DE2921206A1

DE2921206A1 - Verfahren zum presstumpfschweissen von ketten

Info

Publication number: DE2921206A1
Application number: DE19792921206
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Beyer; Karl-Christoph Dipl Ing Exner; Brigitte Dipl Ing Kuehnel; Werner Schneider
Original assignee: Ketten & Nagelwerke Veb; VEB KETTEN- und NAGELWERKE WEISSENFELS BETRIEB DES VEB KOMBINAT WAELZLAGER und NORMTEILE
Current assignee: Meyer Roth and Pastor Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1980-02-28
Also published as: SE441574B; DD137545B1; SE7905519L; DE2921206C2; DD137545A1

Description

Verfahren zum Preßstumpfschweißen von Ketten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Preßstumpfschweißen von Ketten, aus vergütbaren Stählen mit Kohlenstoffgehalten größer 0,15 % und Chromgehalten größer 0,5 % zur Erzeugung hochfester Ketten.
Bekanntlich lassen sich vergütbare Stähle mit Kohlenstoffgehalten über 0,15 % und Ohromgehalten über 0,5 % im Preßstumpfschweißverfahren nicht oder nur mit ungenügender Qualität verschweißen, da der Verbindungsmechanismus beim Preßstumpfschweißen auf der Rekristallisation beruht, die bei vergütbaren Stählen mit Kohlenstoffgehalten über 0,15 %0 und Chromgehalten über 0,5 % durch verstärkte Oxidbildung behindert wird.
Bekannt ist außerdem, daß sich vergütbare thle mit Kohlenstoffgehalten über 0,15 O/o und Chromgehalten ber 0,5 % mit dem Abbrennstumpfschweißverfahren verschweißen lassen. Bei diesem Verfahren entsteht am Schweißstoß eine schmelzflüssige Phase, welche die Oxide emulgiert. Die schmelflüssige Phase wird während des Schweißvorgan£:es ausgetauscht, so daß die Oxide den Rekristallisationsprozeß in der Schweißzone nicht behindern können. Der Nachteil dieses Abbrennstumpfschweißverfahrens für die Kettenproduktion besteht darin, daß es bis zu einer Ketten-Nenndicke von 23 mm Durchmesser kostenaufwendiger ist, als das Preßstumpfschweißverfahren. Yeiterhin ist aus der Patentliteratur ein Verfahren zum Preßstumpfschweißen für metallische Werkstoffe bekannt, (V#iderstandsschv.eißverfahren gemaß Offenlegungsschrift 2433 648) bei dem wie beim Äbbrennstumpfschweißen ebenfalls eine schmelzflüssige Phase erzeugt wird, das sich jedoch zum Schweißen von Ketten nicht eignet, da an der Schweißstelle ein Stoßvorsprung mit glatter Oberfl äche und ca. 0,5 mm Vorsprungsbreite vorhanden sein muß, der sich auf den gebräuchlichen Kettenbiegemaschinen mit Kerbschnitt nicht erzielen läßt. Außerdem gestattet die Trägheit des mechanisch-hydraulisch angetriebenen Systeins der Kettenschweißmaschinen und deren hydraulische Steuerungsmöglichkeit nicht den erforderlichen Ivlaterialnachschub in die Schmelzzone um ein Ausspritzen der Schmelze zu verhindern.
Ziel der Erfindung ist es, ein Preßstumpfschweißverfahren zur Herstellung von hochfesten Ketten zu entwickeln, mit dem vergütbare Stähle mit Kohlenstoffgehalten über 0,15 % und Ohromgehalten über 0,5 % mit einer hohen Güte verschweißt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Preßstumpfschweißen von Ketten für die Herstellung hochfester Ketten zu entwickeln bei dem übliche standardisierte, vergütbare Stähle mit Kohlenstoffgehalten über 0,15 % und Ohromgehalten über 0,5 % eingesetzt werden können und somit teuere, metallurgisch aufwendigere Spezialsthle eingespart werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der rauhe Kerbstoß in der Schweißmaschine durch einen geringen Strom und unter Schweißdruck geglättet wird, um damit definierte Stoßbedingungen zu erzielen.
weiterhin fließt ein Schweißstrom, der das Aufschmelzen des Schweißstoßes bewirkt, der in solcher Weise geändert wird, daß unter Berücksichtigung der Kinematik der mechanisch-hydraulisch betriebenen Kettenschweißmaschinen, Ausspritzungen der aufschmelzenden flüssigen Phase unterbleiben. In der druckgeminderten Umschaltphase, beim Umschalten von Schweißdruck auf den Stauchdruck, soll am Arbeitszylinder der Schweißdruck anliegen, um ein Ausspritzen der schmelzflüssigen Phase während dieses Vorganges zu verhindern. Der Stauchvorgang bedingt eine hohe Stauchgeschwindigkeit und einen hohen Stauchdruck sowie einen entsprechenden Stromfluß während des Stauchvorganges zur vollstandigen Ausstauchung der schmelzflüssigen Phase.
Das beschriebene Verfahren erlaubt die Herstellung hochfester Rundstahlketten auf Preßstumpfschweißmaschinen, die im Abmessungsbereich bis 23 mm ~ eine höhere Arbeitsproduktivität aufweisen als die Abbrennstumpfschweißmaschinen. Als Kettenwerkstoffe lassen sich die üblichen standardisierten vergütbaren werkstoffe mit Kohlenstoffgehalten über 0,15 % und Ohromgehalten über 0,5 % verarbeiten. Der Einsatz teuerer und metallurgisch aufwendiger Spezi~lstahle zum Preßstumpfschweißen von hochfesten Ketten ist somit nicht mehr erforderlich.
Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend an einem Ausfuihrungsbeispiel näher erläutert werden.
Die rauhen abgeschnittenen, aufeinanderstehenden Kerbstoßflächen der Kettenglieder werden geglättet durch einen 2 Perioden dauernden Strom von 0,4 - 0,6 kA/mm2 im Stoß bei einer mechanischen Durckspannung an der Stoßfläche von 30 - 80 kp/mm2.
Auf diese preise entsteht in der Projetionsebene des Schweißstoßes ein guter mechanischer und elektrischer Kontakt. An die Stoßglättung anschließend fließt ein Schweißstrom mit einer Anfangshöhe von 0,5 - 0,8 kA/mm2 bei einer mechanischen Anfangsdruckspannung von 20 - 70 kp/mm2. Der Schweißstrom wird über vier Perioden hinweg so gesteigert, daß unter Berücksichtigung der FSinematik der mechanisch-hydraulisch betriebenen Kettenschweißmaschine Ausspritzungen der aufschmelzenden flüssigen Phase unterbleiben.
Der Stauchvorgang läuft innerhalb von 0,02 - 0,1 s bei einer Umformung von A= 0,3 - 0,7 im Stoß ab. Der hohe Stauchbetrag und die hohe Stauchgeschwindigkeit werden erzielt durch eine Stauchdruckspannung von 15 - 40 kp/mm2 bei einem Stromfluß von 0,1 - 0,2 kA/mm2 über zwei Perioden, beide Großen bezogen auf den Drahtquerschnitt.#'

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Preßstumpfschweißen von Ketten gekennzeichnet dadurch, daß vergütbare Stahl mit Kohlenstoffgehalten größer 0,15 % und Chromgehalten größer 0,5 d# zur Herstellung hochfester Ketten verwendet werden können durch Glättung der Kerbstoßflächen mittels eines 2 Perioden dauernden Stromes von 0,4 - 0,6 kA/mm im Stoß bei einer mechanischen Druckspannung an der Stoßflache von 30 - 80 kp/mm und eines anschließenden Schweißvorganges dessen Schweißstromanfangshöhe 0,5 - 0,8 kA/mm2 und die mechanische Anfangsdruckspannung 20 - 70 kp/mm2 beträgt und über 4 Perioden so gesteigert wird, daß unter Berücksichtigung der Kinematik der mechanisch-hydraulisch betriebenen Kettenschweißmaschine, Äusspritzungen der aufschmelzenden flüssigen Phase unterbleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in der Umschaltphase vom Schweißdruck auf den Stauchdruck am Ärbeitszylinder der Schweißdruck anliegt, um die Druckminderung in der Umschaltphase zu beseitigen und dadurch ein Ausspritzen der schmelzflüssigen Phase zu verhindern.
3. Verfahren nach nspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß während des Stauchvorganges ein Strom von 0,1 -0,2 kA/I-mm² fließt, um die Ausstauchung der Schmelze und damit die Schweißsicherheit zu verbessern.