DE724869C - Verfahren zur elektrischen Widerstandsschweissung von Kupfer und Kupferlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur elektrischen Widerstandsschweißung von Kupfer und Kupferlegierungen Bekanntlich ist die Anwendung des elektrischen Widerstandsschweißverfahrens auf Metalle und Metallegierungen mit guter elektrischer Leitfähigkeit, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, schwierig, weil der übergangswiderstand zwischen den zu vers-chweißen,den Teilen nur sehr klein ist, wodurch hohe Stromstärken erforderlich werden, die an den Elektroden. sehr starke, die Lebensdauer herabsetzende Überhitzungen hervorrufen: Es, ist daher schon eine Reihe von Verfahren zum Verschweißen elektrisch gut leitender Metalle bekanntgeworden, bei denen feste, körnige oder pulverförmige Stoffe mit höherem elektrischem Widerstand als das zu schweißende Material zwischen die zu verschweißenden Teile gebracht werden. So hat man beispielsweise vorgeschlagen, zwischen Aluminiumbleche ein Drahtgewebe oder Feilicht von Aluminium, Blech oder Folie von Eisen, Messing, Nickel o. dgl. oder auch noch schlechter leitende Metalle in querschnittsverminderuder Verteilung, beispielsweise als Drahtgewehe oder Feilicht, zu bringen.
• Nicht alle der bisher bekannten- Zusatzstoffe :ergeben jedoch gesunde S.c11weißverbindungen, obwohl sie den übergangswiderstand genügend erhöhen, das Verbrennen der Elektroden und der Oberflächen verhüten und so das Schweißen erleichtern. So erhöhen z. B. von. den bisher häufig benutzten Stoffen Eisen und Kohle in genügendem Maße den Übergangswiderstand zwischen den zu verschweißenden Sebichten, aber die so hergestellten Schweißverbindungen sind porös und brüchig.
• Gemäß der Erfindung lassen sich bei der Widerstands:.schweißung von Kupfer und Kupferlegierungen bessere Ergebnisse erzielen, wenn man als Zwischenschicht ein mit dem Muttermateriäl - sich gut legierendes Metall niedrigeren Molekulargewichts der dritten öder vierten Reihd des periodischen Systems, also beispielsweise Mangan, Nickel oder Kobalt verwendet. Diese Metalle bewirken nämlich nicht nur eine Erhöhung des übergangswiderstandes, sondern sie reinigen auch gleichzeitig die Oberflächen der zu verschweißenden Teile von etwa vorhandenen Oxydfilmen und sorgen schließlich auch dafür, daß eine gesunde und dehnbare Schweißverbindung entsteht. Dies, ist darauf zurückzuführen, daß sie sich mit Kupfer sehr gut legieren. So ist Mangan in Kupfer in jedem Mischungsverhältnis, lösbar. Ebenso lösen sich auch Nickel und Kobalt sehr gut in Kupfer. Bei. der Anwendung dieser Metalle werden also Teile davon nicht nur in das Schweißmetall an der Verbindungsstelle als getrennte Teile eingebettet, sondern sie bilden tatsächlich mit dem Muttermetall eine. feste Lösung, deren Zusammensetzung sich um den Schweißpunkt nach außen allmählich ändert. Diese Legierungsschweißzone hat aber keine scharfe Grenzlinie, sondern sie geht allmählich in das Muttermaterial über, so daß eine Verbindung von bemerkenswert hoher Dehnung und Festigkeit entsteht. Die erwähnten Metalle können entweder als. Pulver oder auch als Paste in fein verteilter Form zwischen die zu verschweißenden Schichten gebracht werden.
• Beim Punktschweißen nach diesem Verfahren vollzieht sich beispielsweise der Schweißprozeß in folgender Weise: Die mit dem Zwischenfilm versehenen Teile werden in üblicher Weise zwischen die P'unktschweißelektroden gebracht. Wegen des erhöhten Übergangswiderstandes kommen die unmittelbar aufeinanderliegenden Oberflächen infolge der Zwischenschicht zuerst auf die Schweißtemperatur. Die Zwischenschicht schmilzt und legiert sich mit dem Kupfer, bevor die äußeren Metallteile des Muttermaterials Zeit haben, sich unzulässig hoch zu erhitzen. Verbrennungen an den Elektroden und an den äußeren Oberflächen der Werkstücke sowie das Kleben der Elektroden an dem Muttermaterial wird dadurch wirksam verhütet.
• Es ist ohne weiteres einzusehen, daß durch Änderung der Dicke des Films aus dem Legierungsmetall die Zusammensetzung der im Schweißpunkt entstandenen Legierung geändert werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrischen Widerstandsschweißung von Kupfer und Kupferlegierungen, bei dem zur Erhöhung des Übergangswiderstandes zwischen die zu verschweißenden Kupferschichten eine Schicht eines schlechter leitenden Metalls eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht ein mit dem Muttermaterial sich gut legierendes :Metall niedrigeren Molekulargewichts der dritten oder vierten Reihe des perodischen Systems, beispielsweise Mangan, Nickel oder Kobalt, dient.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmetall in Pasten- oder Pulverform zwischen die gut leitenden Schichten gebracht wird.