DE2031147A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ver schweißen zweier länglicher Metallab schnitte - Google Patents

Description

AMF INCORPORATED, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates New Jersey, 261 Madison Avenue, New York, New York 10016 (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen zweier länglicher Metallabschnitte

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Vorrichtung zum Verschweißen der Kante eines ersten länglichen Metallabschnittes mit einer Fläche eines zweiten länglichen Metallabschnittes, während beide Abschnitte kontinuierlich vorgeschoben und eine Aufheizung durch einen Hochfrequenzstrom ausgesetzt sind, welcher in den Abschnitten vor einem Schweißpunkt fließt,^in dem die Kante mit der Fläche verschweißt wird.

Hochfrequenz-Schweißverfahren der hier interessierenden Arten sind.u.a. in den US Patentschriften 2 818 488 und 3 037 105 beschrieben. Bei diesen bekannten Verfahren werden die sich gegenüberliegenden Längsfcanten eines Metallbleches bzw· - bandes so geformt, daß ein nahezu vollständiges Rohr entsteht, und dieses fast fertige

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Rohr bzw. eine Kante eines ersten Metallbandes sowie eine Fläche eines anderen Metallabschnittes werden dann entlang von Pfaden vorgeschoben, die einander dicht benachbart sind und sich in einem Schweißpunkt schneiden, wo die Kanten bzw. die Kante und die Oberfläche des anderen Teils, die dann Schweißtemperatur haben und aneinander stoßen, zur Bildung einer Schweißverbindung, vorzugsweise einer Preßschweißung gegeneinander gedrückt werden. Entlang der zu verbindenden Kanten bzw. entlang der Kante und der Oberfläche des anderen Abschnittes fließt ein hochfrequenter Heizstrom mit einer Frequenz, die üblicherweise im Bereich von 10 bis 500 kHz liegt. Dieser hochfrequente Heizstrom, dessen Vorteile mittlerweile überall anerkannt- sind, fließt von Punkten, die vor dem Schweißpunkt liegen, zu diesem Schweizpunkt und zurück. Das Einleiten des Stromes in die miteinander zu verschweißenden Flächen geschieht entweder durch Kontakte, die an Stellen vor dem Schweißpunkt an den Metallabschnitten anliegen, oder aber mit Hilfe einer Induktionsspule, die mindestens teilweise die Metallabschnitte umgibt oder aber in dichter Nachbarschaft zu den miteinander zu verschweißenden Flächen vor dem Schweißpunkt angeordnet ist. Da die zu verbindenden Flächen so zusammengebracht werden, daß sie aneinanderstoßen, wird diese Schweißart auch als Stoß- bzw. Stumpfschweißung bezeichnet.

Wie schon erwähnt, werden die miteinander zu verschweißenden Flächen bei den bekannten Verfahren auf Pfaden geführt, die sich im Schweißpunkt schneiden; die Flächen folgen also keinen weitgehend parallelen Pfaden, so daß sie vor dem Schweißpunkt einen V-Spalt bilden, dessen Scheitelpunkt im Schweißpunkt liegt. Die Bildung eines V-Spaltes war bislang als notwendig angesehen worden, da die Flächen, um den Strom in ihnen vor dem Schweißpunkt fließen zu

lassen, einen gewissen Abstand voneinander haben müssen,

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jedoch im Schweißpunkt zur Bildung der Schweißung unter einem nicht unerheblichen Preßdruck zusammengebracht werden müssen. Dieses resultiert notwendigerweise darin, daß die Flächen nicht- parallelen Pfaden folgend vorgeschoben und vor dem Schweißpunkt gebogen werden müssen.

Es hat sich als wünschenswert herausgestellt, die Teile im Schweißpunkt durch eine Preßschweißung miteinander zu verbinden, wozu allerdings die Einwirkung erheblicher Drücke in der Größenordnung von mehreren tausend kp erforderlich sind. Selbstverständlich ist es schwierig, derartige Drücke im Schweißpunkt auszuüben, und zwar insbesondere bei verhältnismäßig breiten Bändern, Blechen o. dgl., sofern der Druck nicht in unmittelbarer Nachbarschaft der miteinander zu verbindenden Flächen eingeleitet werden kann. Wenn sich die Metallabschnitte darüber hinaus nur unter großen Schwierigkeiten biegen lassen, wenn sie also verhältnismäßig dick oder rohrförmig sind oder aber aus steife« bzw. sprödem Metall bestehen, ergeben sich große Probleme beim Versuch, die miteinander zu verbindenden Flächen entlang von nicht-parallelen, einander schneidenden Pfaden vor den Schweißpunkt zu führen, so daß es in manchen Fällen nicht möglich war, die bekannten Verfahren anzuwenden.

In der US Patentschrift 3 482 073 ist ein Verfahren mit Vorrichtung beschrieben, mit denen die Einleitung des Preßschweiß—Druckes in die Metallabschnitte im Schweißpunkt vereinfacht wird. Bei diesem Verfahren werden die miteinander zu verbindenden Kanten so geformt, daß sie einen ausgebeulten Querschnitt erhalten, wodurch Flächen entstehen, an denen die Andruckrollen zum Zwecke des Zusammenpressens der Kanten angreifen können. Obwohl mit diesem Verfahren eins der vorerwähnten Probleme vermieden wird, ist es jedoch weiterhin notwendig, die miteinander zu verschweißenden Flächen auf nicht-parallelen, sich im Schweißpunkt schneidenden Pfaden vorzuschieben,

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und die ausgebogenen Bereiche müssen fest gehalten werden, um einen zur Bildung der Preßschweißtmg im Schweißpunkt ausreichenden Druck ausüben zu können« In der US Patentschrift 3 287 536, die die Herstellung von spiralförmig gewickeltem Rohr betrifft, ist erwähnt, daß die Kanten zu Flanschen umgeformt werden können-, um einen Kontakt der Kanten zu verhindern und um eine größere Trennung vor dem Schweißpunkt zu erreichen; jedoch müssen die Kanten auch bei dem in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren auf nicht-parallelen Pfaden vorge-» schoben werden, die sich im oder im Bereich des Schweißpunktes schneiden, und die zu verbindenden Metallabschnitte müssen die Bogen werden, so daß die oben erläuterten Schwierigkeiten auch hier bestehen«»

Eine weitere Schwierigkeit beim Vorschieben der zu verschweißenden Flächen entlang von Pfadenj, die sich im Schweißpunkt schneiden, besteht darin₉ daß es schwierig ist, die Lage des Punktes, an dem die Flächen zusammen·» kommen, exakt zu fixieren und .einen festen V-Spalt zwi-' sehen den Flächen vor dem Schweißpunkt aufrechtzuerhalten«, Die Ursache hierfür ist nicht mechanischer Art₉ sondern ist auch auf geschmolzenes oder weiches Metall zurückzuführen, das in der Nähe des Sefweißpunktes vorhanden ist und auch schon vor dem Schweißpunkt dazu neigt, seine Form aufgrund von thermischer Ausdehnung zu verändern,, Wenn sich der Punkt, an dem die Flächen in Berührung kommen, in Längsrichtung der Schweißnaht verschiebt₉ tritt eine Änderung der Aufheizung der Flächen ein₀ da die zur Verfügung stehenden Aufheizzeit entsprechend variiert«, Dies ist besonders kritisch im Schweißpunktg ^eIl dl© Stromkonzentration hier am höchsten ist_o l"3<snn sich der Abstand zwischen den Flächen vor dera Schweißpunkt Sndsrt₉ variiert die Aufhellung der Fliehen in Ihnliehor We£s<§₉ weil die-Strpmkonzentration in diesen FiSchGn a« ©israsa erheblichen Teil durch den Näheeffekt bestleat t?iird_s unu ' weil die Lage der Flächen zueinander b&w_o d@rQn Afestarad "

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die relative Stromkonzentration beeinflußt. Ein größerer Abstand zwischen den Flächen führt folglich dazu, daß die Stromkonzentration abnimmt und umgekehrt.

Ein weiterer Nachteil des Vorschiebens der Flächen entlang von nicht- parallelen Pfaden besteht darin, daß der Abstand zwischen den Flächen an der Stelle bzw. den Stellen der Stromeinleitung vor dem Schweißpunkt nicht den Minimalwert haben kann, der gerade noch ausreicht, Überschläge zwischen den Flächen zu verhindern, da der Abstand bis zum Schweißpunkt abnimmt. Andererseits ist es erwünscht, diesen Abstand auf einem Minimum zu halten, und zwar nicht nur weil dann der Näheeffekt die größte Auswirkung auf die Stromkonzentration in den Flächen hat, sondern auch deswegen, wei} hierdurch die Induktivität des Strompfades verringert wird, so daß die Stromquelle stärker belastet werden kann, und zwar selbst dann, wenn für die Stromeinleitung in die Flächen Kontakte verwendet werden, die einen verhältnismäßig großen Abstand vom Schweißpunkt haben.

Ein weiterer Nachteil des Vorschiebens der Flächen auf nicht-parallelen, sich im Schweißpunkt schneidenden Pfaden besteht in der Gefahr des Auftretens von Lichtbögen zwischen den Flächen, wenn diese sich kurz vor dem Schweißpunkt stark nähern; Lichtbogen können aber auch schon vorher auftreten, insbesondere dann, wenn die miteinander zu verbindenden Kantenflächen Unregelmäßigkeiten aufweisen, oder aber wenn Metallpartikel oder Grat innerhalb des Spaltes vorhanden sind. :

Durch die Erfindung werden die vorerwähnten Schwierigkei- j

ten weitgehend beseitigt, und zwar dadurch, daß die mit- j

einander zu verschweißenden Metallabschnitte auf Pfaden . j

vorgeschoben werden, die aneinander dicht benachbart sind j und in im wesentlichen parallelen Ebenen vor und nach dem Schweißpunkt verlaufen, und daß mindestens einer der Metall-

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abschnitte in einer Weise angestaucht wird, durch die ein gewisses Metallvolumen entsteht, dad im Schweißpunkt zur Bildung der Schweißverbindung in den Zwischenraum zwischen den Metallabschnitten hineinbewegt werden kann* Die Metallabschnitte werden vor dem Schweißpunkt durch einen hochfrequenten Heizstrom aufgeheizt; durch richtige Auswahl der Größe und Frequenz des Stromes, des Abstandes zwischen der Stelle bzw. den Stellen der Stromeinleitung und dem Schweißpunkt, der Vorschubgeschwindigkeit der Abschnitte und deren relativen Positionen sowie des Abstandes zwischen ihnen, können die miteinander zu verbindenden Flächen auf Schweißtemperatur und das angestauchte Metall auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die notwendig ist, um das Hineinpressen dieses Metalls in den Zwischenraum zwischen den Flächen zu ermöglichen, wenn diese den Schweißpunkt erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat verschiedene Vorteile. Da die Metallabschnitte auf weitgehend'parallelen Pfaden gehalten werden, ist es nicht mehr notwendig, sie zu biegen, und es ist darüber hinaus möglich, den Abstand zwischen den Abschnitten vom Bereich der Stromeinleitung bis hin zum Schweißpunkt so klein zu halten, daß gerade noch keine Lichtbogenbildung auftritt, wodurch eine bessere und gleichmäßigere Stromkonzentration in den zu verbindenden Oberflächen auftritt und wodurch eine korrekte Belastung des Generators selbst dann möglich ist, wenn der Punkt der Stromeinleitung einen verhältnismäßig großen Abstand vom Schweißpunkt hat, um auch größere Metallvolumina zur Herstellung der Schweißung aufzuheizen. Da ein Preßdruck nur auf erhitztes Metall im Bereich der zu verbindenden Flächen ausgeübt wird, die Ausübung von , ; Druck an anderen Stellen also nicht not%?©miig ist, fal» j len alle hiermit verbundenen Probleme wog« Dfe die snitein- ^; ander zu verbindenden Flächen vor dem SchusiSpuakt nicht \ mehr unter dem Einfluß von Biegekräften ssu st^fe^s Suraw^ chen, die immer dazu geneigt haben, dies© fliehen in un- I erwünschter Weise zu verdrehen, und da durchlaufend ein

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im wesentlichen konstanter Abstand eingehalten wird, laßt sich die relative Lage der Metallabschnitte leicht steuern, und die beim Stand der Technik aufgetretenen Liehtbpgenprobleme fallen ganz oder aber doch mindestens überwiegend fort. Darüber hinaus läßt sich der Punkt, in dem die Flächen zusammenkommen, in seiner Lage verhältnismäßig präzise festhalten, da der Spalt zwischen den Flächen durch das angestauchte Metall auf einem recht kurzen Weg schnell geschlossen wird.

Das Aufheizen der miteinander zu verbindenden Teile gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Verfahren, die unter Verwendung eines V-Spaltes arbeiten. Bei jenen Verfahren ist es erwünscht und zweckmäßig, die Tiefe der Aufheizung der Flächen auf einem Minimum zu halten, einerseits um einen maximalen Wirkungsgrad zu erreichen, aber darüber hinaus auch, um das den zu verbindenden Flächen benachbarte Metall möglichst fest zu lassen, um Verwerfungen der Schweißnaht, überschüssiges Schweißmetall und die Probleme beim Ausüben des Schweißdruckes zu vermeiden. Aus diesen Gründen werden verhältnismäßig hochfrequente Ströme mit geringer Eindringtiefe, hohe Vorschubgeschwindigkeiten und die Einleitung des Stromes möglichst dicht vor dem Schweißpunkt verwendet.

Im Gegensatz dazu werden gemäß der Erfindung die verschiedenen Faktoren so ausgewählt, daß nicht nur die miteinander zu verbindenden Flächen im Schweißpunkt auf Schweißtemperatur gelangen, sondern außerdem, daß zusätzliches Metall, einschließlich das angestauchte Metall auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die es ermöglicht, daß das Metall auch bei Einwirkung geringerer Drücke in der gewünschten Weise fließt, ohne daß Risse oder andere unerwünschte Nebeneffekte auftreten. Diese Temperatur des zusätzlichen Metalls, die nachstehend auch als Preßtempera-

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tür bezeichnet wird, ist diejenige, die es gestattet, ein bestimmtes Metallvolumen unter Einwirkung von Drücken in der Größenordnung von Preßschweißdrücken den Zwischenraum zwischen den Metallabschnitten im wesentlichen auszufüllen und hierzu aus der angestauchten Position herauszufließen, sowie dennoch eine zufriedenstellende Schweißnaht zu bilden. Für normalen Stahl beträgt die Temperatur des zu verlagernden Metalls vorzugsweise mindestens 280*- 300° C₁₁ die Temperatur ist jedoch niedriger als die Schweißtemperatur des Metalls und vorzugsweise auch niedriger als die Temperatur der einander am dichtesten stehenden Flächen, die beispielsweise in der Größenordnung von 1150 f 155O°C liegt«,

Obwohl die Erfindung mit besonderem Vorteil dort verwendbar ist, wo die Metall abschnitte nicht mehr ohne Schwierigkeiten zu biegen sind, wie z.B....bei Rohren,, breiten Metallblechen und verhältnismäßig dicken Bändern,, gibt es darüber hinaus eine große Breite von Anwendungsfällen;' die Erfindung ist somit auch verwendbar-zum Herstellen von Schweißverbindungen der verschiedensten Formen,, mit den verschiedensten Materialien etc·, d_ah„ (anstelle der bisherigen Verfahren» Es lassen sich 'mit der Erfindung also sowohl Röhren und andere Rohrleitungen zylindrischer und nicht zylindrischer Form, P-J₁I- und L-Pr.of'ile" herstellen und doppelte Breite Metallbänder bzw_e — bleche erzeugen. '

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachstehenden Erläuterung von bevorzugten Ausführung®« beispielen der Erfindung,, die in den Zeichnungen dargestellt sind«, Es zeigen» . - .

Fig_o 1 In perspektivischer Darstellung eine scheroatische Darstellung des VQr= Schweißens der beiden Kanten- csines einsigen oder 'sweier Metall abschnitte.;

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Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der Ausführungsform gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Ausführungsform der Fig. 1 zur Darstellung des Aussehens der Schweißnaht im Schweißpunkt;

Fig. 4 eine Teildraufsieht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1;

Fig. 5 in vergrößertem Maßstab eine Stirnansicht der Metallabschnitte zur Erläuterung der Stromverteilung;

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht einer der Kanten der Metallabschnitte zur Erläuterung der Temperaturverteilung in der Kante;

Fig. 7 einen der Fig. 3 ähnlichen Querschnitt zur Illustration einer alternativen Schweißnaht;

Fig. 8 eine teilgeschnittene Stirnansicht

eines Anwendungsfalles der Erfindung ZBm Herstellen von dickwandigen Röhren mit großem Durchmesser;

Fig. 9 in perspektivischer Darstellung eine Anwendungsform der Erfindung zum Anschweißen einer Rippe o.dgl. an einem Rohr;

Fig.10 in perspektivischer Darstellung eine weitere Anwendungsform der Erfindung zum Verschweißen mehrerer Rohre, beispielsweise zum Herstellen von Kesselrohren;

Fig.11 eine schematische Perspektlvdareteilung einer Ausführungsform der Erfindung zum Herstellen eines F-Profilee;

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Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 11 zur Erläuterung der gegenseitigen Lage von Flansch und Steg des T-Profils sowie der Aufheizung dieser beiden Teile;

Fig. 13 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 11 zur Darstellung der Bildung der Schweißnaht;

Fig. 14 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 11 zur Darstellung der resultierenden Schweißnaht zwischen Flansch und Steg;

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der. der Steg und der Flansch des Profils gemeinsam auf einer Planbank zum Schweißpunkt vorgeschoben werden;

Fig. 16 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 15 zur Erläuterung der Bildung der Naht;

Fig. 17 in perspektivischer Darstellung eine weitere Anwendungsform der Erfindung; bei der der Steg seitlich ausgebogen ist, um Platz für einen Näheleiter entlang der Schweißzone des Flansches zu schaffen;

Fig. 18 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 17 zur Erläuterung der gegenseitigen Lage von Flansch und Steg sowie deren Aufheizung kurz vor dem Schweißpunkt;

Fig. 19 eine der Fig. 17 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer alternativen Anordnungsmöglichkeit des Näheleiters am Flansch;

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Fig. 2O eine teilgeschnittene Endansicht einer Ausführungsform der Erfindung zum Herstellen von L-Profilen, bei denen ein erster Metallabschnitt im Bereich seiner Kante auf die Kante eines weiteren Metallabschnittes aufgeschweißt wird; und

Fig. 21 eine Stirnansicht einer alternativen Ausführungsform zur- Herstellung von L-Profilen·

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 werden zwei Metallabschnitte 100, 101 gemäß der Erfindung miteinander verschweißt; bei diesen Abschnitten kann es sich um die sich gegenüberliegenden Kanten eines einzigen Metallbieches o. dgl. handeln, das zu einem Rohr zusammengebogen ist, oder es kann sich um zwei getrennte Abschnitte handeln. Die Metallabschnitte 100, 101 werden in Richtung des Pfeiles 102 mit Hilfe einer üblichen (und nicht dargestellten) Einrichtung so vorgeschoben, daß ihre Kantenflächen 103, 104 weitgehend parallel und aufeinander dicht benachbarten Pfaden verlaufen, die ihrerseits in weitgehend parallelen Ebenen liegen. Obwohl der Abstand in den Kantenflächen 103, 104 verhältnismäßig groß sein kann, wird es bevorzugt, diesen Abstand nicht wesentlich größer zu machen als es erforderlich ist, um Spannungsüberschläge zwischen den Flächen zu vermeiden, wenn in ihnen der Heizstrom fließt, der von einer Hochfrequenz-StromguelIe 104« über Kontakte 105, 1O6 eingeleitet wird, die auf den Metallabschnitten lOO, 101 in der Nähe von deren Kanten sowie vor dem Schweißpunkt aufliegen, wobei im Schweißpunkt Andruckrollen 1O7, 108 vorgesehen sind, die eine Anpreßkraft auf die Abschnitte ausüben.

Im Gegensatz zu der oben erwähnten bisherigen Methode ist es nicht notwendig, die Metallabschnitte 10Ö, 101 in der Ebene ihrer. Hauptflächen 109 bis 112 auszubiegen oder aber einen Anpreßdruck für die Herstellung der Schweißverbindung in dieser Richtung auszuüben, um die Abschnitte im Schweißpunkt zusammenzubringen: es ist

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also nicht notwendig, die Abschnitte aus den oben erwähnten im wesentlichen parallelen Pfaden herauszuführen. Die Metallabschnitte 100, 101 werden vielmehr lediglich so gehalten, daß ihre Kantenflächen 103, 104 während des Vorschubes den weitgehend parallelen Pfaden vor dem Schweißpunkt folgen,, so daß auch die ganzen Metallabschnitte 100, 101 vor und nach Erreichen des Schweißpunktes im wesentlichen- parallel verlaufen« Die Metallabschnitte 100, 101 können selbstverständlich mit Hilfe nicht dargestellter Einrichtungen davor bewahrt werden, im Bereich des Schweißpunktes, in dem die Andruckrollen 107, 108 das erhitzte Metall in- der noch zu erläuternden Form zur Bildung der Preßschweißung zusammendrücken_p auseinanderzuklaffen«»

Die Kantenbereiche der Metallabschnitte 10O₉ 101 sind angestaucht, so daß sie einen ausgebuchteten Querschnitt haben (vergleiche Fig_o 1 und 2), die Kantenbereiche sind vorzugsweise so angestaucht, daß- ein gewisser Metallvorrat nach oben und nach unten über die Fliehen 109 bis 112 der Abschnitte. 10I₉ 102 vorsteht _o In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die-Kantenbereiche einen hexagonalen Querschnitt_p wie es die Figuren 1 und 2 zeigen^ so daß von den obenliegenden Oberflächen 109₉ 111 jeweils ein Metallvorsprung 113 ₉ 114, und von den unteren Oberflächen HO₉ 112 je ein Met al !vorsprung HS₉ 116 aus der Fllehenebene absteht_o Eb wird darüber hinaus bevorzugt, daß die Höhe der KantenflSehen -103₈ 104, (ggraes== sen in vertikaler Richtung in FIg₀ 1) etwa gleich der Dicke der Metallabschnitte 10O₉ 101 Isto

Das Meiallvplwraen in den Vorspriingen 113 bis 116

GrI-CoPiGCiIQRd cIgb Abstand zwischen den KantGailSchoß 103

194 und der -Dicke der MetallabschnittQ 10O₉ 101 gelegt, daß es mindestens gleich desa Voiron uqq 117 1stg der sich isnraittelbar vor doii findet und einerseits von den KantenfliehQra I

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begrenzt wird sowie andererseits zwischen den strichpunktierten Linien 118, 119 (Fig. 2) liegt, die in der . Ebene der Oberflächen 109,. 111 bzw. 110, 112 verlaufen. Vorzugsweise ist das Metallvolumen innerhalb der Vorsprünge 113 bis 116 größer als das Volumen des Raumes 117.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung der Preßschweißung im Bereich des Schweißpunktes. Während die Kantenflächen 103, 104, sowie mit ihnen die Metallabschnitte 100, 101 entlang im wesentlichen paralleler Pfade in Richtung auf den Schweißpunkt vorgeschoben werden, wird das Metall im Bereich der Kantenflächen 103, 104 sowie der jeweilige dahinterliegende Metallbereich bis mindestens teilweise in die Vorsprünge 113 bis 116 hinein durch den Hochfrequenzstrom aufgeheizt, der von den Kontakten 105, 106 zu und vom Schweißpunkt fließt. Wenn die Geschwindigkeit, mit der die Metallabschnitte 100, 101 vorgeschoben werden, der Abstand von den Kontakten 105, 106 zum Schweißpunkt und die Frequenz sowie Größe des Heizstromes richtig eingestellt sind, dann werden die Karitenflachen 103, 104 auf Schweißtemperatur sein und mindestens ein Teil der Vorsprünge 113 bis 116 wird im Moment des Erreichens des Schweißpunktes weich genug sein, um es * "■ den kegelstumpfförmigen Andruckrollen 107, 108, 120, zu ermöglichen, die Vorsprünge 113, 116 zusammenzupressen sowie die Kantenflächen 103, 104 seitlich zu verlagern, um den Raum 117 auszufüllen. Die Andruckrollen 107, 108, 120, 121 werden die Kantertflächen 103, 104 dabei vorzugsweise mit einer solchen Kraft gegeneinander füh- · ren, daß im Schweißpunkt zwischen den Metallabgchnitten

100, 101 eine Preßschweißung entsteht. ■ (

Die Drehachsen der Andruckrollen 107, 108, 120, 121 ■■]

verlaufen unter einem Winkel zu den oben- und unten- . j

liegenden Oberflächen der Abschnitte 100, 101, so daß

die an diesen anliegenden Rollenflächen, die das er- «j

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hitzte Metall beaufschlagen, im wesentlichen parallel zu den Oberflächen 109 bis 112. verlaufen; ein© leichte Neigung gegenüber diesen Oberflächen kann - ween ge^- wünscht - vorgesehen werden» Sofern das Volmnen der Vorsprühge 113 bis 116 großer ist als das Volumen des Raumes 117, kann der Abstand zwischen den Rollen 107, 120 bzw. 108, 121 größer eingestellt werden als es der Dicke der Metallabschnitte 100, 101 entspricht_s wodurch eine Schweißnaht mit etwas vergrößerter Dicke gemäß Fig. 3 entsteht. Der Abstand zwischen den Rollen kann aber auch gleich der Dicke der Metall abschnitte" 100, 101 gewählt werden, so daß die in Pig« 7 gezeigte glatt durchlaufende Schweißnaht entsteht«,

Der Abstand zwischen den Rollen 107, 108,bzw. 120, 121 kann so eingestellt werden, daß die einander benachbarten Kanten der Andruckrollen einander im Sehweißpimkt ganz oder nahezu ganz berühren} vorgezogen wird jedoch eine Anordnung, bei der ein gewisser Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Andruckrollen Besteht, so daß ein gewisser Teil des Metalls unter Bildung #lnes Grates 122, 123 zwischen den Andruckrollen während der Nahtbildung ausgedrückt werden kann. Der Grat 12Ö, 123 wird anschließend in bekannter Weise abgetrennt«

Aus der Form und der Lage der Andruckroll «is iO7_s 120, 121 folgt, daß diese die MetallvorsprÜnge Ü3 Bis 116 in entgegengesetzte Richtungen pressen und dadurch die Vorsprünge dazu veranlassen, daö unter diesen be^ . findliche Metall in den Raum zwischen den Kätiten'fiächen 103, 104 zu verlagern, da das Waiter iron dint Kahtenflachen 103, 104 entfernt liegende Metall ein« niedrig«*:« Temperatur hat und somit Härter ist. Jtaefl MeA eich die Kantenflächen 103, 104 berühren, halten die ftoüett 108, 120, 121 den Änpreßdruck äu£ M

recht und pressen die Flächen 1Ö3, 104 ftiiffiiisl §^s Bildung der Preßschweißung zusammen, ! i

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Metall in Form eines Grates 122, 123 o. dgl. ausgedrückt wird. Es wird für den Fachmann einleuchten, daß auch Andruckrollen mit anderen Formen verwendet werden können, um zur Herstellung der gewünschten Schweißung einen ähnlich wirkenden Druck auszuüben.

Fig. 4 zeigt die Ansicht der Schweißnaht von der einen Seite bei abgenommenen Andruckrollen 107, 108. Es ist ersichtlich, daß sich die Kantenflächen 103, 104 etwa in dem Punkt 124 berührt haben, und daß die Vorsprünge 113, 114 unter dem Einfluß der Andruckrollen 107, 108 abgeflacht worden sind. Ein entsprechendes Ergebnis haben die Andruckrollen 120, 121 auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Metallabschnitte 100, 101 bewirkt.

In Fig. 5 ist durch die strichpunktierten Linien 125 die Stromverteilung im vorderen Bereich des Metallabschnittes 101 gezeigt; die Stromverteilung im entsprechenden Bereich des anderen Metallabschnittes 100 entspricht der Verteilung im Abschnitt 101. Die strichpunktierten Linien 125 zeigen' die Stromverteilung bis in den Bereich der Bezugstiefe. (Der Ausdruck "Bezugstiefe" wird allgemein auf dem hier interessierenden Gebiet dazu benutzt, die Tiefe der Metallschicht anzugeben, bis zu der etwa 86% des gesamten Hochfrequenzstromes fließen).

Obwohl die Frequenz des Stromes und die Eigenschaften des verschweißten Metalls dis Bezugs tiefe vorgeben, .. werden der Strompfad und die Stromverteilung innerhalb der Schicht bis zur Bezugstiefe durch .den sog«, Nahe- Effekt beeinflußt. Das bedeutet, daß sich der Strom aufgrund des Näheeffektes auch dann unmittelbar hinter den Kontakten 105, 106 auf die Kant enf lic hen 103,. 104 konzentrieren wird, wenn die Kontakte 105, 106 nicht an" diesen Kantenflächen anliegen, sondern mit Abstand von den Kantenflächen die Metallabschnitte 100, 101 berühren, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Strom im Ab-

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schnitt 100 fließt dabei bekanntlich zu jedem beliebigen Zeitpunkt in einer Richtung, die der Stromflußrichtung im Abschnitt 101 entgegengesetzt ist. Wenn die Kantenflächen 103, 104 - bei einer Betrachtung des Querschnittes der Naht - nicht ganz oder weitgehend parallel zueinander verlaufen, werden sich der Strom und auch die Aufheizung stärker auf diejenigen Bereiche der.Kantenflächen 103, 104 konzentrieren, die den geringsten Abstand voneinander haben. Wenn also eine gleichmäßige Aufheizung - gesehen in vertikaler Richtung innerhalb der Kantenflächen 103,.104 gewünscht wird, dann κ müssen diese Flächen weitgehend parallel zueinander geführt werden, und zwar mindestens vom Bereich der Stromeinleitung bis zum Schweißpunkt.

Die Nähe des in der Kantenfläche 103 in entgegengesetzter Richtung fließenden Stromes beeinflußt die Stromverteilung bis zur Bezugstiefe im Metallabschnitt 101 so, daß die Verteilung nicht gleichförmig ist; dieselbe Stromverteilung ist aus denselben Gründen auch im anderen Metallabschnitt 100 zu beobachten. Der Strom wird also wegen der Anwesenheit des Stromes in der gegenüberliegenden Kantenfläche 103 so nahe wie möglich an der Kantenfläche 104 des Abschnittes 101 fließen, so daß auch die ψ höchste Stromkonzentration im unmittelbaren Bereich der Kantenfläche 104 vorhanden ist. Diese höhere Konzentration wird durch die einander dicht benachbarten Linien 125 angedeutet, während die niedrigere Konzentration durch den größeren Linienabstand im inneren des Metallabschnittes 101 verdeutlicht wird.

Die vorstehenden Ausführungen machen deutlich, daß es durch richtige Auswahl der Arbeitsfreguenz möglich ist, die Eindringtiefe des St-romes in die einander gegenüberliegenden Kantenbereiche der Metallabschnitte 100_t 101 einzustellen, wodurch auch eine Steuerung des Metallvolumens möglich ist, das durch den Strom aufgeheizt wird.

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Weiterhin ist zu erkennen, daß die Stromdichte wegen des Näheeffektes im unmittelbaren Bereich der Kanten- ■ fläche 104 am größten ist, so daß auch dort die höchste Temperatur herrscht und eine Temperaturverteilung im Metall auftritt, die zu einer Temperaturverringerung mit zunehmendem Abstand von der Kantenfläche 104 führt. Während sich die Metallabschnitte 100, 101 jedoch von den Stromeinleitungsstellen bis zum Schweißpunkt bewegen, wird sich auch das hinter den Kantenflächen liegende Metall durch Wärmeleitung soweit aufheizen, daß es nicht mehr notwendig ist, eine Frequenz zu verwenden, die zu einer Eindringtiefe in das Metall führt, welche gleich der gewünschten Aufheiztiefe entspricht. -

Die mit a, b, c, d in Fig. 6 bezeichneten gestrichelten Linien stellen Isothermen dar, welche die Temperaturverteilung im äußeren Bereich des Metallabschnitts 101 verdeutlichen, wobei davon ausgegangen wird,daß die Kantenfläche 104 während des Vorschubes der Metallabschnitte 100, 101 zum Schweißpunkt auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt wurde und weiterhin unter der Voraussetzung, daß das hinter der Kantenfläche 104 liegende Metall lediglich aufgrund der Wärmeleitung aufgeheizt worden ist. Wenn man annimmt, daß der Metallabschnitt 101. aus Stahl des Typs 1020 besteht und 9,5 mm dick ist,sowie weiterhin, daß die Kantenfläche 104 auf 155O°C beim Erreichen des Schweißpunktes aufgeheizt ist, dann wird die Temperatur an den Isothermen aufgrund der Wärmeleitung die nachstehenden Werte haben:

	Tabelle I	1100	Temperatur in C a b c * ei	540	200	Tiefe e in mm
Vorschubge schwindigkeit cm/min.	Kontaktabstand vom Schweißpunkt in cm	Il	810	Il	Il	6,
305	15,2	Il	•1	Il	Il	4,
610	13,9,	Il	• 1	Il	Il	3i
915	12,7	Il	Il	Il	M	2,
1220	11,4		•1		2,
1520	10,2			,75
	,57
»57
,56
,36

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Aus der vorstehenden Tabelle I ist ersichtlich, daß die Metalltemperatur auch noch bei einem erheblichen Abstand von der Kantenfläche 104 noch mindestens auf 26O°C gebracht werden kann, obwohl die Eindringtiefe des Stromes sehr klein ist. Man erreicht dies durch entsprechende Abstandseinstellung der Kontakte 105, 106 vom Schweißpunkt und der Vorschubgeschwindigkeit der Metallabschnitte 100, 101. Es ist weiterhin erwünscht, die Arbeitsfrequenz und die Kontaktabstände so auszuwählen, daß das Metall bis zu der gewünschten Tiefe aufgeheizt, jedoch nicht überheizt wird, d.h. daß die Preßschweißtemperatur an den Kantenflächen 103, 104 bei üblichen Vorschubgeschwindigkeiten nicht überschritten werden soll. Da die zur Erzeugung der Schweißnaht erforderliche elektrische Energie kleiner ist, wenn die Eindringtiefe des Stromes verringert wird, werden Frequenzen im Bereich von 400 bis 500 kHz bevorzugt, obwohl niedrigere und auch höhere Frequenzen im Bereich von 10 kHz bis 1000 kHz verwendbar sind. Wie vorstehend schon ausgeführt, werden die Abstände der Kontakte 105, 106 vom Schweißpunkt, die Voi=- schubgeschwindigkeit der Metallabschnitte 100, 101 und damit die Zeit, innerhalb derer die Kantenflächen der Metallabschnitte dem Heizstrom ausgesetzt werden, weiterhin die Größe d_aes Stromes und dessen Frequenz so ausgewählt, daß die Kantenflächen 103, 104 auf eine Schweißtemperatur kommen, bei der die Andruckrollen 107, 108, 120, 121 diese Kantenflächen 103, 104 sowie die Metallvorsprünge in der schon erläuterten Weise im Schweißpunkt verschieben und die gewünschte Preßschweißung zwischen den Metallabschnitten bilden können. Die Temperaturen und ausgeübten Preßkräfte werden vorzugsweise so eingestellt, daß zwischen den Metallabschnitten 100, 101 eine Preßschweißung entsteht.

Um zufriedenstellende Schweißbedingungen und Vorschubgeschwindigkeiten zu erreichen, können die Kontakte 105, 106 nicht beliebig weit vom Schweißpunkt angeordnet werden, und aus diesem Grund ist die Größe der Rollen 107,

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108," 120, 121 auf Durchmesser zwischen etwa 15 und 25 cm begrenzt. Die Kräfte, die in der Praxis über Rollen derartiger Größen aufgebracht werden können, sind begrenzt und werden normalerweise kaum über 15 bis 17 Mp (30oqo bis 35ooo amerikanische Pfund) pro Rolle betragen, welches der Größenordnung entspricht, die zur Erzeugung einer guten Preßschweißung zwischen den Metallabschnitten 100, 101 erforderlich ist, Die unter normalen Umständen von den Rollen ausübbaren Kräfte sind daher kaum größer als die gewünschten Preßschweißkräfte.

Bekanntlich variieren sowohl die Preßschweißtemperaturen als auch die Ausdrücktemperaturen der Metalle mit den Metallarten. Bei Kohlenstoffstahl liegt die Preßschweißtemperatur im allgemeinen im Bereich zwischen 1150°C und 135O°C, während die Temperatur, bei der das Metall ohne Schwierigkeiten ausgedrückt werden kann, in der Nähe von 1200°C liegt. Unter dem Einfluß der Preßschweißdrücke kann der Kohlenstoffstahl jedoch unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Lehre verformt bzw. bewegt werden, ohne daß Risse oder andere defekte auftreten, obwohl die Temperaturen nur in der Größenordnung von 26O°C bis 32O°C zu liegen brauchen. Bei Temperaturen oberhalb der Preßschweißtemperaturen entstehen Oxide und Zunder, die unangenehm sowohl für die Schweißbedin— gungen als auch für die Rollen 107, 108, 120, 121 sind, und das Metall ist derart plastisch, daß es schwierig wird, eine zufriedenstellende Preßschweißung zu erreichen. Hinzu kommt folgendes: Beim Aufstauchen der Kanten der Metallabschnitte 100, 101 zur Bildung der ausgebuchteten Querschnittsformen arbeitet man üblicherweise bei Temperaturen (z.B. Umgebungstemperaturen),die im Vergleich, zur Schweißtemperatur niedrig sind, so daß die ausgebuchteten Bereiche durch Kalthärten verfestigt-werden. Wenn sie also nicht auf verhältnismäßig hohe Temperaturen beim Durchlaufen der Strecke zwischen den Kontakten und dem Schweißpunkt gebracht werden, kann der zum

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Verschieben des Metalles in dem Raum 117 benötigte Preßdruck so groß werden, daß er mit den Rollen 107, 108, 120, 121 nicht mehr aufgebracht werden kann. Demgemäß und um die gewünschten Bedingungen einhalten zu können, sollte das im Schweißpunkt zu verlagernde bzw» zu bewegende Metallvolumen auf eine Temperatur von einigen hundert Grad aufgeheizt werden, wobei die Temperatyren von der Metallart abhängen; Kohlenstoffstahl sollte beispielsweise auf etwa 26O°C bis 32O°C erhitzt werden. Andererseits überschreitet die Temperatur an den Kantenflächen 103, 104 vorzugsweise nicht diejenige Temperatur, die zur Herstellung der Preßschweiflqng erforderlich ist. Als generelle Angabe kann man sägen, daß bei Eisenmetallen die niedrigste Temperatur für zu bewegende'Metallbereiche mindestens ein Viertel der Temperatur der Kantenfläche sein soll»

Versuche mit Stahlband haben ergeben, daß besonders zufriedenstellende Ergebnisse bei Anwendung der Erfindung erzielt werden, wenn der Heizstrom eine Freguenz von etwa 450 kHz hat,wobei die Schweißbedingungen im übrigen der folgenden Tabelle zu entnehmen sind?

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Tabelle II

•Q ο co

stahldicke cm	Höhe Ka.ntenauf» Stauchung mm	Kantenabstand mm	Kontaktabstand zu den Andruck rollen c in cm	elektr. Leistung in Kw	Vor se hub ge»- schwindigkeit m/min.	I rvj
0,35	7,6	1,52	8,3	53	'4,7
0,4	8,38 ,	2,03	8,3	55	3,8
0,508	1O,4	1,02	8,3	50	2,1

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Vor dem Aufstauchen seiner Kanten hat das Stahlband eine Breite von etwa 45 cm, und die Höhe der Varsprün— ge betrug etwa das Doppelte der Banddicke·

Die Erfindung ist besonders nützlich zum Nahtschweißen von dickwandigen Röhren mit großen Durchmessern, z.B. von Rohr mit einem Durchmesser von etwa 75 cm und einer Wandstärke von etwa 12, 5 rom. Bislang wurden derartige Rohre mit einer Geschwindigkeit von etwa 75 cm pro Minute hergestellt, und zwar durch Lichtbogenschweißung unter Verwendung von abschmelzenden Elektroden. Widerstandsschweißverfahren waren beim Herstellen solcher Rohre nur mit Schwierigkeit zu verwenden, da es die Größe und Steifigkeit des Metalls verhindert hat, das Metall vor dem Schweißpunkt in der bisher notwendigen Weise zu biegen. Mit der vorliegenden Erfindung wird es dagegen möglich, selbst die bisher üblichen Schweiß— maschinen unter nur geringfügigen Modifikationen zu benutzen und Röhren mit einer preßgeschweißten Naht herzustellen bei Geschwindigkeiten von 7, 5 m pro Minute und mehr.

Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Vorrichtung an einer üblichen Rohrschweißmaschine 126, die als "Berkeley-Cage" bekannt ist und von der Firma Berkeley-Davis Company, Danville, Illinois, USA hergestellt wird. Die Maschine besitzt eine Reihe von Ringen 127, an denen über verstellbare Stützen 129 eine Serie von Rollen 128 befestigt ist. Ein Metallblech, vorzugsweise aus Stahl„ wird zunächst etwa rohrförmig gebogen und dann in Anlage mit den Rollen 128 in die Maschine vorgeschoben; die Rollen 128 halten dabei das Metallblech Xn sfcr Fooa eines Rohres 130, wobei die einander b«n®c-h'tiarfc<sa kanten des Bleches einen gewissen Abstaswi "^eaa vor dem Schweißpunkt haben, in welchem - bei cten bekannten

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Verfahren — Metall zwischen die Kanten gebracht und diese dadurch verschweißt wurden. Gemäß der vorliegenden. Erfindung werden die Kanten des vorgeformten Rohres 130 in im wesentlichen parallelen Ebenen zueinander gehalten und durch die Maschine 126 so vorgeschoben, daß die Kanten dicht benachbart zueinander stehen, wie es im wesentlichen auch bisher gemacht wurde· Der bisher verwendete Schweißkopf wird allerdings durch eine Einrichtung ersetzt, wie sie sinngemäß im Zusammenhang mit den Fig. 1-3 erläutert wurde, so daß es unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, die Kanten unter Verwendung elektrischer Widerstandserhitzung und Preßschweißung miteinander einfach zu verbinden.

Fig. 8 zeigt weiterhin, daß auf einem Dorn 131 Rollen 120, 121 angeordnet sind; der Dorn selbst wird teilweise von Rollen 132 - 134 abgestützt, die an der Innenwand des Rohres 130 anliegen. Die ebenfalls verwendeten Andruckrollen 107, 108 werden von einem Bügel 135 getragen, der seinerseits am Ring 127 befestigt ist; weiterhin sind zwei Kontakte vorgesehen, die den Kontakten 105, 106 der Fig. 1 entsprechen und die in Vorschubrichtung vor den Andruckrollen 1O7, 108 so angeordnet sind, daß sie den hochfrequenten Heizstrom in die zu verschweißenden Kanten vor den Rollen 107, 108 einleiten. Das Rohr 130 wird mit einer Vorrichtung in eine Richtung vorgeschoben, die von dem Betrachter der Fig. 8 wegführt, wobei die Vorrichtung mit derjenigen identisch ist, die normalerweise bei der Berkeley-Rohrschweißmaschine verwendet wird. Die Überlegungen, die zum Ausführen der Schweißung berücksichtigt werden müssen, und auch das Herstellungsverfahren selbst entsprechen der im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 7 geschilderten Ausführungsform. '

Die Erfindung ist nicht nur auf das kontinuierliche Verschweißen zweier langer Metallbleche bzw. -bänder geeignet, sondern auch zum Verschweißen von Bündern bzw.

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Blechen begrenzter Länge. Um die Schweißnaht des unmittelbar zum Ende derartiger begrenzter Bänder führen zu können, werden schmale Ansätze mit angestauchten Kanten verwendet, die vorübergehend mit den Endbereichen der zu verschweißenden Bänder an deren Kanten angeschweißt und später wieder abnehmbar sind. Diese Ansätze sind denjenigen ähnlich und werden verwendet wie diejenigen, die in ,der US Patentschrift 3 209 116 beschrieben sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist darüber hinaus besonders gut verwendbar beim Anschweißen einer Rippe oder eines anderen Teiles an ein Rohr, wie es in Fig_ffl 9 dargestellt ist. Hiernach wird' ein Rohr 136, bei dem es sich beispielsweise um ein Kesselrohr handeln kann, an eine Rippe 13 7 bzw. ein anderes Bauteil angeschweißt, dessen Kante 138 mit dem Rohr 136 verbunden wird. Die Rippe 137 wird in der im Zusammenhang mit den Fig«, I bis 7 erläuterten Weise an das Rohr 136 angeschweißt; es leuchtet ein, daß die Rollen 107, 120 im vorliegenden Fall überflüssig und damit fortgelassen sind. Das vorstehende Metall der Kante 138 und dessen Kantenflächen werden jedoch vor dem Schweißpunkt 139 mit Hilfe eines Hochfrequenzstromes aufgeheizt, der über Kontakte 105, 106 eingeleitet wird» Im Schweißpunkt 139 wird das vorstehende Metall mit· Hilfe der Andruckrollen 108, 121 (die in Fig. 9 zur Erhöhung der Übersichtlichkeit fortgelassen wurden) beaufschlagt, wo-. durch die Kantenfläche des Abschnittes 138 gegen die benachbarte aufgeheizte Oberfläche des Rohres 136 gepreßt und hierdurch eine Schweißung zwischen der Rippe 137 und dem Rohr 136 in der oben beschriebenen Weise gebildet wird. Es ist erkennbar, daß es wegen der Größe und Form des Rohres 136 und der Rippe 137 im •vorliegenden Fall schwierig wäre, diese Teile so sw biegen,, daß sie einen V-Spalt vor dem Schweißpunkt bilden,, so daß also das erfindungsgemäße Verfahren das Anschweißen ei- · ner solchen Rippe an ein derartiges Rohr wesentlich vereinfacht.

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— dz» —

Das Verfahren nach der Erfindung und die zugehörigen Vorrichtungen gestatten es darüber hinaus, eine Anzahl von Rohren in der in Fig. 10 erläuterten Weise miteinander zu verbinden. Das in Pig* IO gezeigte Rohr 140 besitzt an zwei sich gegenüberliegenden Seite Anschlußvorsprünge 141, 142, die in Anwendung der Erfindung an das Rohr angeschweißt sein können. Jeder Anschlußvorsprung 141, 142 besitzt an seiner freien Längskante eine Ans tauchung, so daß die Vorsprünge - und damit die Rohre unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens miteinander verbindbar sind. Fig. 10 zeigt demgemäß ein Rohr 143, dessen Anschlußvorsprung 144 teilweise mit dem Anschlußvorsprung 141 des Rohres 140 verschweißt wurde. Außerdem ist ein Rohr 145 gezeigt, das über Anschlußvorsprünge 146, 147 gemäß der Erfindung mit dem Rohr 143 verschweißt ist.

In den Fig. 11 bis 21 ist die Anwendung der Erfindung zum Herstellen von Metallprofilen gezeigt. In Fig. ist ein Werkstück in Form eines Streifens dargestellt, der beispielsweise den Flansch 10 eines T-Profils 12 bildet; weiterhin ist ein Werkstück bzw. Streifen dargestellt, der den Steg 14 des T-Profils 12 bildet, sobald seine Kantenfläche 16 auf die bandartige Schweißzone 18 des Flansches 10 aufgeschweißt ist.

Fig. 12 zeigt deutlich, daß die an die Kantenfläche 16 des Steges 14 angrenzenden einander gegenüberliegenden Längsabschnitte in geeigneter Weise, beispielsweise mit Hilfe von Druckrollen so vorgeformt sind, daß ein ausgebeuiter Querschnitt bzw. wulstartige Kanten entstehen, deren Metallvolumen mindestens ausreicht, den zwischen den beiden Teilen befindlichen Spalt 28 nach dem Aufheizen auszufüllen, ohne daß eine Einschnürung bzw. eine Dickenverminderung der Naht im Vergleich zur Dicke des Steges 14 eintritt. Die Querschnitte-

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größen sind vorzugsweise so gewählt, daß von beiden Seiten bzw. Oberflächen des Steges 14 je ein Wulstrand 22, 24 absteht, obwohl es in einigen Fällen ausreichend ist, nur einen solchen wulstförmigen Rand 22 oder 24 vorzusehen. Ein Weg zum Vorformen des Steges 14 derart, daß der ausgebeulte Querschnitt entsteht, ist in der US Patentschrift 3 410 982 beschrieben» Anstelle der gezeigten Querschnittsform kann der Kantenbereich 16 auch die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Form haben.

Mit Hilfe nicht gezeigter mechanischer Einrichtungen werden sowohl der Flansch IO als auch der Steg 14 gleichförmig in Längsrichtung zu einem Schweißpunkt 26 vorgeschoben, und zwar in Richtung der in Fig. 11 gezeichneten Pfeile. Wie es am deutlichsten die Fig* 12 zeigt, werden Flansch 10 und Steg 14 in Richtung auf den Schweißpimkt 26 entlang von Pfaden vorgeschoben, die weitgehend parallel zueinander verlaufen, jedoch einen, den Spalt 28 entsprechenden Abstand voneinander besitzen.

Der Flansch 10 und der Steg 14 werden gemäß den Fig. 11 bis 13 durch einen Bereich 30 hindurchgeführt, der durch die Umfange von drei Rollen 32 bis 36 definiert ist« Die Rolle 32 ist gemäß Fig. 13 so angeordnet, daß ihre Drehachse parallel zur äußeren Oberfläche des Flansches 10 sowie quer zum Vorschubweg des Flansches 10 verläuft, so daß sie eine Abstützung für die Außenfläche des Flansches 10 bildet, während dieser durch den Bereich 30 hindurchläuft. Die Rollen 34, 36 sind demgegenüber so angeordnet,, daß sie an den Außenflächen der wulstartigen Vorsprünge 22, 24 des Steges 14 anliegen und auf diese einen erheblichen Anpreßdruck ausüben können. Spezieller gesagt sind die Rollen 34, 36 so angeordnet, daß sie den Änpreßdruck in diagonaler Richtung auf di© Vor Sprünge 22 _&. 24 aufbringen, so daß dies® - mit Bezug auf den Steg 14 - n&ch außen ausgedrückt und gegen die Oberfläche des Flawscf!®® 10 gepreßt werden, wodurch sich der Spalt 28 stflsetiÄ amt

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Flansch 10 und dem Steg 14 schließt und die in Fig. 14 gezeichnete Schweißnaht 38 bildet.

Da die Richtung und die Größe des von den Andruckrollen 34, 36 ausgeübten Druckes allein ausreicht, den notwendigen Preßschweißdruck auszuüben, besteht für den Steg 14 keine Neigung auszubiegen, weil auf den Steg keine wesentliche Belastung einwirkt j die zum Erzeugen der Preßschweißung notwendigen Kräfte werden nur an den wulstartigen Rändern 22, 24 des Flansches 10 eingeleitet. Hinzu kommt als weiterer Vorteil, daß bei Vorhandensein eines genügenden Metallvolumens in den wulstartigen Rändern 22, 24 die Einleitung des Preßschweißdruckes in die Ränder zur Bildung eines verhältnismäßig breiten Schweißbereiches zwischen den Flansch 10 und dem Steg 14 führt, da die Kantenfläche des Steges 14 eine verhältnismäßig breite Zone auf dem Flansch 10 berührt.

Selbstverständlich können die verschiedenen anderen Rollen nach Bedarf eingesetzt werden, um den Vorschub des Flansches 10 und des Steges 14 zu ermöglichen und zu steuern; hierzu gehören beispielsweise Rollen 40, 42, die das T-Profil während des Vorschubes im und nach dem Schweißpunkt 26 führen und steuern.

Während des Vorschubes des Flansches 10 und des Steges 14 wird ein Hochfrequenz-Strom von einer Stromquelle 44 über einen Flanschkontakt 46 und einen Stegkontakt 48 in die sich gegenüberliegenden Flächen des Spaltes vor dem Schweißpunkt 26 eingeleitet; hierbei wird bevorzugt, daß die Einleitung in unterschiedlichen Abständen vor dem Schweißpunkt 26 stattfindet, so daß der Strom von diesen Kontakten entlang der sich im Spalt 28 gegenüberliegenden Flächen zu und vom Schwelßpunkt fließt. Die Spitze des Flanechkontaktes 46 berührt den Flansch 10 möglichst weitgehend innerhalb der Linie des Aufheizpfades, d.h. so dicht wie möglich innerhalb der Schweißzone 18. Der Stegkontakt 48 berührt

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den Steg 14 vorzugsweise an einer Stelle, die gegenüber dem Flanschkontakt 46 etwas dichter am Schweißpunkt 26 liegt, so daß sowohl die Kantenfläche des Steges 14 als auch die Schweißzone 18 des Flansches 10 etwa auf dieselbe Temperatur aufgeheizt werden, bi6 einander entsprechende Abschnitte im Schweißpunkt 26 ineinander gebracht werden.

Die Größe des Heizstromes und die Zeitdauer, während der der Heizstrom in der Kantenfläche des Steges 14 fließt, sollten so festgelegt werden, wie es vorstehend beschrieben wurde, so daß neben dem Aufheizen der Kantenfläche des Steges 14 und des Metalls in der Schweißzone 18 auf di* Schweißtemperatur im Schweißpunkt ein Aufheizen der wulstartigen Vorsprünge 22, 24 auf eine Temperatur stattfindet, bei der unter Einwirkung der über die Rollen 34, 36 einleitbaren Preßschweißkräfte das Metall der wulstartigen Vorsprünge in den Spalt 28 fließt.

Die erfindungsgemäße Lehre ist mit gleichem Erfolg anwendbar zum Verschweißen von Metallabschnitten der verschiedensten Formen, Dicken und Abmessungen, beispielsweise zum Herstellen des in Fig. 15 gezeigten Profils mit dem schrägauslaufenden Steg 14'. Wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, kann der auslaufende Steg 14' mit seiner einen Kante dadurch gegen einen Flansch 10' geschweißt werden, daß der Steg 14' mit Hilfe einer bekannten Klemmvorrichtung 50 auf einer Flanbank 52 befestigt wird. Die Planbank 52 kann in beliebiger Weise ausgebildet sein; sie hat beispielsweise einen feststehenden Tisch 54, auf dem ein bewegbarer Schlitten 56 angeordnet ist, der seinerseits den Steg 14· trägt· Die Planbank 52 ist vorzugsweise so angeordnet, daß sie sowohl die Anordnung der Andruckrollen 34', 36* gemäß den Fig. 15, 16 als auch eine relative Bewegung des Steges 14· gegenüber dem Schweißpunkt 26· gestattet. In allen anderen wesentlichen Punkten entspricht die Aus-

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führungsform der Fig. 15 und 16 der bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 11 - 14 erläuterten Ausführung der Erfindung. So wird beispielsweise der hochfrequente Heizstrom über Kontakte 46·,-48' in sich gegenüberliegende Flächen des Flansches 10· einerseits und des Steges 14' andererseits eingeleitet, so daß die Kantenfläche des Steges 14· und die Schweißzone des Flansches 10' aufgeheizt und beim Erreichen des Schweißpunktes 26' Schweißtemperatur erreicht haben; die zur Bildung ' der Preßschweißung erforderlichen Drücke werden über Andruckrollen 34', 36' eingeleitet.

Es sind Fälle denkbar, in denen es schwierig ist, die Flansch- und Stegkontakte an den an sich erwünschten Stellen des Flansches bzw, Steges anzuordnen; in anderen Fällen, in denen beispielsweise die Schweißzone des Flansches eine gegenüber der Kantenfläche des Steges erheblich größere Wärmeableitung aufweist, kann es schwierig werden, die gewünschte Aufheizung im Flansch zu erreichen und auf die gewünschte Stelle zu konzentrieren. Für diese Fälle ist die in den Fig. 17 - 19 beschriebene Ausführungsform besonders vorteilhaft anwendbar.

Gemäß Fig. 17 kann eine vorgeformte Kante 16' des Steges 14' anfänglich auf einem Pfad vorgeschoben werden, der quer zur Schweißzone 18· des Flansches 10· gegenüber dieser ausgebogen ist, wodurch ein freier Raum 58 entsteht, der ausreichend Platz zum Ansetzen des Flanschkontaktes 46· und des Stegkontaktes 48' gibt und darüber hinaus die Möglichkeit bietet, einen NShel'eiter 60 einzusetzen.

Zu diesem Zweck wird der Steg 14' mit Hilfe nicht gezeigter angetriebener Rollen nach oben quer zum Verlauf der Schweißzone 18· des Flansches 10· vorgeschoben, worauf der Steg 14· um eine Führungsrolle 62 Herumläuft,

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während die Kantenfläche 16· und die wulstartigen Vor-, sprünge 22·, 24' des Steges 14' zu jeder Zeit in Ebenen verlaufen, die weitgehend parallel zu der gegenüberliegenden Fläche des Flansches 10 liegen. Beide miteinander zu verbindenden Teile nähern sich in dieser relativen Lage dem Schweißpunkt 26·, in dem die Vorsprünge 22·, 24'. gegen den Flansch 10· gepreßt werden. Zum Vorschieben des Flansches 10' und des Steges 14' auf den parallelen, sich längserstreckenden Pfaden kann jede geeignete Vorschubeinrichtung verwendet werden, wobei lediglich sicherzustellen ist, daß die den Abstand voneinander habenden Teile diesen Abstand vor dem Schweißpunkt 26' unter Aufrechterhaltung eines schmalen Spaltes 28' beibehalten. (Fig. 18).' Kurz vor dem Schweißpunkt wird der Spalt, 28· mit Hilfe der Rollen 34', 36' durch Ausdrücken der wulstartigen Vorsprünge 22', 24' des Steges 14' in den Spalt 28' geschlossen. Gleichzeitig fließt ein von einer Stromquelle 44' kommender Hochfrequenzstrom,, der über einen Flanschkontakt 46* in den Flansch 10 und einen Stegkontakt 48" in den Steg 14« an Stellen eingeleitet wird, die - vorzugsweise in unterschiedlichen Abständen - vor dem Schweißpunkt 26' liegen»

Fig. 17 zeigt deutlich, daß die Spitze des Flanschkontaktes 46· den Flansch TO¹ direkt in der Linie des vorgegebenen Heizpfades auf dem Flansch 10· berührt,, d_eh, innerhalb der Schweißzone 18'. Der Stegkontakt 48· liegt andererseits dort am Steg 14⁹ an, wo dieser um die Rolle 62 herumgeführt ist, und zwar an einer Stelle,, an der die Kantenfläche des Steges der Schweißzone 18· benachbart ist und weitgehend in einer Linie zur Linie der Schweißnaht 38' verlaufte Der Stegkontakt 48" kann aber auch gegenüber dem zuletzt genannten Punkt etwas vor- oder zurückgesetzt v/erden β

Es wird sich allerdings beim Aufhellen des Flansches 10« im Bereich der Schweißzone 18^s in manchen Pillen her-

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ausstellen, daß das Metall beiderseits der Schweißzone 18* eine Art von Wärmesumpf bildet, wodurch die innerhalb der Zone 18'erreichte Aufheizung durch Wärmeleitung schnell absorbiert wird, wohingegen beim Steg 14' die entlang der Kantenfläche 16' aufgebaute Hitze lediglich nach innen und innerhalb des Stegstreifens abfließen kann. Die Schweißzone 18' des Flansches 10', die von demselben Strom aufgeheizt wird, der auch die Kantenfläche des Steges 14* aufheizt, erfordert demgemäß ein längeres Aufheizintervall, um auf die erforderliche Schweißtemperatur zu gelangen. Aus diesem Grund wird der Flanschkontakt 46* entsprechend der Lehre des US Patentes 2 821 619 an einer Stelle des Flansches 10' angeordnet, die einen größeren Abstand vom Schweißpunkt 26' hat als die Stelle, an der der Stegkontakt 48' den Steg berührt. Die jeweiligen Abstände dieser beiden Stellen mit Bezug auf den Schweißpunkt 26' werden vorzugsweise so gewählt, daß die Kantenfläche 16' des Steges 14' und die Schweißzone 18' des Flansches 10' bis zum Erreichen d.es Schweißpunktes 26· auf weitgehend dieselbe Temperatur aufgeheizt werden.

Mit der einfachen Wahl unterschiedlicher Abstände der Kontakte 46·, 48' vom Schweißpunkt 46' wird kein voll zufriedenstellender Erfolg erreicht, da wegen des Näheeffektes der stromleitenden Stegkante sowie wegen der Tatsache, daß diese stromführende Kante vor der Stelle der Stromeinleitung in den Steg nicht entlang der Schweißzone des Flansches 10· verläuft, werden der dort fließende Strom und die sich dort bildende Wärme vor dem Punkt, in dem die stromführende Kantenfläche 16· des Steges in dichter Nachbarschaft zur Schweißzone 18' gebracht wird, nicht auf diese Zone begrenzt und konzentriert· Zum Erreichen der erwünschten Konzentration des Heizstromes auf die Schweißzone 18· wird gemäß einem Merk^ mal der Erfindung ein Näheleiter 60 in dem Raum 58 angeordnet, während der Heizstrom zum Flanschkontakt 46'

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oder zum Stegkontakt 48 über diesen Näheleiter 60 zugeführt wird. Der Näheleiter 60 verläuft gemäß den Fig. 17 - 19 in dichter Nachbarschaft zur Schweißzone 18· des Flansches 10· und kann in Reihe mit der Stromquelle 44' und einem der Kontakte 46' (Fig. 17) bzw. 48· (Fig. 19) geschaltet sein. In beiden Fällen erstreckt sich der Näheleiter 60 von einer dem Flanschkontakt 46' benachbarten Stelle entlang des Teils der Schweißzone 18', die vor dem Stegkontakt 48· liegt, bis in den Bereich des Stegkontaktes, so daß der Näheleiter den in der Schweißzone 18' vor dem Stegkontakt 48' fließenden Strom steuern und konzentrieren kann. Auf der weiteren Strecke vom Stegkontakt 48' zum Schweißpunkt 26' wird der Strom dur"ch die stromführenden Kantenfläche des Steges 14' auf die Schweißzone 18' konzentriert. Weil demzufolge nahezu der gesamte Strom innerhalb und entlang der Schweißzone 18' fließt, wird auch die Aufheizung auf die Mitte der Schweißzone konzentriert, so daß sich diese schneller aufheizt, als es der Fall wäre, wenn der Näheleiter 60 fortgelassen würde.

Es leuchtet somit ein, daß durch Vorschieben des Flansches 10' und der Kantenfläche 16' des Steges 14' entlang der oben beschriebenen Pfade die gewünschte Strom- und folglich auch Wärmekonzentration im Flansch 10* erreicht wird, so daß es unnötig ist, entweder den Flansch 10'.oder den Steg 14' parallel zu einer von deren Hauptflächen zu verbiegen. Darüberhinaus wird sowohl der gewünschte Spalt als auch der Zwischenraum 58 für das Einführen des Näheleiters 60 erzielt, welcher den Heizstrom auf die Schweißzone 18' konzentriert. Da folglich die miteinander zu verschweißenden Flächen des Flansches 10' und des Steges 14* im wesentlichen auf dieselbe Temperatur im Schweißpunkt gelängen, werden in der Schweißnaht zwischen den Teilen keine ernstlichen lokalen Härtestellen auftreten, so daß eine gute gleichmäßige Schweißnaht entsteht. Hinzu kommt, daß wegen der Verbesserung der Flanschaufheisung eine Schweiß-

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naht zwischen dem Flansch 10* und dem Steg 14' hergestellt werden kann, die breiter ist,als es bislang möglich war, so daß im Ergebnis eine die Abschnitte zu einem T-Profil 12 zusammenfügende Schweißnaht entsteht,¹ die eine ausgezeichnete Sicherheit gegenüber Ermüdungsschäden hat.

Die in Verbindung mit den Fig. 11 bis 19 erläuterten erfindungsgemäßen Möglichkeiten zur Herstellung von T-Profilen können in gleicher Weise zur Herstellung von L—Profilen eingesetzt werden. Fig. 20 zeigt demgemäß das Verschweißen eines Teils 61 entlang seiner Kante mit einer Flächeι eines zweiten Teils 62 in der Nähe von dessen Kante."Die Kante 63 des Teils 61 hat eine Querschnittsform erhalten, die der Querschnittsform der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Kanten entspricht. Die derart vorgeformte Kante 63 wird ebenso wie die gegenüberliegende Fläche des Teiles 62 vor Erreichen des Schweißpunktes durch Einleiten eines Hoch— frequenzstromes in der bereits erwähnten Weise aufgeheizt. Die beiden Teile 61, 62 werden vom Betrachter der Fig. weg mit Hilfe nicht dargestellter Einrichtungen vorgeschoben, und das Teil 62 wird durch mehrere Rollen einschließlich einer Flanschrolle 64 sowie einer weiteren Rolle 65 abgestützt und geführt. Im Schweißpunkt wird auf die · vorspringenden Metallbereiche der Kante 63 in der beschriebenen Weise ein Anpreßdruck mit Hilfe von kegel stumpfformigen Rollen 66, 67 ausgeübt, wodurch sich der Spalt 67 zwischen der Kante 63 und der Fläche des Teils 62 mit erhitztem Metall füllt und eine Schweißnaht zwischen der Kante 63 und der Oberfläche des Teils 62 entsteht.

Bei einer Betrachtung der bisher erörterten Figuren wird ersichtlich, daß es bevorzugt wird, Anstauchungen an beiden miteinander zu verbindenden Kanten vorzusehen und die MetalIvorsprünge sowohl von der oberen als auch von der unteren Fläche beider Metallabschnitte vorstehen zu Hierdurch wird erreicht, daß jede Andrückrolle wat «in·

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verhältnismäßig kleine Metallmenge im Schweißpunkt bewegen muß, um den Spalt zwischen den Kanten im Schweißpunkt zu schließen.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß bei anderen Ausführungsbeispielen nur eine Anstauchung an einer der zu verschweißenden Kanten vorgesehen wird, wobei wulstartige Metal1vorsprünge von dieser Kante entweder nach beiden Seiten oder aber nur nach einer Seite abstehen. So zeigt Fig. 21 beispielsweise die Herstellung eines L-Profils in ähnlicher Weise, wie es in Verbindung mit der Fig. 20 bereits erläutert wurde. In dieser Ausführung wird jedoch nur die Kante des Teils 68 mit einer Anstauchung versehen, und der wulstartige Vorsprung 74 steht hier nur einseitig von der Oberfläche 69 ab. Beide Teile 68, 70 in der Ausführung derFig. 21 werden wiederum von dem Betrachter weg vorgeschoben und mit Hilfe einer Anzahl von Rollen 71, 62, 73 geführt· Im Schweißpunkt wird der vorstehende Metallwulst 74 an der Kante, des Teils 68 mit Hilfe einer Andruckrolle 75 ausgepreßt;, so daß der den Spalt ««zwischen der Kantenfläche des Teils 68 und der Oberfläche des Teils 70 zur Bildung der gewünschten Schweißung ausfüllt. Die Führungsrolle 71 besitzt eine Ringnut 76„ durch die ermöglicht wird, daß das erhitzte und in den Spalt zwischen den Teilen 68 und 70 einfließend© Metall um ein geringes Maß aus dem Spalt herausgedrückt werden kann«,

Die in der vorstehenden Beschreibung >tand in "den Ansprüchen verwendeten Ausdrücke "oben", "unten", "vertikal" etc« sind nur als relative Lagebezeichnungen zu verstehen, die' zur Vereinfachung der Erläuterung verwendet .wurdenβ Dieae Ausdrücke sind daher nicht beschränkend zu verstehen©

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Zusammengefaßt besteht die Erfindung darin, daß die Kante eines ersten Metallabschnittes dadurch auf eine Fläche eines zweiten Metallabschnittes aufgeschweißt wird, daß zumindest die erwähnte Kante einen bauchigen Querschnitt erhält, durch die an der Kante ein-gewisses Volumen von abstehenden Metall gebildet wird, daß diese Kante und die Fläche entlang von einen Abstand zueinander habenden und in im wesentlichen parallelen Ebenen verlaufenden Pfaden zu einem Schweißpunkt vorgeschoben und dabei mit Hilfe eines hochfrequenten elektrischen Stromes derart aufgeheizt werden, daß die Fläche und die Kante Schweißtemperatur erreichen und mindestens ein Teil des vorstehenden MetalIvolumens beim Erreichen des Schweißpunktes eine zum Auspressen ausreichende Temperatur erreichen, und daß im Schweißpunkt mindestens ein Teil des abstehenden Metallvolumens in den Spalt zwischen die Oberfläche und die Kante zur Bildung der Schweißnaht zwischen den Teilen hineingedrückt wird.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   V 1 ^//'erfahren zum Verschweißen der Kante eines ersten länglichen Metallabschnittes mit einer Fläche eines zweiten länglichen Metallabschnittes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der erste Metallabschnitt (lOli..) in Längs- und Querrichtung mit Bezug auf seine Kantenfläche (104) verlaufende obere und untere Flächen erhält und dort mit einer Anstauchung versehen wird, die eine die Dicke des ersten Metallabschnittes übersteigende, von der Kantenfläche (104) zurückliegende Querschnittsform besitzt und ein vorbestimmtes Metallvolumen umschließt, das sich mindestens über die Oberfläche (111) des Metallabschnitts (101) erhebt und seitlich von der Kantenfläche (104) begrenzt ist, die ihrerseits in die untenliegende Oberfläche (112) übergeht, daß dann die Fläche (103) des zweiten Metallabschnittes (100...) und die Kantenfläche (104),und hiermit die beiden Metallabschnitte bis unmittelbar vor einen Schweißpunkt entlang von einander dicht benachbarten und in im wesentlichen parallelen Ebenen liegenden Pfaden vorgeschoben werden, wobei der Abstand zwischen den Flächen(103, 104)danach festgelegt wird, daß das Volumen des bzw. der vorspringenden Bereiche (114,116;..) mindestens gleich dem unmittelbar vor dem Schweißpunkt befindlichen Volumen des Spaltes (117) ist, der seitlich von den Kantenflächen (103,104) sowie oben und unten von gedachten Verlängerungen der oberen und unteren Flächen (109 bis 112) der Metallabschnitte (100, 101) begrenzt wird; daß in Vorschubrichtung vor dem Schweißpunkt ein Hochfrequenzs.trom in die Metall abschnitte eingeleitet wird, der entlang der Fläche (103) des zweiten Metallabschnittes (100...) sowie entlang der Kantenfläche (104) des ersten Metallabschnlttee (101) sowie in dessen angestauchtem Vorsprung (114,116) zum Schweißpunkt und zurück fließt und eine Größe sowie

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   eine Einwirkdauer hat, die zum Aufheizen der Flächen(103, 104)auf Schweißtemperatur und zum Aufheizen von mindestens einem Teil des angestauchten Vorsprunges (114, 116) auf eineTemperatur ausreicht, die ein Ausdrucken des angestauchten MetallVolumens unter Einwirkung äußeren Drucks und zu dem Zeitpunkt erlaubt, in dem die Flächen (103, 104) sowie der Vorsprung (114,116) den Schweißpunkt erreichen; und daß schließlich während des Vorschubes der Metallabschnitte (100, 101 ...) entlang der im wesentlichen parallelen Pfade vor und im Schweißpunkt ein Druck auf das erwärmte vorspringende Metall ausgeübt wird, der dieses in Richtung auf den Spalt (117) unter Auffüllung des Spaltes mit dem Metall der Ans tauchung verschiebt und dadurch die Schweißung zwischen den Metallabschnitt en erzeugt.

   .2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Metall abschnitt (101 ...) im Bereich seiner Kantenfläche (104) mit zwei Vorsprüngen (114, 116) o· dgl. versehen wird, von denen der eine über die umliegende Oberfläche (111) nach oben und der andere über die untenliegende Oberfläche (112) nach unten absteht, und' deren gemeinsames Volumen mindestens gleich dem Volumen des Spaltes (117) ist; und daß beide Vorsprünge (114, 116) aufgeheizt und zum Füllen des Spaltes (117) mit Druck beaufschlagt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der angestauchte Bereich des Metallabschnittes (101 *·.··) einen im wesentlichen hexagonalen Querschnitt erhält und räumlich so angeordnet wird, daß die Kantenfläche (104) mit einer Begrenzungslinie des Sechsecks zusammenfällt; und daß der Preßdruck auf diejenigen beiden Kan ten des Sechsecks ausgeübt wird, die der Kantenfläche (104) benachbart sind,

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   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (103) des zweiten Metallabschnittes (100 ...) und die Kantenfläche (104) in Querschnittsrichtung lineare Bereiche erhalten, welche während des Vorschubes der Metall abschnitte mindestens von den Stellen der Stromeinleitung bis in den Bereich ' des Schweißpunktes weitgehend parallel zueinander geführt werden.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der hochfrequente Strom über vor dem Schweißpunkt angeordnete Kontakte in die Metallabschnitte (100, 101...) eingeleitet wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (103) des zweiten Metallabschnittes (100a»α) von der Kantenfläche dieses Metallabschnittes gebildet wird.

   7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (103) des zweiten Metallabschnittes (100) zwischen dessen kanten liegt,

   8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom über vor dem Schweißpunkt liegende Kontakte in die Fläche (103) des zweiten Metallabschnittes (100...) sowie die'Kantenfläche (104) eingeleitet und die Kantenfläche (104) in Vorschubrichtung vor dem Erreichen des ihr zugeordneten Kontaktes (106...)entlang eines Pfades geführt wird, der unter einem Winkel gegenüber denjenigen Pfad verläuft, der sich von der Stelle des Kontaktes (106.···) bis zum Schweißpunkt erstreckt«

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   9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesonder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den zweiten Metallabschnitt (100...) beaufschlagende Kontakt (105) einen größeren Abstand zum Schweißpunkt hat als der Kontakt (106) für den ersten Metallabschnitt (101...); und daß der einem dieser Kontakte (105,106...)' zugeführte Strom auf einem Pfad gehalten wird, der von dem einen Kontakt bis in den Bereich 'des anderen Kontaktes führt und in dichter Nachbarschaft zu demjenigen Teil der Oberfläche des zweiten Metallabschnittes(101...) verläuft, der vor dem Berührungspunkt des Kontaktes (106...) am ersten Metallabschnitt (101..,) liegt.

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (103,104...) auf Preßschweißtemperatur und das angestauchte abstehende sowie das darunter-befindliche Metall als eine Temperatur aufgeheizt werden, die gleich oder größer ist als die Warmbearbeitungstemperatur (hot working temperature).

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Metallbereiche und das darunterbefindliche Metall mindestens auf einige hundert Grad Celsius aufgeheizt werden. ·

   12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Flächen (103,104) der beiden Metallabschnitte (100,101...) auf einer Größe gehalten wird, die zur Verhinderung eines Spannungsüberschlages zwischen den Flächen ausreicht.

   13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Metallabschnitt (100...) als Metallrohr ausgebildet ist.

   14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß beide Metallabschnitte gleich aus-

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   gebildet und mit sich im Spalt gegenüberliegenden Kantenflächen (103,104) vorgeschoben werden.

   15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallabschnitte Teil eines einzigen Metallbandes sind, das vor der Stelle der Stromeinleitung in die Flächen(103, 104) rohrförmig, zusammengebogen und in dieser Form während des Vorschubes gehalten -wird.

   16. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-15, bei welchem eine Kante eines ersten länglichen Metallabschnittes auf eine Fläche eines zweiten länglichen Metallabschnittes aufgeschweißt wird, wobei mindestens der erste Metallabschnitt sich in dessen Länge und Breite sowie quer zu der Kante erstreckende obere und untere Begrenzungsflächen besitzt und im Bereich der Kante eine Ans tauchung o. dgl. besitzt, Ün deren Bereich der Metallabschnitt eine größere Dicke hat und die ein vorgegebenes Metal!volumen umfaßt, daß mindestens über die obere Oberfläche hinausragt,

   während sich eine Kantenfläche von hier zur unteren *

   Oberfläche des Metallabschnittes erstreckt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vorschieben und Führen der Metallabschnitte (100, 101...) auf im wesentlichen parallelen Pfaden vor und nach einem festgelegten Schweißpunkt und zum Vorschieben der Fläche (103...) des zweiten Metallabschnittes (100) sowie der .Kantenfläche (104) des ersten Metallabschnittes bis unmittelbar vor dem Schweißpunkt entlang von Pfaden, die in einander dicht benachbarten und parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegen, wobei der Abstand zwischen den Flächen (103, 104) derart einstellbar ist, daß das Volumen des vorstehenden Metalls mindestens gleich dem unmittelbar vor dem Schweißpunkt befindlichen Spalt (117) ist, welcher von den Flächen (103, 104...) der Metallabschnitte

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   (100, 101...) und gedachten Verlängerungen der oberen und unteren Flächen (109 bis 112) der Metallabschnitte begrenzt ist; weiterhin durch an den Metallabschnitten vor dem Schweißpunk't anliegenden Kontakten einschließlich Stromzuführungsleitungen zum Einleiten des Hochfrequenzstromes in die Metallabschnitte vor dem Schweißpunkt; und durch im Schweißpunkt befindliche, gegen das vorstehende Metall fahrbare Einrichtungen (107, 108, 120, 121;...·) zum Ausüben eines Anpreßdruckes vor und im Schweißpunkt und zum Verlagern des vorstehenden Metalls in den Spalt (117) unter gleichzeitiger Verlagerung mindestens der Kantenfläche (104) in Richtung auf die gegenüberliegende Fläche des zweiten Metallabschnittes (100...) zur Erzeugung der Schweißverbindung im Schweißpunkt.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausüben des Anpreßdruckes von mindestens einem Rollenpaar (108,121) gebildet ist und diese Rollen mit quer zur Vorschubrichtung verlau- · fenden Achsen am Schweißpunkt ober- und unterhalb der entsprechenden Begrenzungsflächen angeordnet sind; und daß der dichteste Abstand zwischen den Umfangsflächen der Rollen kleiner ist als die erhöhte Dicke des zugeordneten Metallabschnittes im Bereich der herzustellenden Schweißnaht.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (108, 121) kegelstuppfförmig ausgebildet und mit ihren Achsen und einem Winkel zu den oberen und unteren Begrenzungsflächen der Metallabschnitte angeordnet sind; und daß die Umfangsflachen der Rollen im Spalt zwischen den beiden Rollen weitgehend parallel zur oberen und unteren Begrenzungsfläche der Metallabschnitte verlaufen.

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   19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausüben des Anpreßdruckes an allen vorstehenden Metallbereichen mindestens des einen Metallabechnittes angreifen.

   20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Verschweißen zweier in ihren Kantenbereichen identisch oder ähnlich ausgebildeter Metallabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Andruckrollen (107,120,108,121) vorgesehen und paarweise je einem Metallabschnitt zugeordnet sind.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 2O₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (107, 120) des einen Paares seitlich etwas gegenüber den Rollen (108, 121) des anderen Paares versetzt sind und im Bereich der Schweißnaht einen Spalt begrenzen, der dem Durchtritt von ausgedrücktem Metall (122,123) dient.

   22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Stelle der Stromeinleitung in dem einen Metallabschnitt (14·) eine Umlenkeinrichtung (62), vorzugsweise in Form einer Rolle vorgesehen ist, die diesen Metallabschnitt in seine im und nach dem Schweißpunkt vorbestimmte Ebene führt.

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