DE1088167B

DE1088167B - Process for electrical resistance welding in butt or overlapping seams of workpieces, in particular of a tube continuously formed from a strip, as well as electrical resistance welding system for carrying out this process

Info

Publication number: DE1088167B
Application number: DE1959P0022781
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ferdinand Busse
Original assignee: Peco Elektrische Schweissmaschinenfabrik Rudolf Bocks
Current assignee: Peco Elektrische Schweissmaschinenfabrik Rudolf Bocks
Priority date: 1959-05-14
Filing date: 1959-05-14
Publication date: 1960-09-01

Description

Verfahren zum elektrischen -Widerstandsschweißen in Stumpf- -oder Uberlapptnaht von Werkstücken, insbesondere von einem fortlaufend aus einem Band geformten Rohr, sowie elektrische Widerstandsschweißanlage zur Ausführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen in Stumpf- oder Überlapptnaht von Werkstücken, insbesondere von einem fortlaufend aus einem Band geformten Rohr, sowie auf eine elektrische Widerstandsnahtschweißanlage zur Ausführung dieses Verfahrens.Process for electrical resistance welding in butt or Overlap seam of workpieces, in particular one continuous from a strip shaped pipe, as well as electrical resistance welding system for the execution of this Method The present invention relates to a method of electrical Resistance welding in butt or lap seams of workpieces, in particular from a tube continuously formed from a strip, as well as an electrical one Resistance seam welding system for carrying out this process.

Es ist allgemein bekannt, Werkstücke stumpf oder überlappt durch elektrisches Widerstandsschweißen zu verschweißen. Auch in der Rohrfabrikation wird die Län.gsschweißung des fortlaufend aus einem Band geformten Schlitzrohres mittels der elektrischen Widerstandsschweißung durchgeführt. Hierbei wird im wesentlichen mit niederen Frequenzen, z. B. 50 Hz, gearbeitet. Die erzielte Schweißgeschwindigkeit ist für eine moderne Fertigung nicht ausreichend.It is well known that workpieces are butted or overlapped by electrical Resistance welding to weld. Longitudinal welding is also used in pipe production of the slotted tube continuously formed from a strip by means of the electrical Resistance welding carried out. This is mainly done with lower frequencies, z. B. 50 Hz worked. The achieved welding speed is for a modern Manufacturing insufficient.

Neuerdings benutzt man zum elektrischen Widerstandsschweißen, um eine höhere Schweißgeschwindigkeit zu erzielen, Mittel- und Hochfrequenzen. Die Energie wird durch Schleifkontakte z. B. den Rändern des Schlitzrohres kurz vor der Schweißstelle zugeführt, und die infolge des auftretenden Skineffekts erhitzten Rohrkanten werden an der Schweißstelle fortlaufend durch Druckrollen zusammengedrückt.Lately, electrical resistance welding has been used to create a to achieve higher welding speed, medium and high frequencies. The energy is z. B. the edges of the slotted tube just before the weld supplied, and the tube edges heated as a result of the skin effect occurring continuously pressed together at the welding point by pressure rollers.

Bei diesem Hochfrequenzwiderstandsschweißverfahren wird zwar eine sehr hohe Schweißgeschwindigkeit erreicht, jedoch ist es schwierig, die zugeführte Energie mit dem Vorschub des zu schweißenden Werkstücks so exakt abzustimmen, daß eine einwandfreie Schweißung gleichbleibend erreicht wird. Nachteilig ist auch, daß dieses Verfahren teuere Spezialmaschinen erfordert.In this high-frequency resistance welding process, a reached very high welding speed, but it is difficult to feed To coordinate energy with the feed rate of the workpiece to be welded so precisely that a flawless weld is consistently achieved. It is also disadvantageous that this method requires expensive special machines.

Die vorliegende Erfindung, die diese Nachteile vermeidet, besteht darin, daß die jeweils vor der Schweißstelle V-förmig auseinandergeführten, zu verschweißenden Werstückbereiche mittels eines in an sich bekannter Weise über Kontakte zugeleiteten Hochfrequenzstromes stets auf eine unter der Schweißtemperatur gelegene Temperatur erhitzt werden und an der unter Druck stehenden Schweißstelle zusätzlich eine Erhitzung auf Schweißtemperatur in Form der üblichen auf der Überwindung des Übergangswiderstandes beruhenden elektrischen Widerstandsschweißung erfolgt.The present invention, which avoids these disadvantages, exists in that the V-shaped spread apart in each case in front of the welding point to be welded Workpiece areas by means of a supplied in a manner known per se via contacts High-frequency current always to a temperature below the welding temperature are heated and at the pressurized welding point an additional heating on welding temperature in the form of the usual on overcoming the contact resistance based electrical resistance welding takes place.

Die Hochfrequenzenergie dient somit nur zur Vorerwärmung. Die endgültige Verschweißung Wird an der Schweißstelle mittels des üblichen elektrischen Widerstandsschweißens vollzogen.The high-frequency energy is therefore only used for preheating. The final Welding Is done at the welding point by means of the usual electrical resistance welding completed.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß Werkstückvorschub und zugeführte Schweißenergie sich leichter aufeinander abstimmen lassen und trotzdem eine ähnlich hohe Schweißgeschwindigkeit erreicht wird wie beim Hochfrequenzschweißverfahren allein.This has the advantage that the workpiece is fed and fed Welding energy can be more easily coordinated and still similar high welding speed is achieved as in the high-frequency welding process alone.

Ferner ergibt sich durch die Vereinigung der beiden an sich bekannten Schweißverfahren die Möglichkeit, vorhandene elektrische Widerstandsnahtschweißmaschinen durch Anbau einer der Vorwärmung des Schweißgutes dienenden Hochfrequenzeinrichtung leistungsfähiger zu machen, da die Schweißgeschwindigkeit wesentlich erhöht wird. Die Hochfrequenzzusatzeinrichtung ist dabei erheblich billiger als die Anschaffung einer kompletten Hochfrequenzspezialanlage, da die vorhandenen Einrichtungen weitgehendst mit verwendet werden können.Furthermore, the union of the two known per se results Welding process the possibility of existing electrical resistance seam welding machines by adding a high-frequency device to preheat the weld metal to make more efficient, as the welding speed is increased significantly. The additional high-frequency device is considerably cheaper than purchasing it a complete high-frequency special system, as the existing facilities largely can be used with.

Die Schweißtemperatur wird nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung selbsttätig oder von Hand durch Steuerung des die Schweißung bewirkenden Stroms und/oder des Hochfrequenzstroms geregelt.The welding temperature is according to a further characteristic of the invention automatically or manually by controlling the welding current and / or the high frequency current regulated.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt Fig. I eine schematische Ansicht einer Maschine zum Nahtschweißen eines fortlaufend aus einem Band geformten Rohres, Fig. 2 eine schematische Draufsicht einer Maschine zum Stumpfnahtschweißen von Blechen, Fig.3 eine schematische Ansicht einer Maschine zum Überlapptschweißen von Blechen.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiments explained in more detail. It shows Fig. I a schematic view a machine for seam welding a pipe continuously formed from a strip, 2 is a schematic plan view of a machine for butt-seam welding sheet metal, 3 shows a schematic view of a machine for lap welding of metal sheets.

Rohre werden bekanntlich z. B. dadurch hergestellt, daß ein fortlaufend zugeführtes Band zu einem längsgeschlitzten Rohr geformt und der Schlitz fortlaufend verschweißt wird. Nach Fig.1 wird das so geformte Rohr 1 mit einem Schlitz 2 fortlaufend in der angegebenen Pfeilrichtung I zwischen Druckrollen 3 hindurchgeführt, so daß die Kanten des Schlitzes 2 an der Schweißstelle4 fest aneinander gedrückt werden.Pipes are known to z. B. produced in that a continuously The tape fed in is formed into a longitudinally slotted tube and the slot is continuous is welded. According to Figure 1, the so formed tube 1 with a Slot 2 continuously in the indicated direction of arrow I between pressure rollers 3 passed through, so that the edges of the slot 2 at the weld 4 firmly together be pressed.

Kurz vor der Schweißstelle 4 liegen an den Kanten 5 des Schlitzes 2 Schleifkontakte 6 an, die über Leitungen 7 mit einem Hochfrequenzgenerator 8 verbunden sind, der einen Wechselstrom von mindestens 1 kHz, vorteilhaft aber 400 bis 500 kHz liefert. Bei entsprechender Wahl- der Frequenz des Wechselstroms und entsprechende Stromdichte bewirkt der von dem einen Schleifkontakt 6 längs der einen Schlitzkante 5, über die Schweißstelle 4, die andere Schlitzkante 5 zum anderen Schleifkontakt 6 fließende Hochfrequenzstrom eine Erhitzung (Skinefffekt) der Schlitzkanten und damit der Schweißstelle 4. Der Hochfrequenzstrom wird so bemessen, daß die Schlitzkanten und damit die Schweißstelle nur auf eine Temperatur erwärmt werden., die unterhalb der Schneißtemperatur liegt.Just before the weld 4 lie on the edges 5 of the slot 2 sliding contacts 6, which are connected to a high-frequency generator 8 via lines 7 are capable of an alternating current of at least 1 kHz, but advantageously 400 to 500 kHz delivers. With the appropriate choice - the frequency of the alternating current and appropriate The current density is caused by the one sliding contact 6 along one edge of the slot 5, over the weld 4, the other slot edge 5 to the other sliding contact 6 flowing high-frequency current causes heating (skin effect) of the slot edges and thus the welding point 4. The high-frequency current is dimensioned so that the slot edges and so that the welding point can only be heated to a temperature that is below the snow temperature is.

Der Hochfrequenzstrom dient somit lediglich zur Vorerwärmung der zu verschweißenden Kanten des Schlitzes 2.The high-frequency current is therefore only used to preheat the to welding edges of the slot 2.

Elektrodenrollen 9, die beiderseits der Schweißstelle 4 vorgesehen sind, sind mit der Sekundärwicklung 10 eines Schweißtransformators 11 verbunden. Der über die Elektrodenrollen 9 der Schweißstelle 4 zugeführte Wechselstrom besitzt eine Frequenz unterhalb 1 kHz, vorzugsweise von 50 kHz, und die Stromstärke ist so bemessen, daß an der Schweißstelle zusätzlich eine Erhitzung auf Schweißtemperatur in Form der üblichen auf der Überwindung des Übergangswiderstandes beruhenden elektrischen Widerstandsschweißung erfolgt.Electrode rollers 9, which are provided on both sides of the welding point 4 are connected to the secondary winding 10 of a welding transformer 11. The alternating current supplied to the welding point 4 via the electrode rollers 9 has a frequency below 1 kHz, preferably 50 kHz, and the current intensity is dimensioned in such a way that additional heating to welding temperature at the welding point in the form of the usual electrical ones based on overcoming the contact resistance Resistance welding takes place.

Die Schweißtemperatur wird durch selbsttätige oder manuelle Steuerung des die Schweißung bewirkenden Widerstandsschweißstromes und/oder des die Vorerwärmung bewirkenden Hochfrequenzstroms geregelt, und zwar in Abhängigkeit von dem Werkstückvorschub.The welding temperature is controlled by automatic or manual control the resistance welding current causing the weld and / or the preheating effecting high-frequency current regulated, depending on the workpiece feed.

Die zur Vorerwärmung dienende Hochfrequenzeinrichtung ist vorteilhaft als Zusatzeinrichtung für übliche, bereits vorhandene elektrische Widerstandsnahtschweißmaschinen ausgebildet.The high-frequency device used for preheating is advantageous as an additional device for conventional, already existing electrical resistance seam welding machines educated.

Das erfindungsgemäße Schweißverfahren ist auch für die Stumpf- oder Überlapptnahtschweißung von Werkstücken, z. B. Blechen, anzuwenden. Nach Fig. 2 werden die miteinander stumpf zu verschweißenden, in ihrer Stellung zueinander festgelegten und aneinandergedrückten Blechwerkstücke 20 in der angegebenen Pfeilrichtung II unter Elektrod.enrollen 21 hindurchbewegt, die beiderseits der Schweißstelle 22 vorgesehen sind und an die Sekundärwicklung 23 eines Schweißtransformators angeschlossen sind. Nicht dargestellte Mittel sorgen dafür, daß die Blechwerkstücke 20 in ihrer Lage zueinander und zu den Schweißelektrodenrollen 21 gehalten werden und daß die zu verschweißenden Kanten 24 vor der Schweißstelle 22 V-förmig auseinandergeführt sind. Schleifkontakte 25, die an einen Hochfrequenzgenerator 26 angeschlossen sind, dienen zur Zuführung des Hochfrequenzstrom, der die Kanten 24 und die Schweißstelle 22 erwärmt, wobei der Hochfrequenzstrom wieder so bemessen ist, daß nur eine Vorerwärmung erfolgt. Die endgültige Verschweißung wird auch hier wieder durch den über die Schweißelektrodenrollen 21 zugeführten Strom üblicher Frequenz bewirkt.The welding method according to the invention is also suitable for butt or Overlap seam welding of workpieces, e.g. B. sheets to apply. According to Fig. 2 those to be butt-welded to one another are fixed in their position to one another and pressed sheet metal workpieces 20 in the indicated arrow direction II Moved through under electrode rollers 21 on both sides of the welding point 22 are provided and connected to the secondary winding 23 of a welding transformer are. Means not shown ensure that the sheet metal workpieces 20 in their Position to each other and to the welding electrode rollers 21 are held and that the Edges 24 to be welded are drawn apart in a V-shape in front of the weld point 22 are. Sliding contacts 25, which are connected to a high-frequency generator 26, serve to supply the high-frequency current, the edges 24 and the weld 22 heated, the high-frequency current is again dimensioned so that only a preheating he follows. The final welding is also carried out here again by the welding electrode rollers 21 supplied current of usual frequency causes.

In ähnlicher Weise kann nach Fig.3 eine überlapptschweißung von Werkstücken 30 erfolgen. Die Schweißelektrodenrollen 31 sind hier senkrecht untereinander vorgesehen, und das obere oder das untere Werkstück ist vor der Schweißstelle nach oben oder unten abgebogen. Die Schleifkontakte25 zur Zuführung des Hochfrequenzstroms sind derart angeordnet, daß sie gegen die Unterseiten bzw. Oberseiten der zu schweißenden Werkstückbereiche anliegen.In a similar way, an overlap weld of workpieces can be performed according to FIG 30 take place. The welding electrode rollers 31 are provided here perpendicular to one another, and the top or bottom workpiece is up or in front of the weld turned down. The sliding contacts25 for supplying the high-frequency current are arranged so that they against the undersides or tops of the to be welded Workpiece areas.

Auch in den letzten beiden Fällen erfolgt die Regelung der Schweißtemperatur in der vorgeschriebenen Weise, und die Hochfrequenzeinrichtung kann wieder als Zusatzeinrichtung für bereits vorhandene Widerstandsnahtschweißmaschinen ausgebildet sein.The welding temperature is also regulated in the last two cases in the prescribed manner, and the high-frequency device can again be used as an additional device be designed for existing resistance seam welding machines.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for electrical resistance welding in butt or overlapping seams of workpieces, in particular of a tube continuously formed from a strip, characterized in that the workpiece areas to be welded in front of the welding point in a V-shape to one another are to be welded by means of a. In a known manner, high-frequency current supplied via contacts is always heated to a temperature below the welding temperature and the pressurized welding point is additionally heated to welding temperature in the form of the usual electrical Widexstand welding based on overcoming the contact resistance.

2. The method according to claim 1, characterized in that da, ß the welding temperature by controlling the welding current and / or the high-frequency current is regulated.

3. Electrical resistance welding system for carrying out the method according to claim 1, characterized by means that generate the high-frequency current and this continuously before the welding point Feed the workpiece via contacts, as well as by means that bring about the weld Generate electricity and supply it to the welding point via electrode rollers.

4. Electrical resistance welding system according to claim 3, characterized in that the parts which generate the high-frequency current and which are supplied in front of the welding point are additionally attached to an existing conventional resistance welding machine :. Considered publications: German Patent Specifications No. 617 273, 970 422; U.S. Patent No. 2,833,910; French patent specification No. 1 074 248.