DE399946C

DE399946C - Verfahren zum Aufschweissen von Plaettchen aus hochwertigem Stahl (Werkzeugstahl, Schnelldrehstahl usw.) auf minderwertigeren Stahl oder Eisen

Info

Publication number: DE399946C
Application number: DEA38051D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1924-08-08

Description

Es ist schon vielfach versucht worden, hochwertigen Stahl, wie z. B. Werkzeugstahl, Schnelldrehstahl usw., auf minderwertigeren Stahl oder Eisen auf elektrischem Wege aufzuschweißen, ohne daß es bisher jedoch gelungen ist, wirklich einwandfreie Schweißungen für alle Abmessungen der zu verschweißenden Gegenstände zu erhalten. Die Schwierigkeiten liegen vornehmlich darin, daß es ίο nicht gelingt, die beiden verschiedenen Materialien an ihren zu verschweißenden Flächen gleichmäßig auf Schweißhitze zu erwärmen. Um diesem Übelstande abzuhelfen, hat man vorgeschlagen, die Einspannbacken verschieden weit von der Schweißstelle an den zu verschweißenden Gegenständen angreifen zu lassen, oder man hat auch bei besonders dünnen Schweißgegenständen oder solchen verschiedenen Materials als Kontaktblöcke und Heizwiderstände verschieden starke Kohlestückchen angeordnet. Alle diese Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um eine einwandfreie Aufschweißung von kleinen Plättchen aus gutem Werkzeugstahl auf Stäbe oder Stangen aus gewöhnlichem Stahl oder Eisen zu erzielen, da hier in keiner Weise Rücksicht auf die verschiedenen Massen der zu verschweißenden Gegenstände genommen ist. Man kann es in der Praxis immer wieder beobachten, daß das Schnelldrehstahlplättchen auf ein und derselben Widerstandsschweißmaschine verbrennt, bevor das Gegenmaterial (minderwertiger Stahl oder Eisen) bei derselben Arbeitsweise die erforderliche Schweißhitze erreicht hat. Der Grund dieser Mißerfolge ist darin zu suchen, daß die zu verschweißenden Stücke sowohl hinsichtlich ihres elektrischen Widerstandes als auch hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit voneinander grundverschieden sind und auch ganz verschiedene Abmessungen aufweisen. Das hochwertige aber kleine Werkzeug- oder Schnelldrehstahlplättchen besitzt einen größeren elektrischen Widerstand und daher eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit als das Gegenmaterial und wird daher viel schneller erhitzt als der aus minderwertigerem Stahl oder Eisen bestehende Halter.

Diese übelstände werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zur Erreichung einer gleichmäßigen Erwärmung des Schnelldrehstahlplättchens. und des minderwertigeren Halters die stromzuführenden Einspannbacken hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit dem elektrischen Widerstände der zu verschweißenden Gegenstände angepaßt werden. Mit andern Worten, man muß das hochwertige Stahlplättchen in eine Einspannbacke aus einem Material von geringem elektrischen Widerstand und guter Leitfähigkeit, z. B. Kupfer, einspannen, während der aus minderwertigerem Stahl oder Eisen bestehende Halter von einer Einspannbacke aus einem Material von größerem elektrischen Widerstände, z. B. Eisen, gehalten wird. Das Schnelldrehstahlplättchen wird auf diese Weise nur auf einer dünnen Schicht an der Schweißstelle erwärmt, während die überschüssige Wärme durch die Kupferbacken abgeleitet wird. Der Halter wird indessen auf einen größeren Teil und gleichzeitig an der Schweißstelle auf Schweißhitze gebracht. Es ist von besonderem Werte, nach erfolgter Schweißung die das Werkzeugstahlplättchen umfassende, gutwärmeleitende Einspannbacke sofort zu entfernen, damit die von der Schweißung aufgespeicherte Wärme sich ganz allmählich verteilt, wodurch Rißbildungen in dem Stahlplättchen verhindert werden.

Das Werkzeugstahlplättchen kann vor der Schweißung oder auch nachher gehärtet werden. Im ersteren Falle erübrigt sich nach der Schweißung die nochmalige Erwärmung des Stahlplättchens auf die erforderliche Härtetemperatur, im zweiten Falle kann die aufgespeicherte Schweißhitze für die Härtung ausgenutzt werden. Aus diesem Grunde wird die die Wärme gutleitende Einspannbacke von dem Werkzeugstahlplättchen nach erfolgter Schweißung zweckmäßig sofort ent- go fernt, um die aufgespeicherte Schweißhitze nicht sofort abzuleiten, sondern für die erforderliche Härtetemperatur auszunützen. Man kann also auf derselben Schweißmaschine sowohl die Schweißung in der angegebenen Weise vornehmen, als auch die für die Här-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Adolf Sabiel in Nieder-Neuendorf.

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tung erforderliche Temperatur dem Stahlplättchen aufdrücken.

An Hand der Zeichnung soll nun das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren erläutert werden.

Das gleichmäßige Erwärmen des aus minderwertigerem Stahl oder Eisen bestehenden Halters α und des Schnelldrehstahlplättchens b auf Schweißhitze wird dadurch erreicht, daß der Halter« von einer vom Transformator T gespeisten Einspannbacke c aus einem die Wärme schlechtleitenden Material, ζ. Β. Schmiedeeisen, umschlossen wird, während das Werkzeugstahlplättchen b von einer Spannbacke d umfaßt ist, welche aus einem die Wärme besser leitenden Material, wie z. B. aus Kupfer, besteht.

Es ist dabei zu beachten, daß das gutwärmeleitende Material d mit möglichst großer Auflagefläche und kurzem Abstand von der Schweißstelle den Schnelldrehstahl b umfaßt, wodurch eine gute Wärmeableitung bewerkstelligt wird, während die Erhitzung nur auf einer dünnen Schicht an der Schweißstellee erfolgt, wohingegen die Einspannbacke c auf dem schlechter wärmeleitenden Material mit geringerer Auflagefläche und größerem Abstand von der Schweißstelle mit dem Gegenmaterial α in Verbindung steht, damit die Ergo hitzung am Gegenmaterial α auf eine größere Zone / sich ausbreitet. Um» die durch die gute Wärmeleitung der Kupferelektrode d nach der Schweißung erfolgende plötzliche Abkühlung und dadurch entstehende Materialspannungen und Rißbildungen an den aufgeschweißten Schnelldrehstahlplättchen b zu verhindern, wird zweckmäßig die kühlende Kupferelektrode d sofort nach erfolgter Schweißung entfernt, damit sich die Wärme von dem an Masse größerem Gegenmaterial a auf das kleinere Stsahlplättchen allmählich überträgt bzw. ausgleichen kann.

Man kann auch vorteilhaft das Stahlplättchen vor dem Aufschweißen härten, da durch den Schweißvorgang selbst das Material sich nur in dünner Schicht an der Schweißstellee erhitzt und der übrige Teil des Stahlplättchens, besonders die äußersten Schneidkanten, sich nicht enthärten.

g₀ Man kann auch nach erfolgter Schweißung auf der gleichen Schweißmaschine bei Entfernung der die Wärme gutleitenden Elektrode von dem Werkzeugstahlplättchen und durch Dazwischenschiebung und Einspannung eines Elektrodenmaterials von schlechterer Wärmeleitung das ganze Werkzeugstahlplättchen auf die gewünschte hohe Härtetemperatur bringen, so daß die bei der Schweißung aufgespeicherte Wärme für die Härtung ausgewertet wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Aufschweißen von Plättchen aus hochwertigem Stahl (Werkzeugstahl, Schnelldrehstahl usw.) auf minderwertigeren Stahl oder Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung unter Anpassung der stromzuführenden Einspannbacken an den elektrischen Widerstand der zu verschweißenden Gegenstände in der Weise ausgeführt wird, daß das Plättchen aus hochwertigem Stahl von einer Einspannbacke aus einem Material geringen elektrischen Widerstandes und guter Wärmeleitfähigkeit, nämlich Kupfer, und der minderwertigere Stahl oder das Eisen von einer Einspannbacke aus einem Material mit schlechterer Wärmeleitfähigkeit und größerem elektrischen Widerstände, nämlich Eisen, gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannbacke das Plättchen aus hochwertigem Stahl so weit umfaßt, daß die Erwärmung auf Schweißhitze nur auf einer dünnen Schicht an der Schweißstelle erfolgt und daß nach durchgeführter Schweißung die die Wärme gutleitende Einspannbacke sofort entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuschweißende, hochwertige Stahlplättchen vor dem Schweißen gehärtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Schweißung und Entfernung der die .Wärme gutleitenden Stromzuführungsbacke das Werkzeugstahlplättchen auf derselben Schweißmaschine auf die erforderliehe Härtetemperatur durch das Ausbreiten der bei der Schweißung aufgespeicherten Wärme gebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Entfernung der die Wärme gutleitenden Stromzuführungsbacke zwischen den Werkzeugstahlplättchen und der Einspannbacke eine Hilfselektrode von schlechter Wärmeleitfähigkeit zwischengeschaltet wird, um das Stahlplättchen möglichst schnell auf die erforderliche Härtetemperatur zu bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.