DE2124322B1 - Verfahren zum Herstellen einer Verbindung an sich kreuzenden, für die Betonarmierung dienenden Stahlstäben - Google Patents

Description

• Die Verbindung beim erfindungsgemäßen Löten im Lichtbogen erfolgt durch Diffusion und nicht etwa durch eine Legierungsbildung zwischen Hartlot und flüssigem Grundwerkstoff. Durch Verwendung einer Zündhilfe ist gewährleistet, daß der Lichtbogen auch bei verrosteten Stahlstäben sofort entsteht, so daß auch unter verschlechterten Bedingungen der erfindungsgemäße Effekt erreicht wird. Bei stark verrosteten Stahlstäben ist allerdings eine Beeinträchtigung der sonst erzielbaren Ergebnisse gegeben.
• Aus den Schliffbildern der hergestellten Verbindungen läßt sich entnehmen, daß das Lot in den Grundwerkstoff eindiffundiert ist. Die thermische Beanspruchung des Grundwerkstoffes ist gering und nur an den Stellen, wo der Lichtbogen brennt, kommt es in kleinen Bereichen zu einer Umwandlung. An den Stellen, wo nur das flüssige Lot gegen den Grundwerkstoff anläuft, tritt keine Umwandlung auf. Die mechanischen Untersuchungen zeigen, daß die erfindungsgemäß hergestellte Verbindung die Vorschriften erfüllt, welche für Verbindungen von Betonstählen verlangt werden. Hierbei ist von Bedeutung, daß das verwendete Lot in etwa die gleiche Grundfestigkeit wie die verbundenen Stabstähle hat bei einer höheren Dehnung. Durchgeführte Scherversuche an gelöteten Kreuzstößen aus Betonrippenstahl zeigten ebenfalls befriedigende Ergebnisse.
• Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß eine Möglichkeit zur schnelleren und sicheren Verbindung von dreidimensionalen Baustahlarmierungen gegeben ist, ohne daß der Grundwerkstoff (Stabstahl) nachteilig beeinflußt wird. Die hergestellten Verbindungen sind weitgehend unempfindlich gegen dynamische Belastungen. Dadurch ist eine sichere Verbindung an den hergestellten Bewehrungsteilen gegeben. Außerdem ergibt sich die Möglichkeit, diese Bewehrungsteile außerhalb der Baustelle vorzufertigen.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen einer Verbindung an sich kreuzenden, für die Betonarmierung dienenden Stahlstäben, insbesondere an Stahlstäben unterschiedlicher Dickenabmessungen, d a -durch gekennzeichnet, daß eine Legierung mit einem Schmelzpunkt von minimal 450 und maximal 11000 C schmelzflüssig unter dem Einfluß einer Wärmequelle auf die Kreuzungspunkte der Stäbe aufgebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung in Elektrodenform unter Einfluß eines Glühstromlichtbogens aufgebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit einer Arbeitstemperatur zwischen 650 und 8500 C, insbesondere eine Mehrstoffbronzeelektrode mit Gehalten an Mangan und Aluminium verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Manganbronze mit 5 bis 15 0/0 Mangan 4 bis 12010 Aluminium 1 bis 3 0/0 Nickel 0,5 bis 4 °/o Eisen, Rest Kupfer verwendet wird.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung an sich kreuzenden, für die Betonarmierung dienenden Stahlstäben, insbesondere an Stahlstäben unterschiedlicher Dickenabmessung.

   Für die schlaffe Bewehrung von Betonbauten werden die dazu erforderlichen Stahlstäbe gewöhnlich durch das Zusammenbinden mit sehr dünnem Draht z. B. zu dreidimensionalen Gebilden vorgefertigt. Dieses Binden erfolgt normalerweise auf der Baustelle oder im Biegehof der Bewehrungshersteller. Das Binden mit Draht oder auch die Herstellung von Klemmverbindungen erfolgt manuell. Dieses Verfahren ist lohnbelastend und zeitraubend. Außerdem können sich die relativ schwachen Verbindungen beim Transport oder beim Einbau auf der Baustelle lösen.

   Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung an sich kreuzenden, für die Betonarmierung dienenden Stahlstäben, insbesondere an Stahlstäben unterschiedlicher Dickenabmessungen, anzugeben.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Legierung mit einem Schmelzpunkt von mindestens 450 und maximal 11000 C schmelzflüssig unter dem Einfluß einer Wärmequelle auf die Kreuzungspunkte der Stäbe aufgebracht wird. Als Wärmequelle kann ein Gas- oder Sauerstoffbrenner, eine Schutzgasanlage oder auch ein Plasma dienen. Wesentlich ist, daß beim schmelzflüssigen Aufbringen der Legierung das Gefüge der zu verbindenden Stahlstäbe nicht durch einen zu hohen Wärmeeinfluß nachteilig beeinflußt wird.

   Temperaturen, wie sie beim bekannten Widerstandspunktschweißen von ebenen Bewehrungsmatten auftreten, müssen bei der vorgeschlagenen stoffschlüssigen Verbindung von Bewehrungselementen vermieden werden. Durch die bei der Widerstandspunktschweißung auftretende Schmelzschweißung treten unkontrollierte Gefügeänderungen auf, die insbesondere bei dynamischer Belastung einen Bruch in der Bewehrung verursachen können.

   Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Legierung vorzugsweise in Elektrodenform unter Einfluß eines Glühstromlichtbogens aufgebracht.

   Besonders bevorzugt wird eine Elektrode mit einer Arbeitstemperatur zwischen 650 und 8500 C, insbesondere eine Mehrstoffbronzeelektrode.

   Besonders geeignet ist eine Manganbronze mit 5 bis 15 °/o Mangan 4 bis 120/0 Aluminium 1 bis 3 0/0 Nickel 0,5 bis 4 0/0 Eisen, Rest Kupfer.

   Das bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren entspricht einem Löten im Lichtbogen.

   Im Gegensatz zum Schmelzschweißen versteht man unter Löten definitionsgemäß ein Verfahren zum Vereinigen metallischer Werkstücke mit Hilfe eines geschmolzenen Zulegemetalls (Lotes), dessen Schmelztemperatur unterhalb derjenigen der zu verbindenden Werkstücke liegt und das die Grundwerkstoffe benetzt, ohne daß diese geschmolzen werden. Als Legierung wird ein Hartlot bevorzugt, insbesondere ein Mehrstoffbronzehartlot mit hohen Anteilen an Mangan und Aluminium (vgl. z. B. »Ullmanns Enzyclopädie«, 1960, Band 11 5. 228). Derartige Hartlote haben Arbeitstemperaturen von etwa 650 bis 8500 C und liegen somit erheblich unter den Schmelztemperaturen des zu verbindenden Stabstahls.

   Bekanntlich ist nach DIN 8505 die Arbeitstemperatur die niedrigste Oberflächentemperatur des Werkstückes an der Lötstelle, bei der das Lot benetzen, sich ausbreiten und am Grundwerkstoff binden kann.

   An Hand eines Beispiels soll das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend beschrieben werden: Es sollen Stahlstäbe -mit einem Durchmesser von 16 mm und 6 mm zu einem dreidimensionalen Gebilde miteinander verbunden werden. Erfindungsgemäß wird eine Hartlotelektrode mit 75 Gewichtsprozent Kupfer; 13 Gewichtsprozent Mangan; 7,7 Gewichtsprozent Aluminium; Rest Eisen und Nickel, welche mit einer an sich bekannten Ummantelung versehen ist, am Pluspol eines Schweißgleichrichters mit geglättetem Gleichstrom abgebrannt. Durch das Abbrennen im Lichtbogen wird die für das Hartlöten erforderliche Wärme nur auf kleinstem Raum erzeugt.

   Dadurch wird verhindert, daß die Randzone der zu verbindenden Stäbe in einem Maße nachteilig beeinflußt wird, wie dies beim Schmelzschweißen der Fall ist. Die Benetzung durch das Lot und die Verbindung der Stäbe erfolgt bei so niedriger Temperatur, daß die notwendige Bindetemperatur gerade erreicht ist, ohne den Grundwerkstoff deutlich aufzuschmelzen.