DE1812195B2 - Verfahren zum schweissen von gittern aus einander kreuzenden draehten aus legiertem stahl nach der elektrischen widerstandsschweissmethode - Google Patents

Description

65 stellung von relativ weitmaschigen Gittern aus relativ dicken Stahlstäben kommt diese Verfahrensweise

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schwei- schon deshalb nicht in Betracht, weil zur Sicherung

ßen von Gittern aus einander kreuzenden Stäben aus einer ausreichenden Lotmenge an den Stabkreu-

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zungsstellen der gesamte Überzug relativ dick ge- F i g. 1 zeigt zunächst die Anordnung der Schweißmacht werden müßte, was hinsichtlich der Kosten, elektroden bezüglich der zu verschweißenden Stäbe des Nutzgewichtes usw. nachteilig wäre. und des Verbindungskörpers an einer Stabkreuzungs-Um die Nachteile der bekannten Verfahren zum stelle bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Ver-Verbinden von Stäben aus naturhartem Stahl zu ver- 5 fahrens;

meiden, könnte man die Versprödung der Stäbe, die F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Schweißsich bei der Widerstandsschweißung ergibt, durch stelle; die

eine zusätzliche Erhitzung der Masse der Stäbe un- F i g. 3 bis 7 erläutern verschiedene vorteilhafte

mittelbar vor dem Schweißvorgang oder während Ausgestaltungen des Verbindungskörpers,

desselben verhindern. Hierdurch könnte eine zu ra- io Die in F i g. 1 gezeigte Elektrodenanordnung ent-

sche Abkühlung der Stäbe an den Schweißpunkten spricht der bei Widerstands-Punktschweißmaschinen

verhindert werden. Es ist auch möglich, die durch für die Gitterherstellung üblichen Anordnung. Auf

eine rasche Abkühlung bewirkte Versprödung der der unteren Elektrode 1 liegt ein Draht, beispiels-

Stäbe durch nachträgliches Ausglühen wieder zu be- weise ein Längsdraht 3 einer gekreuzten Drahtschar

heben. Eine zusätzliche Erhitzung der Masse der 15 auf, während die obere Elektrode 2 den Querdraht 4

Stäbe unmittelbar vor dem Schweißvorgang bzw. gegen den Längsdraht 3 drückt. Erfindungsgemäß

während desselben, erfordert nicht nur einen hohen wird an der Stabkreuzungsstelle zwischen dem

Energieaufwand, sondern auch teure Zusatzeinrich- Längsdraht 3 und dem Querdraht 4 ein Verbindungs-

tungen an der Schweißmaschine. Ein nachträgliches körper 5 eingefügt, der aus einem mil dem legierten

Ausglühen der bereits fertig geschweißten Gitter er- 20 Stahlmaterial der Stäbe 3, 4 gut verschweißbaren

fordert ebenfalls einen hohen Energieaufwand und Material, beispielsweise aus weichem Eisen hohen

überdies einen zusätzlichen Glühofen sowie einen zu- Reinheitsgrades besteht. Dieser Verbindungskörper

sätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand. wird beim Schweißvorgang von dem zwischen den

Es wurde nun gefunden, daß unter Vermeidung Elektroden 1 und 2 fließenden Schweißstrom / durch-

der geschilderten Nachteile Gitter aus Stäben, welche 25 setzt und auf Schweißtemperatur erhitzt, d. h. er-

aus legiertem Stahl, insbesondere aus Stahl mit ho- weicht bzw. geschmolzen. Durch die Druckausübung

hem Kohlenstoffgehalt, bestehen, dadurch auf ein- mittels der Elektroden im Sinne der Pfeile P wird der

wandfreie Weise geschweißt werden können, daß erweichte Verbindungskörper 5 so deformiert, daß er

zwischen den gekreuzten Stäben an den Kreuzungs- sich mit seinen Basisflächen den anliegenden Stäben

punkten je ein Verbindungskörper aus einem mit den 30 anpaßt und sich unter oberflächlichem Anschmelzen

Stäben aus legiertem Stahl gut verschweißbaren Ma- des Grundmaterials der Stäbe 3,4 mit diesen Stäben

terial eingefügt und unter gleichzeitiger Anwendung verschweißt. Die Abmessungen des Verbindungskör-

von Druck durch den Schweißstrom auf Schweißtem- pers 5 sind über die zur Herstellung der Schweißver-

peratur erhitzt wird, so daß das Material des Verbin- bindung erforderlichen Abmessungen hinaus so st-rk

dungskörpers eine mittelbare Verbindung der gc- 35 überdimensioniert, daß der beim Schweißvorgang auf

kreuzten Stäbe herbeiführt, wobei Verbindungskör- hohe Temperatur erhitzte Verbindungskörper 5 eine

per verwendet werden, die über die zur Herstellung hohe Wärmekapazität hat und daher als Wärmespei-

der Schweißverbindung erforderlichen Mindestab- eher wirkt. Die im verformten Verbindungskörper 5'

messungen hinaus überdimensioniert sind. Durch die gespeicherte Wärme wird dann, wie durch Pfeile W

Überdimensionierung der Verbindungskörper wird 40 in F i g. 2 angedeutet worden ist, allmählich vom

erreicht, daß diese beim Schweißvorgang als Wärme- Verbindungskörper an die benachbarten Teile der

speicher wirken und nach dem Schweißvorgang Stäbe 3,4 abgegeben, so daß sich diese Stabteile nur

durch Wärmeabgabe an die gekreazten Stäbe eine /u langsam abkühlen, wodurch eine Versprödung ver-

raschj Abkühlung dieser Stäbe und damit selbst bei mieden wird.

sehr harten Stäben eine Versprödung derselben ver- 45 Bevorzugt werden die Dicke d des Verbindungshindern. körpers 5, der Schweißdruck P und die Schweiß-Zweckmäßig werden bei dieser Verfahrensweise stromstrecke / so aufeinander abgestimmt, daß nach die Dicke des Verbindungskörpers, der Schweiß- erfolgter Schweißung, wie der durch die Schweißdruck und die Schweißstromstrecke se aufeinander stelle geführte Querschnitt nach Fig. 2 zeigt, im geabgestimml, daß nach erfolgter Schweißung zwischen 50 samten Kreuzungsbereich der Stäbe 3,4 zwischen den einander zugekehrten Oberflächen der gekreuz- diesen Stäben noch Material des nunmehr verformten Stäbe im gesamten Kieuzungsbereich Material ten Verbindungskörpers S' verbleibt, so daß die gedes Verbindungskörpers verbleibt, so daß eine un- kreuzten und miteinander verschweißten Stäbe 3,4 mittelbare Berührung der gekreuzten Stäbe vermieden einander nicht unmittelbar berühren,
wird. 55 Unter Umständen ist es zweckmäßig, Verbin-Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfall- dungskörper zu verwenden, die gemäß Fig. 3 bomrens auf handelsübliche naturharte Bewchrungs- bierte oder gemäß F i g. 4 konische bzw. pyramistähle, insbesondere Torstahl, Sternstahl und hochle- denförmige Basisflächen haben, so daß sich beim gierten, verzunderten Walzstahl unter Einfügung Einfügen des Verbindungskörpers zwischen den geeines Verbindungskörpers aus weichem Eisen hohen 60 kreuzten Drähten im wesentlichen punktförmige Reinheitsgrades zwischen den gekreuzten Stäben Kontakte ergeben. Dadurch wird bei Beginn des wird an den Kreuzungspunkten der Stäbe eine Fe- Schweißvorganges an der Kontaktstelle eine hohe stigkeit erzielt, die ausreicht, um in hohem Maße Stromdichte und Erhitzung erzielt, wodurch das Scher- und Biegebeanspruchungen aufnehmen zu Durchschlagen der Zunderschicht und das Aufkönnen. 65 schmelzen des Verbindungskörpers begünstigt wird.

Weitere Ausgestallungen des erfindungsgemäßen Aus ähnlichen Überlegungen heraus kann ein VerVerfahrens werden nachfolgend unter Bezugnahme bindungskörper mit gerippten oder sonstwie längs auf die. Zeichnungen erläutert. profilierten Basisflächen verwendet werden, wie dies

in Fig.,<5 ^|f8ß$|^l^}^>^l9|HUtPHngen.verlaufen ge- Wie schon erwähnt, k,ann für den VerbindungskörmäO F ig. ^ an den beiden feäsisfiachen des Verbin- per weiches Eisen, hohen Reinheitsgrades verwendei dungskörpers senkrecht zueinander und der Verbin- werden. Es ist aber auch möglich, andere Metalle dungskörperS wird so zwischen den gekreuzten Stä- bzw. Legierungen zu verwenden, die mit dem legierben 3 und 4 eingefügt, daß die Rippung der Basis- 5 ten Stahl der zu verschweißenden Stäbe gut schweißfläche quer, zur Längsachse des, jeweils anliegenden bar sind. Soll der Verbindungskörper, wie dies häufig der zu verschweißenden Stäbe verläuft. Auf diese erwünscht ist, noch höhere Kräfte aufnehmen, kann Weise wird wieder eine erhöhte Stromdichte an den er aus Stahl mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehall Kontaktstellen erzielt und zugleich durch mechani- hergestellt werden, der zu· Erhöhung seiner Festigsehe Einwirkung der Rippen auf die Stäbe unter dem io keitseigenschaften Legierungskomponenten wie Mn, Schweißdruck das Durchschlagen der Zunderhaut Cr, Ni, Mo, Nb, Si, Al, Cu oder Co enthält. Es isl begünstigt. . schließlich auch möglich, den Verbindungskörpei

Wenn für die gekreuzten Stabscharen Stäbe 3 a, aus Sintermetall herzustellen.

4 a stark unterschiedlicher Dicke verwendet werden, Durch geeignete Formgebung des Verbindung-

wie dies in F i g. 6 angedeutet ist, wo der Längsdraht 15 körpers kann ferner erreicht werden, daß der Verbin-

3 a. wesentlich dicker als der Querdraht 4 α ist, wird dungskörper nach dem Schweißvorgang knickfrei ir

zweckmäßig ein kegel- oder pyramideiisturapfförrni- die verschweißten Stäbe übergeht, so daß örtlichs

ger Verbindungskörper 5 a verwendet, dessen kleine Übelbeanspruchungen nach Art der Kerbwirkung

Basisfläche dem schwächeren Stab 4 a und dessen vermieden werden und so das dynamische Verhalter

größere Basisfläche dem stärkeren Stab 3 a angepaßt 20 des Gitters verbessert wird,

ist. Die Verbindungskörper können auf einfache

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Weise durch Abtrennung von Band-, Draht- odei

können die Verbindungskörper 5 gemäß der in Stabmaterial oder durch Ausstanzen aus Blechmate

F i g. 7 gezeigten Draufsicht auf einen Stabkreu- rial in gewünschter Größe und Form angefertigt wer

zungspunkt die Form von Scheiben haben, deren 25 den, und zwar entweder in einem getrennten Arbeits

Umriß größer ist als der Deckungsbereich der ge- gang oder unmittelbar an der Schweißstelle und in

kreuzten Stäbe 3,4. Hierdurch ergibt sich nach der Rhythmus des Arbeitstaktes der Schweißmaschine

Schweißung eine Verstärkung der Kreuzungsstelle, Es ist natürlich auch möglich, die Verbindungskör

ähnlich wie dies,durch die Knotenbleche bei Stahl- per durch Gießen bzw. durch Pressen (Sintermetall

konstruktionen der Fall ist. . 3° herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

legiertem Stahl, insbesondere Stahl mit hohem Koh- Patentanspriiche: lenstoffgehalt, nach der elektrischen Widerstandsschweißmethode.

1. Verfahren zum Schweißen von Gittern aus Zur Herstellung geschweißter Gitter kennten biseinander kreuzenden Stäben aus legiertem Stahl, 5 her nur Stäbe bzw. Drähte aus unlegiertem oder nur insbesondere Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, schwach legiertem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffnach der elektrischen Widerstandsschweißme- gehalt verwendet werden, weil Stäbe aus Stahl mit thode, dadurch gekennzeichnet, daß relativ hohem Kohlenstoffgehalt oder aus anderem, zwischen den gekreuzten Stäben an den Kreu- stärker legiertem, insbesondere hochlegiertem Stahl zungspunkten je ,ein Verbindungskörper aus io durch Widerstandsschweißung nicht einwandfrei miteinem mit den Stäben aus legiertem Stahl gut ver- einander verschweißbar sind. Es zsigt sich nämlich, schweißbaren Material eingefügt und unter daß bei der Schweißung von Stäben dieser Stahlquagleichzeitiger Anwendung von Druck durch den lität eine Versprödung der Stäbe an der Schweißstelle Schweißstrom auf Schwei3temperatur erhitzt auftritt und daß überdies die Schweißstelle selbst wird, so daß das Material des Verbindungskör- 15 leicht reißt. Diese Schwierigkeiten werden noch pers eine mittelbare Verbindung der gekreuzten durch die Zunderschicht erhöht, die normalerweise Stäbe herbeiführt, wobei die Verbindungskörper an warmgewalzten Stäben vorhanden ist.
verwendet werden, die über die zur Herstellung Um den Stäben aus unlegierten oder nur schwach der Schweißverbindung erforderlichen Mindest- legierten, kohlenstoffarmen Stählen, die bisher einabmessungen hinaus überdimensioniert sind. ao wandfrei zu Gittern verschweißt werden können, die

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- für viele Verwendungszwecke, insbesondere für die kennzeichnet, daß die Dicke des Verbindungs- Verwendung als Bewehrungsgitter im Stahlbetonbau, körpers, der Schweißdruck und die Schweiß- erforderlichen hohen Festigkeitseigenschaften zu verstromstärke so aufeinander abgestimmt werden, leihen, muß eine Kaltbearbeitung, beispielsweise daß nach erfolgter Schweißung zwischen den ein- 25 durch Kaltziehen, angewendet werden; wenn diese ander zugekehrten Oberflächen der gekreuzten Kaltbearbeitung nicht gleichzeitig zur Entfernung der Stäbe im gesamten Kreuzungsbereich Material Zunderschicht führt, muß ferner auch eine besondere des Verbindungskörpers verbleibt. Entzunderung der Staboberflächen vor dem Verar-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch beiten der Stäbe erfolgen.

gekennzeichnet, daß Verbindungskörper mit 30 Im Hinblick auf diese zusätzlichen, kostenverursa-

bombierten oder konischen bzw. pyramidenför- chenden Arbeitsvorgänge und insbesondere auf die

migen Basisflächen verwendet werden. Schwierigkeiten, die sich beim Kaltziehen oder son-

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch stigen Kaltbearbeiten von Stäben großen Durchmesgekennzeichnet, daß Verbindungskörper mit ge- sers ergeben, wäre es in vielen Fällen erwünscht, für rippten oder sonstwie in einer Richtung profilier- 35 die G'tterschweißung naturharte, nicht entzunderte ten Basisflächen verwendet werden, wobei die Walzstähle mit einer entsprechenden Legierungszu-Rippungen oder sonstigen Profilierungen an den sammensetzung zu verwenden, welche die jeweils gebeiden gegenüberliegenden Basisflächen senk- wünschten Festigkeitseigenschaften ergibt. Da aber recht zueinander verlaufen. solche naturharte legierte Stähle, wie schon erwähnt,

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 40 bisher nicht befriedigend durch Widerstandsschweibis4, zur Schweißung von Gittern mit unter- ßung zu Gittern zu verarbeiten sind, hat man sich schiedlicher Stabstärke in den beiden gekreuzten bisher damit beholfen, gekreuzte Stabscharen durch Stabscharen, dadurch gekennzeichnet, daß kegel- Rödeldrähte oder durch Verbindungsmuffen aus oder pyramidenstumpfförmige Verbindungskör- Kunststoff od. dgl. zu Gitterwerken zu verbinden, um per verwendet werden, deren kleinere Basisfläche 45 wenigstens die Handhabung der Gitterwerke zu erder kleineren Stabstärke und deren größere Ba- leichtern. Das Verbinden der Stäbe mit Rödeldrähten sisfläche der größeren Stabstärke angepaßt ist. oder Verbindungsmuffen aus Kunststoff od. dgl. ist

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 eine mühsame Arbeit, und das Ergebnis ist schon bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungs- deshalb unbefriedigend, weil sich dann an den Kreukörper in Form von Scheiben verwendet werden, 50 zungspunkten der Stäbe über die Gitterebene vorstcderen Umriß größer als der Deckungsbereich der hende Draht- bzw. Muffenteile ergeben, welche die gekreuzten Stäbe ist. Handhabung der Gitter, etwa das Abziehen eines

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Gitters von einem Gitterstapel, behindern. Auf keibis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungs- nen Fall vermögen Rödeldrähte oder Verbindungskörper aus weichem Eisen hohen Reinheitsgrades 55 muffen aus Kunststoff Scherkräfte aufzunehmen, wie verwendet werden. dies beispielsweise bei Bewehrungsgittern an den

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Kreuzungspunkten der Stäbe erwünscht ist.

bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungs- Es sei erwähnt, daß es zur Verbindung der Drähte

körper aus legiertem Stahl mit niedrigem Kohlen- von Drahtgeweben, Drahtgeflechten od. dgl. an allen

stoffgehalt verwendet werden. 60 Drahtkreuzungspunkten bekannt ist, die Drähte mit

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 einem schwer schmelzbaren Lötüberzug zu versehen, bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungs- mittels dessen die Drähte an den Kreuzungsstellen körper aus Sintermetall verwendet werden. durch eine Wärmebehandlung im Schutzgasofen metallisch miteinander verbunden werden. Für die Her-