DE637547C

DE637547C - Druck- und verschleissfeste Elektrode, insbesondere fuer das elektrische Widerstandsschweissen

Info

Publication number: DE637547C
Application number: DEA73302D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-08-31
Filing date: 1934-05-31
Publication date: 1936-10-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden, welche z. B. bei der Widerstandsschweißung oder bei Erwärmungsmaschinen Anwendung finden.

Die Widerstandsschweißung ist diejenige Art der Schweißung, bei der die Teile durch Anwendung von Druck miteinander verbunden werden, nachdem sie infolge eines Stromdurchganges auf Schweißtemperatur gebracht worden sind.

Die Widerstandserwärmung beruht auf der Erhitzung eines stromdurchflossenen Werkstückes. Ihrem Wesen nach ist sie der Widerstandsschweißung nahe verwandt.

Der elektrische Strom wird den Werkstücken bei der Durchführung von Widerstandsschweißungen und elektrischen Erwärmungen durch Elektroden zugeführt. Es ist notwendig, daß diese Elektroden einen geringen elektrischen Widerstand besitzen. Aus diesem Grunde hat man lange Zeit Kupferelektroden verwendet. Das Kupfer besitzt jedoch eine verhältnismäßig geringe Härte, so daß die Oberflächen von Elektroden aus Kupfer rasch verformt werden und die Elektroden häufig nachgearbeitet und erneuert werden müssen. Es sind verschiedene Kupferlegierungen sowie Hartmetallegierungen vorgeschlagen worden. Diese haben jedoch insoweit gewisse Nachteile, als entweder ihre Herstellungskosten verhältnismäßig hoch sind oder ihr Vorteil gegenüber Kupferelektroden verhältnismäßig gering ist.

Vorliegende Erfindung betrifft Elektroden der beschriebenen Art, die eine gute elektrische Leitfähigkeit, hohe Härte und Verschleißfestigkeit besitzen, die, ohne sich zu verformen, verhältnismäßig hohen Drücken standzuhalten vermögen, die eine gute Kerbzähigkeit besitzen und verhältnismäßig billig sind.

Der Gegenstand der Erfindung sei an Hand der Zeichnung beispielsweise für die Punkt- und die Rollennahtschweißung näher erläutert. Es stellen dar .

Abb. ι schematisch die Verhältnisse bei der Punktschweißung und

Abb. 2 die Verhältnisse bei der Rollennahtschweißung.

Die Elektroden bestehen gemäß der Erfindung aus einer Legierung von etwa 97 °/₀ Kupfer, bis zu 1 °/₀ Beryllium und dem Rest Kobalt oder Chrom. Vorzugsweise hat sich eine Legierung mit 97 % Kupfer, 2,6 °/₀ Kobalt und 0,4 °/o Beryllium außerordentlich günstig bewährt. Eine Legierung dieser Zusammensetzung besitzt, nachdem sie auf 900 ° C erwärmt, darauf in Wasser abge-

schreckt, hiernach etwa ι Stunde lang auf 500 bis 600 ° C erwärmt und. schließlich langsam bis auf Zimmertemperatur abgekühlt wird, eine Leitfähigkeit, die zwischen 36 und;-. 44°/o derjenigen des Kupfers Hegt, und eiiägv Brinellhärte zwischen 170 und 210 verglicae|p; einer durchschnittlichen Härte von 35 fifea gegossenes Kupfer und 95 bis gezogenes" Kupfer. Für den Ziehvorgang spielt es keine Rolle, ob der Abkühlvorgang in freier Luft oder im Ofen von 600 ° C abwärts erfolgt. Man wird daher hier Luftkühlung anwenden, da sie rascher durchgeführt werden kann und außerdem der Ofen für weitere Glühbehandhingen frei gemacht wird.

Die Legierung, aus der die Elektroden erfindungsgemäß hergestellt werden sollen, ist gut bearbeitbar, sie läßt sich schmieden und bei 850° C walzen. Sie läßt sich auch kalt walzen, nachdem sie geglüht worden ist. Wegen dieser Eigenschaften kann sie für Elektroden beliebiger Gestalt und Größe vorzüglich verwendet werden. Die Legierung besitzt weiterhin den Vorteil, daß sie Temperaturen bis 5°9 bis 600 ° C standhält, ohne daß sie die Eigenschaften verliert, die sie durch den Glühvorgang erreicht hat. Diese Temperaturen aber werden bei genügender Kühlung der Elektrode bei elektrischen Widerstandsschweißmaschinen und Erwärmungsmaschinen nicht überschritten.

Die Anschaffungskosten der neuen Elektrode sind sehr gering, und die Unterhaltungskosten im Betrieb sind ebenfalls niedrig.' Beim Punktschweißen konnten mit der neuen Elektrode 18 000 Schweißpunkte hergestellt werden, ohne daß ein Nacharbeiten der Elektrode erforderlich war, während mit Kupferelektroden unter sonst. gleichen Bedingungen nur zwischen 1000 und 2000 Schweißungen vorgenommen werden konnten, bis eine Nachbearbeitung der Elektrode erforderlich war. Diese hohen Standzeiten der neuen Elektroden bedeuten einen erheblichen technischen und wirtschaftlichen Fortschritt für die Widerstandsschweißung. Der Vorteil der neuen Elektroden macht sich beispielsweise auch bei der Nahtschweißung bemerkbar. Mit der Elektrode gemäß der Erfindung konnten 60 bis 70 Werkstücke ohne Nachbearbeitung oder Auswechselung der Elektrodenrolle geschweißt werden, während mit einer anderen Elektrode aus einer Kupferlegierung anderer Zusammensetzung nur 25 bis 30 gleichartige Werkstücke geschweißt werden konnten. Vorzugsweise also wegen der geringen Anschaffungs- und Unterhaltungskosten und wegen der hohen Verschleißfestigkeit ist die Elektrode aus der erfindungsgemäßen Zugsammensetzung für die Benutzung bei •.!Widerstandsschweißmaschinen in hervorragender Weise geeignet.
·'■-' In der Zeichnung sind Widerstandsschweißelektroden, wie sie beim Punkt- und Nahtschweißen verwendet werden, als Ausführungsbeispiele dargestellt. In Abb. 1 berühren die Elektroden 1 und 2 die äußeren Seiten der überlappt angeordneten Bleche 3 und 4 an einer Stelle, an der ein Schweißpunkt hergestellt werden soll. Der Übergang des Schweißstromes zwischen den Blechen 3 und 4 ist beschränkt auf die Stelle, an der die Bleche von den Elektroden berührt und unter Druck gesetzt werden. Abb. 2 zeigt Rollenelektroden S und 6, die entgegengesetzte Seiten der überlappt gelagerten Bleche 7 und 8 berühren.

Während die ganze Elektrode erfindungsgemäß aus der beschriebenen Legierung wegen ihres geringen Preises bestehen kann, ist es jedoch auch möglich, nur den Teil der Elektrode, der mit den Werkstücken in Berührung kommt, aus dieser Legierung herzustellen. Gewöhnlich wird man jedoch mit Rücksicht auf die Billigkeit der Legierung und die Einfachheit des Herstellungsverfahrens die gesamte Elektrode aus der angegebenen Legierung herstellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Druck- und verschleißfeste Elektrode, insbesondere für das elektrische Widerstandsschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz oder an der Kontaktfläche aus einem Werkstoff mit einem Gehalt von etwa 97 °/₀ Kupfer, bis zu 1 °/₀ Beryllium und Rest Kobalt oder Chrom besteht.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Werkstoff, etwa 97% Kupfer, 2,6% Kobalt oder Chrom und 0,4 °/o Beryllium enthält.

3. Verfahren zur Herstellung verschleißfester Elektroden mit Zusammensetzungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenwerkstoff auf 900 ° erhitzt, darauf in no Wasser abgeschreckt, hiernach etwa ι Stunde lang auf 500 bis 600⁰C erwärmt und schließlich langsam bis auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen