DE3924162A1 - Verfahren zum abbrennstumpfschweissen von hochgekohlten werkstoffen, insbesondere gusseisen mit kugelgraphit - Google Patents
Verfahren zum abbrennstumpfschweissen von hochgekohlten werkstoffen, insbesondere gusseisen mit kugelgraphitInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Abbrennstumpfschweißen von hochgekohlten Werkstoffen,
insbesondere Gußeisen mit Kugelgraphit, wobei
- - die stromdurchflossenen Kontaktflächen der Fügeteile unter intermittierendem Berühren durch Bildung von Schmorkontakten erwärmt werden,
- - eine Zone mit schmelzflüssigen Werkstoffbereichen erzeugt wird, an die sich eine plastifizierte Werkstoffzone an schließt und
- - bei einem nachfolgenden schlagartig auf die Fügeteile aufgebrachten definierten Stauchdruck diese miteinander verschweißt werden, wobei die schmelzflüssigen Werk stoffbereiche aus den Kontaktflächenbereichen in eine Schweißwulst gepreßt werden.
Beim Abbrennstumpfschweißen nach DIN 1910, werden Strom
und Kraft von Spannbacken auf die Fügeteile übertragen. Die
stromdurchflossenen Fügeteile werden unter leichtem Berüh
ren durch Bildung von Schmorkontakten erwärmt, wobei
schmelzflüssiger Werkstoff durch Metalldampfdruck aus dem
Stirnflächenbereich herausgeschleudert wird. Nach ausrei
chendem Erwärmen werden die Werkstücke durch schlagartiges
Stauchen geschweißt.
Die Schweißbarkeit von hochkohlenstoffhaltigen Werkstof
fen, in den Kohlenstoffbereichen zwischen 2,0 bis 3,9
Gew.-% ist, obschon seit längerem bekannt, nach wie vor
problematisch. Der Grund dafür liegt im Härtungsverhalten
dieser Werkstoffe und der damit verbundenen Neigung zur
Bildung ledeburitischer und/oder martensitischer Här
tungsgefüge, die die Konstruktionsschweißbarkeit dieser
Werkstoffgruppen stark einschränken.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das ein
gangs beschriebene Verfahren so zu verbessern, daß eine
fehlerfreie Schweißverbindung insbesondere für dickwandige
und hochgekohlte Werkstücke reproduzierbar erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen
den Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den abhängi
gen Ansprüchen hervor.
Insbesondere bei dickwandigen Werkstücken d. h. bei Wand
stärken über 12 mm kann ein einwandfreies Schweißgefüge
nicht gewährleistet werden, da beim Stauchvorgang aus der
Stoßstelle nicht der gesamte Anteil an schmelzflüssigen
Bereichen heraustritt. Wenn der ganze Krater innerhalb der
Wandstärke liegt, werden beim Stauchen die Austrittswege
geschlossen. Deshalb ist bei dickwandigen Werkstücken re
gelmäßig mit ledeburitischen, linsenförmigen Einschlüssen
in der Schweißzone zu rechnen.
Dies ergibt sich aus dem Ablaufmechanismus des Schweiß
vorganges in folgender Weise:
Die unter Spannung stehenden Fügeteile werden mit einer be
stimmten Kontaktkraft gegeneinander gefahren und wieder
auseinander gezogen. Wenn die Fügeteile unter Spannung ste
hen wird der Strom durch die Fügeteile selbst zu- bzw. ab
geschaltet, dabei tritt an den Kontaktstellen eine hohe Er
wärmung auf. Dieses Vorwärmspiel wird mehrere Male wieder
holt bis die Stoßenden so warm geworden sind, daß die zu
geführte Energie ausreicht, um den sich hieran anschlies
senden Abbrennprozeß einzuleiten.
An den Berührungsstellen der erwärmten Kontaktstellen kommt
es zu sogenannten "Schmorkontakten". In diesen Kontaktbe
reichen wird partiell eine sehr hohe Energiedichte in den
Werkstoff eingebracht, so daß ein schnelles Schmelzen des
Metalles erfolgt. Das geschmolzene Metall verteilt sich je
doch nicht homogen über die gesamte Kontaktfläche, sondern
es sammelt sich in sogenannten Schmorkratern. Je tiefer und
größer diese Schmorkrater sind, umso schwieriger wird es,
im anschließenden Stauchvorgang diese flüssigen Metallbe
reiche in die Schweißwulst zu pressen. Zwar wird ein Teil
dieses flüssigen Metalles aus den Schmorkratern infolge des
hohen Metalldampfdruckes aus dem Schweißspalt geschleu
dert, es bleibt jedoch ein beträchtlicher Anteil an ge
schmolzenem Metall in den tiefsten Punkten der Schmorkrater
zurück, die durch den Stauchdruck nicht mehr aus der
Schweißzone hinausbefördert werden können.
Dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Er
kenntnis zu Grunde, daß die bei der Verbindung von dick
wandigen Werkstücken bisher festgestellten Nachteile ins
besondere darauf zurückzuführen sind, daß der schmelzflüs
sige Werkstoffbereich nicht aus dem Kontaktflächenbereich
herausgeschleudert wird. Das heißt, es bleibt ein beträchtlicher
Anteil an schmelzflüssigem Metall zurück, der durch den
Stauchvorgang nicht in den Schweißwulst gepreßt werden
kann. Ledeburit ist ein Härtungsgefüge und ist das Eutek
tikum des metastabilen Fe-C-Systems und besteht im kalten
Zustand, d.h. unter 723°C, dem Umwandlungspunkt des Auste
nits in Perlit, aus einer feinen Mischung von Cementit und
Perlit. Bleiben Ledeburitlinsen bzw. Einschlüsse in der
Schweißzone zurück, so bilden sie Schwachstellen.
Es wird daher das Auffinden von Parametern angestrebt, die
eine einwandfreie Verbindungszone, d. h., Schweißzone bei
der Verwendung von hochgekohlten Werkstoffen, insbesondere
Gußeisen mit Kugelgraphit gewährleisten.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 + 2 zeigen eine Draufsicht auf je eine
Kontaktfläche.
Fig. 3 + 4 zeigen die entsprechenden Rauhigkeitsprofile.
Die in der Fig. 1 gezeigte Kontaktfläche weist Krater 1
auf, die unregelmäßig in der Kontaktfläche verteilt sind.
Diese Krater sind kurz vor dem Stauchvorgang mit geschmol
zenem Metall gefüllt, das als Folge der Schmorkontakte ent
steht.
Da die Verteilung der Schmorkrater erkennbar unregelmäßig
ausfällt, ist es verständlich, daß an die Oberfläche an
schließend eine unregelmäßige plastifizierte Zone an
grenzt.
Da der Stauchweg nicht länger sein kann als die Breite der
plastifizierten Zone, kommt es beim Stauchvorgang zu einer
sehr unregelmäßigen Kräfteverteilung.
Dann ergibt sich, daß in Bereichen mit weniger tief ausge
bildeten Kratern der am Ende des Stauchvorgang bereits
schon abgeschlossen ist, während im anschließenden Bereich
3 mit tiefer ausgebildeten Kratern der Stauchvorgang voll
im Gange ist. Dadurch wird der Austritt des schmelzflüssi
gen Werkstoffes wesentlich erschwert.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Kontakt
fläche. Die Krater 2 sind relativ homogen entlang der ge
samten Oberfläche verteilt. Die Tiefe der einzelnen Krater
ist durch gesteuerte Energieeinbringung während der inter
mittierenden Berührungsphase der Kontaktflächen so ausge
bildet, daß sie innerhalb der schmalsten Breite der
Stauchzone liegen. Das heißt, daß die plastifizierte Zone an
schließend an die Kontaktfläche in etwa eine mehr oder
weniger kontinuierlich verlaufende Schicht ist, deren
Breite nicht wesentlich variiert.
Der Stauchdruck beim Stauchvorgang wirkt gleichmäßig auf
die gesamte Kontaktfläche, weil der Stauchweg entlang der
gesamten Kontaktfläche im wesentlichen gleich ist.
Durch diese homogene Verteilung von kleinen Kratern, ist es
möglich, beim Stauchvorgang sämtliche schmelzflüssigen
Werkstoffbereiche in die Schweißwulst zu pressen. Damit
wird verhindert, daß Erstarrungsgefüge wie z.B. Ledeburit
in der Schweißzone zurückbleiben.
Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen die unterschiedlichen
Kraterausbildungen in den Fig. 1 und 2.
Claims (6)
1. Verfahren zum Abbrennstumpfschweißen von hochgekohlten
Werkstoffen insbesondere Gußeisen mit Kugelgraphit, wo
bei
- - die stromdurchflossenen Kontaktflächen der Fügeteile unter intermittierendem Berühren durch Bildung von Schmorkontakten erwärmt werden,
- - eine Zone mit schmelzflüssigen Werkstoffbereichen mit definierter Rauhtiefe erzeugt wird, an die sich eine plastifizierte Werkstoffzone anschließt und
- - bei einem nachfolgenden schlagartig auf die Fügeteile aufgebrachten definierten Stauchdruck diese miteinan der verschweißt werden, wobei die schmelzflüssigen Werkstoffbereiche aus den Kontaktflächenbereichen in eine Schweißwulst gepreßt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Rauhtiefe R T
der zu verbindenden Kontaktflächen unmittelbar vor dem
Aufbringen des Stauchdruckes so eingestellt wird, daß
sie innerhalb der schmalsten Breite der Stauchzone
liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand, gebildet aus R T -R P , von der Kontaktober
fläche nicht tiefer in den Werkstoff hineinragt als die
schmalste Breite der Stauchzone beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die maximale Rauhtiefe R T 170 µm beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die maximale Glättungstiefe R P 60 µm be
trägt.
5. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
4 für Fügeteile mit einer Wandstärke von 12 mm.
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4209101C2 (de) * | 1992-03-20 | 1994-05-19 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Verfahren zum Verbinden von Sphärogußteilen mit Stahl oder Stahlguß |
KR100482222B1 (ko) * | 1999-12-15 | 2005-04-13 | 주식회사 포스코 | 고탄소강의 플래쉬 버트 용접방법 |
US9409259B2 (en) * | 2005-04-22 | 2016-08-09 | Stoody Company | Welding compositions for improved mechanical properties in the welding of cast iron |
CN104625374A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-05-20 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 铁基高温合金大截面环件的闪光焊成形方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3628246A1 (de) * | 1985-10-24 | 1987-04-30 | Fischer Ag Georg | Verfahren und vorrichtung zum verbinden von werkstueckteilen |
EP0143551B1 (de) * | 1983-10-28 | 1988-01-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Verfahren und Einrichtung zum Widerstandsabschmelzschweissen |
DE3706316A1 (de) * | 1987-02-27 | 1988-09-08 | Stahlberg Roensch Gmbh & Co Kg | Verfahren zum abbrennstumpfschweissen von stumpf miteinander zu verbindenden teilen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2085583A (en) * | 1932-05-13 | 1937-06-29 | Budd Wheel Co | Welding method |
GB422798A (en) * | 1933-08-14 | 1935-01-18 | Aeg | Process for welding steel |
US2066647A (en) * | 1935-03-02 | 1937-01-05 | Steel Sanitary Company | Enameled joint and method of manufacture |
US2459795A (en) * | 1945-06-04 | 1949-01-25 | Raytheon Mfg Co | Method and apparatus for electric welding |
SU904938A1 (ru) * | 1978-12-19 | 1982-02-15 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона | Способ контактной стыковой сварки оплавлением |
US4376882A (en) * | 1980-08-14 | 1983-03-15 | Lebedev Vladimir K | Method of resistance flash butt welding |
AT386370B (de) * | 1986-12-01 | 1988-08-10 | Inst Elektroswarki Patona | Verfahren zum widerstands-abbrennstumpfschweissen |
-
1989
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0143551B1 (de) * | 1983-10-28 | 1988-01-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Verfahren und Einrichtung zum Widerstandsabschmelzschweissen |
DE3628246A1 (de) * | 1985-10-24 | 1987-04-30 | Fischer Ag Georg | Verfahren und vorrichtung zum verbinden von werkstueckteilen |
DE3706316A1 (de) * | 1987-02-27 | 1988-09-08 | Stahlberg Roensch Gmbh & Co Kg | Verfahren zum abbrennstumpfschweissen von stumpf miteinander zu verbindenden teilen |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Das Abbrennstumpfschweißen von Granguß", L. Hütter / H. Neumann * |
DE-Sonderdruck der Fa. Siemens aus der Zeitschrift "Gießerei", 46. Jg., 31.12.59, Nr. 27, S. 1001-1007 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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ES2018913A6 (es) | 1991-05-16 |
GB2222976A (en) | 1990-03-28 |
DK469689D0 (da) | 1989-09-22 |
US5091624A (en) | 1992-02-25 |
IT1231697B (it) | 1991-12-20 |
FR2636873A1 (fr) | 1990-03-30 |
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IT8921727A0 (it) | 1989-09-15 |
AU4098989A (en) | 1990-03-29 |
FI894494A0 (fi) | 1989-09-22 |
ZA896644B (en) | 1990-06-27 |
SE8903127L (sv) | 1990-03-24 |
NL8902039A (nl) | 1990-04-17 |
HUT51945A (en) | 1990-06-28 |
SE8903127D0 (sv) | 1989-09-22 |
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