiteren Erfindung
wird dieses Problem dadurch gelöst,
daß die sich nähernden Schlitzränder
bzw. Streifenkanten durch ein Verfahren und Vorrichtungen vorerhitzt werden, durch
die sie, ohne daß die Kantenflächen auf Schweißtemperatur erhitzt werden, vor ihrer
Erwärmung durch die Hochfrequenz-Widerstandsheizung auf eine größere Tiefe erhitzt
und dadurch Wärmespeicher in den gegenüberliegenden Schweißkanten geschaffen werden.
Wenn dann zur Erhitzung der Kanten auf Schweißtemperatur in der Tiefe eines dünnen
Filmes Hochfrequenzstrom zugeführt wird, so verhindert diese Wärmespeicherwirkung
die Ableitung und Verluste von Wärme aus den hochtemperierten Schweißkanten, ohne
daß die Gefahr besteht, daß außer an der tatsächlichen Kantenfläche Metall erweicht.
-
Schließlich kann das Verfahren nach der Erfindung zum Zusammenschweißen
von Metallteilen aus zwei verschiedenen Metallen, die verschiedene optimale Schweißtemperaturen
erfordern, bei Anwendung von Hochfrequenzstrom, der den beiden Metallen durch vor
dem Schweißpunkt angeordnete Kontaktglieder zugeführt wird, vorteilhaft so durchgeführt
werden, daß eines der Kontaktglieder einen kürzeren Abstand von dem Schweißpunkt
hat als das andere Kontaktglied, so daß die Schweißränder der Metallteile verschieden
lange erhitzt werden.
-
Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtungen
nach der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in der Zeichnung
als Beispiele dargestellten Ausführungsformen von zur Durchführung des Verfahrens
dienenden Vorrichtungen. Es zeigen Fig. 1 und 2 schaubildliche Ansichten von zwei
zum Zusammenschweißen von zwei Metallstreifen dienenden Vorrichtungen nach der Erfindung,
wobei diese Darstellungen auch für die Anwendung ähnlicher Vorrichtungen zum Längsschweißen
von Rohren Geltung haben, Fig.3 eine schaubildliche Teilansicht einer Vorrichtung
mit abgeänderter Ausbildung der Vorheizspule, Fig.4 eine schaubildliche Ansicht,
die veranschaulicht, in welcher Weise z. B. Streifen aus Kohlenstoffstahl und Schnellstahl,
die gemäß der Erfindung miteinander verschweißt worden sind, zur Herstellung von
Sägeblättern verwendet werden können, Fig.5 bis 10 schaubildliche Darstellungen,
welche die Maßnahmen veranschaulichen, durch die das Aufstauchen des Metalls entlang
der Schweißnaht gemäß der Erfindung geregelt werden kann.
-
In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Metallstreifen dargestellt,
die nebeneinanderliegend vorwärts bewegt werden und dabei am Schweißpunkt w zusammengeschweißt
werden. Für den gleichmäßigen Vorschub dieser Metallstreifen können beliebige, nicht
dargestellte mechanische Mittel angeordnet sein, durch die die Streifen in Richtung
der eingezeichneten Pfeile über den Schweißpunkt w hinaus bewegt werden, derart,
daß hinter dem Schweißpunkt w die beiden Streifen an ihren Kanten unter Bildung
der gestrichelt dargestellten Schweißnaht zusammengeschweißt sind. Genau genommen
stellt w eine senkrechte Linie dar, in der die beiden Streifen miteinander verschweißt
werden. Einer der Streifen kann z. B. aus hochkohlenstoffhaltigem Stahl bestehen,
während der andere Streifen aus Schnellstahl bestehen kann.
-
Die den Vorschub der Streifen bewirkende Vorrichtung ist derart ausgebildet,
daß die Streifen unter Bildung eines spitzen Winkels vorwärts bewegt werden und
gewissermaßen einen V-förmigen Schlitz zwischen sich einschließen. Zum Zusammenpressen
der Streifen sind Druckrollen 11', 12' angeordnet, welche die Streifen beim Durchgang
durch den Schweißpunkt w in feste gegenseitige Berührung bringen.
-
Nach Fig. 1 und 3 sind in bestimmtem Abstand vor dem Schweißpunkt
w Elektroden 20', 21' angeordnet, die an den gegenüberliegenden Rändern des zwischen
den Metallstreifen gebildeten Schlitzes angebracht und jeweils an die Klemmen einer
Hochfrequenzstromquelle angeschlossen sind, die Frequenzen in der Größenordnung
von 100 kHz, in manchen Fällen vorzugsweise eine wesentlich höhere Frequenz, z.
B. bis zu 300 oder 450 kHz liefert. Diese Elektroden können in der üblichen Weise
als flüssigkeitsgekühlte Elektroden ausgebildet sein. Der Hochfrequenzstrom geht
jeweils den Weg der geringsten Induktivität, der sich entlang den Stirnflächen der
den V-förmigen Schlitz begrenzenden Ränder bis zum Schweißpunkt w und zurück erstreckt
und jeweils durch die doppelt gestrichenen Linien 50, 51 dargestellt ist. Auf diese
Weise werden die Stirnflächen der Schlitzränder durch Hochfrequenz-Widerstandserhitzung
auf eine sehr geringe Tiefe erwärmt, wobei sie nur für einen Augenblick am Schweißpunkt
w auf Schweißtemperatur gebracht werden.
-
Wenn die Metallstreifen aus Metallen verschiedener Art, Eigenschaft
oder Abmessung bestehen, kann es wünschenswert sein, den einen Rand des V-förmigen
Schlitzes auf eine höhere Temperatur zu erhitzen bzw. die Hitze mehr oder weniger
lange oder mehr oder weniger konzentriert anzuwenden. Dies kann auf zwei Arten erfolgen,
die jeweils für sich oder auch kombiniert zur Anwendung kommen können. Zunächst
können eine der in Fig. 1 dargestellten Elektroden 20', 21' oder auch diese beiden
Elektroden in der Längsrichtung der Schweißnaht durch Anwendung einfacher Lagermittel
einstellbar sein, wie durch den Doppelpfeil dargestellt ist. Auf diese Weise kann
der eine oder andere Stromweg 50 bzw. 51 gegenüber dem entsprechenden Stromweg am
gegenüberliegenden Schlitzrand verlängert und dadurch eine längere Erhitzungszeit
für diesen Schlitzrand erreicht werden, bevor er zum Schweißpunkt w gelangt. Die
zweite Art kann, was aber nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, darin bestehen,
daß ein aus magnetischem Material bestehender Block 52 oder mehrere solche Blocks
an dem einen oder anderen Stromweg 50 oder 51 angeordnet werden, durch den bzw.
die der Widerstand für diesen Stromweg in einigem Abstand von dem Schlitzrand erhöht
wird, so daß der Strom mehr auf die wirkliche Stirnfläche des Randes konzentriert
wird und sich eine schnellere oder höhere Erhitzung desjenigen Schlitzrandes ergibt,
an dem der magnetische Block 52 angeordnet ist. Der Block 52 kann dabei mittels
beliebiger Lagermittel in senkrechter Richtung einstellbar sein (vgl. den senkrechten
Doppelpfeil in Fig. 1), so daß sein Abstand von der Oberfläche des Metallstreifens
und damit die Intensität seiner Wirkung bezüglich der Konzentration des Stromes
auf den Schlitzrand veränderlich ist. Der Block 52 kann aber auch, wie durch den
waagerechten Doppelpfeil in Fig. 1 angedeutet ist, in der Längsrichtung einstellbar
sein.
-
Aus Gründen der Abstandsbegrenzung oder aus anderen Gründen kann es
manchmal erforderlich sein, eine der Elektroden 20', 21' in geringerem Abstand vor
dem Schweißpunkt w anzuordnen als die andere Elektrode. In diesem Fall ist der Stromweg
von der in kürzerem Abstand von dem Schweißpunkt angeordneten Elektrode kürzer,
so daß der entsprechende
Schlitzrand weniger stark erhitzt wird
als der andere Schlitzrand. Dieser Unterschied kann, wenn es notwendig ist, durch
Anordnung des magnetischen Blockes 52 oder eines ähnlichen Blockes an dem kürzeren
Stromweg ausgeglichen und dabei eine gleichmäßige Erhitzung beider Schlitzränder
oder aber auch eine größere Erhitzung erreicht werden, als es üblicherweise für
den aus Schnellstahl bestehenden Streifen wünschenswert ist.
-
Da die Blocks aus magnetischem Material bei Anwesenheit von hochfrequenten
magnetischen Feldern angewendet werden, bestehen sie zweckmäßig aus einem Material,
in dem keine wesentlichen Wirbelstromeffekte induziert werden. Zum Beispiel können
sie aus gesintertem magnetischem Oxyd-Isoliermaterial bekannter Art bestehen, das
einen niedrigen Verlustfaktor und einen hohen Raumleitungswiderstand hat, wie z.
B. das unter der Handelsbezeichnung »Ferramic« bekannte Material der General Ceramic
und Steatite Corp. Es kann aber auch anderes Material verwendet werden, z. B. feinverteiltes
magnetisches Material, das in Isoliermaterial eingebettet ist. Das Material soll
eine größere Permeabilität (mp) als Eins, vorzugsweise eine wesentlich größere Permeabilität,
aufweisen.
-
Wenn die zusammenzuschweißenden Metallstreifen od. dgl. eine erhebliche
Dicke haben, kann es erforderlich sein, die Schlitzränder vor den Elektroden vorzuwärmen.
Zu diesem Zweck kann eine der USA.-Patentschrift 2 763 756 entsprechende Induktionsheizspule
14 angeordnet sein. Diese Spule besteht aus einem Leiter mit zwei Windungen, die
in ül)lichcr Weise durch einen inneren Flüssigkeitsstrom gekühlt sein können und
an eine Hochfrequenzstromquelle angeschlossen sind, deren Frequenz. in dem für Induktionserhitzung
für zweckmäßig befundenen Bereich liegt und beispielsweise etwa 10 kHz beträgt.
Die Frequenz kann aber auch geringer sein oder etwas mehr als 10 kHz betragen. Die
eine der beiden Windungen der Spule ist derart über den einen Rand des V-förmigen
Schlitzes gelegt, daß sie mit einem geraden Schenkel dicht über der Oberkante dieses
Randes entlanggeht, dann etwa U-förmig über den Rand hinweg zur Unterkante des Randes
gebogen ist und anschließend an dieser Unterkante entlang verläuft. Die andere Windung
der Spule verläuft an dein anderen Rand ebenfalls in der Weise, daß ein oberer Schenkel
an der Oberkante dieses Randes und ein unterer Schenkel an der Unterkante des Randes
entlanggeht.
-
Eine Induktionsspule dieser Art kann in einfacher Weise so ausgebildet
und mit Strom versorgt werden, daß sie die Schlitzränder bei einem Vorschub von
etwa 100 in/Minute auf eine Temperatur von z. B. 538° C für Stahl vorwärmt und so
den oben beschriebenen Wärmespeichereffekt liefert. Wenn auch die mit einer solchen
Spule erzeugte Heizzone auf die Bereiche dicht an den Schlitzrändern beschränkt
ist, so werden doch die Ränder auf eine größere Tiefe erhitzt als bei Anwendung
der Hochfrequenz-Widerstandserhitzung.
-
Da die Kraftquelle für die Induktionsheizspule nur eine Frequenz von
10 kHz oder darunter für eine bestimmte Kraftlieferung zu betragen braucht, wird
im allgemeinen der Generator einen Kostenaufwand fordern, der weniger als die Hälfte
des Kostenaufwandes eines Generators zur Erzeugung von Frequenzen in der Größenordnung
von 100 kHz oder darüber beträgt. Die Vorerhitzung durch Induktionserwärmung ist
daher wirtschaftlicher und die ideale Methode zur Vorwärmung in einem konzentrierten
Bereich mit einiger Tiefe, während die anschließende Hochfrequenz-Widerstandserhitzung
die ideale Methode darstellt, um nur einen ganz dünnen Film der Stirnflächen der
Schlitzränder auf die Schweißtemperatur zu bringen.
-
Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig.
1 nur dadurch, daß an Stelle der zu beiden Seiten des Schlitzes angeordneten Elektroden
zwei Elektroden 25', 26' im Abstand hintereinander angeordnet sind (Linienanordnung).
Dabei ragt die Elektrode 25' ohne Berührung mit den Schlitzrändern nach unten durch
den Schlitz hindurch und ist am unteren Ende mit den gestrichelt dargestellten Flanschen
versehen, die sich von unten her an die unteren Flächen des Metalls beiderseits
des Schlitze anlegen. Diese Berührung von unten kann durch federnden Druck in Richtung
des Pfeiles unterstützt werden, wodurch die Flansche schwach gegen die untere Metallfläche
angepreßt werden. Die Elektrode 26' kann so angeordnet sein, daß sie den Schweißpunkt
w oder den Schlitz dicht vor dem Schweißpunkt w überbrückt. Beide Elektroden können
ferner, wie dargestellt, mit Anschlüssen für ihre Kühlung mit Flüssigkeit versehen
sein, wobei die Klemmen der die höhere Frequenz liefernden Hochfrequenzstromquelle
jeweils mit der Elektrode 25' und einem Anschluß 31' für die Kühlflüssigkeit verbunden
sind, der dicht oberhalb des Schlitzes zu der Elektrode 26' verläuft. Auf diese
Weise werden, wie eingezeichnet, Stromwege entlang den gegenüberliegenden Schlitzrändern
gebildet, und der Anschluß 31', der gerade über diesen Stromwegen liegt, bewirkt,
daß der Weg des geringsten Widerstandes in dem Metall dicht an den Schlitzrändern
liegt. Der Schlitz kann, falls gewünscht, in einem beträchtlichen Abstand vor dein
Schweißpunkt w geschlossen werden. Bei dieser Art der Hintereinanderanordnung der
Elektroden in der verlängerten Schweißnahtlinie verlaufen jedoch die Stromwege immer
beiderseits dieser Linie in derselben Richtung und neigen dazu, sich gegenseitig
von dieser Linie abzustoßen, während bei der Anordnung nach Fig. 1 die Stromwege
50, 51 immer in der entgegengesetzten Richtung verlaufen und daher dazu neigen,
sich gegenseitig anzuziehen. Unter Berücksichtigung dieses Umstandes ist es bei
der Linienanordnung der Elektroden nach Fig. 2 vorteilhaft, wenn, wie bei 35', 36'
angedeutet, was aber ebenfalls nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, Blocks
aus magnetischem Material dicht über dem Metall etwas seitlich von der verlängerten
Nahtlinie bzw. den Schlitzrändern angeordnet werden. Hierdurch wird die Induktivität
der Stromwege in im Abstand von den Schlitzrändern entlanglaufenden Bereichen gesteigert,
wodurch die Hochfrequenzstromwege in Zusammenwirkung mit dem Anschluß 31' gezwungen
werden, dichter an den Stirnflächen der Schlitzränder bzw. der verlängerten Nahtlinie
entlangzulaufen.
-
Die abgeänderte Form der Induktionsheizspule, wie sie bei 14' in Fig.
3 dargestellt ist, weist ebenfalls zwei Windungen auf, nämlich eine obere Windung
mit den langgestreckten Schenkeln 40, 41, die an den Oberkanten der Schlitzränder
entlang verlaufen, und eine untere Windung mit den langgestreckten Schenkeln 42,
43, die an den Unterkanten der gegenüberliegenden Schlitzränder der Metallstreifen
10 a, 10 b entlanglaufen. Obwohl diese Form der Induktionsspule nach
Fig. 3 unter Umständen eine etwas geringere Vorwärmleistung ergeben kann wie die
Spule nach Fig. 1 und 2, so besitzt doch die Form nach Fi. 3 den Vor-z#-
teil,
daß an den dem Schweißpunkt zugekehrten Enden 45 keine den Schlitz durchdringende
Verbindung für die Windungen der Spule erforderlich ist, so daß der Schlitz, wie
es oft erwünscht ist, schon an dieser Stelle vor den die Hochfrequenzheizung bewirkenden
Elektroden 20', 21' enger gehalten werden kann.
-
Wenn bei den bisher beschriebenen Anwendungsformen des Verfahrens
die Schlitzränder, wie z. B. in Fig. S dargestellt ist, so geschnitten sind, daß
ihre Stirnflächen parallel zueinander sind, so bildet sich sowohl auf der Außenseite
als auch auf der Innenseite der Schweißnaht eine gewisse Verdickung, wie in Fig.
6 für die fertige Rohrwandung dargestellt ist. Bei Metallstreifen mit derart geschnittenen
Rändern ist dann auf der oberen und unteren Fläche an der Schweißnaht eine Verdickung
vorhanden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Stirnfläche des
einen Schlitzrandes zu der Stirnfläche des anderen Schlitzrandes geneigt oder abgeschrägt
ist oder die Stirnflächen der beiden Schlitzränder zueinander geneigt sind, aber
in jedem Fall mit den Oberkanten in Berührung kommen, wie es in Fig. 7 dargestellt
ist. Auf diese Weise werden bei der Anwendung der Hochfrequenz-Widerstandserhitzung
nach den Fig. 1 bis 3 die Ströme in den gegenüberliegenden Schlitzrändern mehr nach
deren Oberkanten zu konzentriert, wie es durch die kreuzweise Schraffur 70 in Fig.
7 angedeutet ist. Die Schlitzränder werden daher nach den Oberkanten zu auf eine
höhere Temperatur erhitzt als im übrigen Teil mit dem Ergebnis, daß die Verdickung
an der Schweißnaht in der Hauptsache an der oberen Fläche, d. h. im Fall eines Rohres
an dessen Außenfläche, entsteht, wie es bei 71 in Fig. 8 gezeigt ist. Wenn die Stirnfläche
des einen Schlitzrandes zu der Stirnfläche des anderen Stützrandes oder die Stirnflächen
beider Schlitzränder entsprechend Fig. 9 umgekehrt zueinander geneigt oder abgeschrägt
sind, d. h. so, daß sie mit ihren Unterkanten in Berührung kommen, so wird der Strom
mehr nach den Unterkanten zu konzentriert, wie es durch die kreuzweise Schraffur
72 in Fig. 9 angedeutet ist, so daß die Hauptverdickung an der Unterseite bzw. im
Fall eines Rohres an dessen Innenseite bei 73 entsprechend Fig. 10 auftritt. Der
Neigungswinkel der Abschrägungen nach Fig. 7 und 9 ist der Deutlichkeit halber etwas
übertrieben dargestellt. Gewöhnlich ist die Abschrägung nicht so groß. Obwohl die
in Berührung kommenden Kanten zur Bildung der Verdickung der Schweißnaht bzw. der
Aufstauchung des Metalls an der gewünschten Stelle stärker erhitzt werden, werden
dabei die Stirnflächen der Schlitzränder auf ihrer ganzen Höhe auf Schweißtemperatur
erhitzt. Bei allen erläuterten Schweißausführungen werden dabei die Schweißränder
mindestens vorn Schweißpunkt ab unter Anwendung eines solchen Druckes zusammengepreßt,
daß die gegeneinander geneigten Stirnflächen auf ihrer ganzen Höhe in Berührung
kommen.
-
Das erläuterte Zusammenschweißen von Metallstreifen aus verschiedenem
Material ermöglicht die Bildung von zusammengesetzten Streifen, die für mancherlei
Anwendungszwecke besonders geeignet sind. Zum Beispiel können in der in Fig. 4 dargestellten
Weise Bandsägenblätter mit großem Vorteil hergestellt «-erden. Nach dieser Figur
ist ein z. B. aus Schnellstahl bestehender Streifen mit einem Streifen aus hochkohlenstoffhaltigem
Stahl entlang der gestrichelt dargestellten Linie 60 zusammengeschweißt worden.
Der Streifen aus Schnellstahl hatte dabei ursprünglich die mit strichpunktierten
Linien angedeutete Größe 61, d. h. eine Größe, die eine bequeme Handhabung des Streifens
in der Schweißvorrichtung ermöglicht. Nach dem Schweißen ist dann der Streifen entlang
der gestrichelten Linie 62 weggeschnitten worden, wobei die Schnittlinie 62 an der
Stelle liegt, an der sich später die Spitzen der Zähne 63 befinden. Der weggeschnittene
Teil des Streifens aus Schnellstahl kann zum Zusammenschweißen mit einem weiteren
Streifen aus kohlenstoffhaltigem Stahl weiterverwendet werden. Wenn dann in den
Streifenbereich 60, 62 aus Schnellstahl Zähne 63, wie dargestellt, eingeschnitten
werden, die bis in den kohlenstoffhaltigen Stahl reichen, so besitzt jeder Zahn
63 eine Spitze 64 aus Schnellstahl, während das Sägeblatt selbst aus hochkohlenstoffhaltigem
Stahl besteht. Auf diese Weise kann also ein Sägeblatt hergestellt werden, bei dem
die Spitzen der Zähne wunschgemäß aus hartem Stahl bestehen, während der untere
Teil der Zähne und der die Zähne tragende Teil des Blattes, wie es ebenfalls erwünscht
ist, aus zähem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt gebildet sind. Da weiterhin die
beschriebene Schweißung mit Hochfrequenz-Widerstandserhitzung frei von kristallinischen
Störungen des Metalls ist, ist jede harte Spitze eines Zahnes fest und zuverlässig
mit dem anderen Metall durch eine Schweißung hoher Güte verbunden. Dabei kann durch
jeweils weiteres Zusammenschweißen des von dem Schnellstahlstreifen weggeschnittenen
Teiles mit einem aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt bestehenden Streifen eine
wirtschaftliche Verwendung des teuren Schnellstahles erreicht werden. In Abänderung
dieses Verfahrens kann auch an jede Seite eines schmalen Streifens aus Schnellstahl
ein Streifen aus hochkohlenstoffhaltigem Stahl angeschweißt und dann der Schnellstahlstreifen
entlang der Mittellinie aufgeschnitten werden. Auch auf diese Weise können Verbundstreifen
zur Herstellung von Sägeblättern oder für andere Zwecke einfach und wirtschaftlich
hergestellt werden.
-
Trotz der unterschiedlichen Art, in der bei Anwendung der Vorerhitzung
die Hochfrequenzheizung in der Vorwärmezone und in der anschließenden Zone der endgültigen
Erhitzung angewendet wird (induktive und konduktive Anwendung), und trotz der verschiedenen
Ergebnisse, d. h. in der Vorwärmzone in die Tiefe gehende Erwärmung und in der Zone
der endgültigen Erhitzung die Erwärmung nur eines dünnen Filmes der Stirnflächen
der Schlitzränder auf Schweißtemperatur, ergänzen sich bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren die beiden Erwärmungsarten -mit einem derartig guten Wirkungsgrad, daß,
allgemein ausgedrückt, nur durch zusätzliche Anordnung eines Vorwärmgenerators und
einer Vorwärmspule eine dreifache Steigerung der Schweißgeschwindigkeit mit einem
Kostenaufwand erreicht wird, der im allgemeinen weniger als die Hälfte des Kostenaufwandes
für die Vorrichtung zur Erhitzung in der endgültigen Erhitzungszone beträgt. Außerdem
ergibt sich bei der Durchführung des Verfahrens der weitere Vorteil, daß insofern
ein verbesserter Stabilisierungseffekt erreicht wird, als die Erhitzung auf Schweißtemperatur
gleichmäßiger ausfällt und die Lage des Schweißpunktes w besser nahezu konstant
gehalten werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß jegliche prozentuale Änderung
der endgültigen Erhitzung eher eine prozentuale Temperaturänderung in der Endzone
herbeiführt als eine größere totale Temperaturänderung in den beiden Zonen. In diesem
Zusammenhang ist zu bemerken, daß die Temperaturen für die jeweilige Erwärmung in
den beiden Zonen je nach den Abmessungen und dem -Charakter des zu schweißenden
Metalls
Änderungen erfahren können. Es ist weiterhin zu bemerken, daß eine Induktionsspule
der in Fig. 1 und 2 dargestellten Art eine sehr gleichmäßige Erwärmung ergibt, die
verhältnismäßig unabhängig ist von etwaigen Änderungen, die sich aus Unterschieden
in der Kopplung zwischen der Spule und der zu erhitzenden Ränder ergeben. Das heißt,
wenn einer der Schlitzränder beispielsweise etwas aus seiner vorgeschriebenen Vorschubbahn
nach oben abweicht, wodurch er in eine engere Kopplung mit den oberen Teilen der
Spule kommt, so wird dies durch den Umstand ausgeglichen, daß der Schlitzrand mit
den unteren Teilen der Spule loser gekoppelt wird. Demgemäß kann die Induktionsheizspule
mit gutem Wirkungsgrad zur gleichmäßigen Steigerung der Temperatur der Schlitzränder
auf die endgültige Schweißtemperatur zu verwendet werden, ohne daß die Gefahr ungleichmäßiger
Erwärmung besteht. Auch wird dadurch, daß zwei ganz verschiedene Arten der Erwärmung
in den beiden Zonen angewendet werden, die Wirkung etwaiger Unregelmäßigkeiten in
der Erwärmung einer der Zonen auf das Mindestmaß zurückgeführt.