DE877097C - Verfahren, sich ueberlappende, kalt schweissbare Metallteile durch Kaltpressschweissung miteinander zu verbinden - Google Patents

Description

• Verfahren, sich überlappende, kalt schweißbare Metallteile durch Kaltpreßschweißung miteinander zu verbinden Die Erfindung betrifft .die Kaltpreßs.dhweißung von Metallen, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen,Kupfer u. dgl., die du rchKaltpressung, das heißt durch Druck ohne Zuführung einer wesentlichen Wärmemenge von außen, geschweißt werden können.
• Ein Verfahren zum Zusammenschweißender sich berührenden Oberflächen von derartigen Metallstreifen durch Druckanwendung längs einer Linie mit einer prozentualen Verminderung der Stärke der beiden Streifen von -etwa 7o o!o ist bereits vorgeschlagen worden.
• Will man dieses Verfahren beispielsweise bei der Nahtschweißung eines Rohres anwenden, müssen an dem Rohr zwei in Längsrichtung sich erstreckende Flansche gebildet werden, die miteinander verschweißt werden, worauf das von der Schweißstelle radial nach außen überschießende Metall abgetrennt wird. Da Metall abgeschnitten wird, kann dieses Verfahren nicht zur Herstellung eines überlappt geschweißten Rohres verwendet werden. Falls kein Metall abgetrennt und eine fortlaufende Nahtschweißung unter Verwendung von Walzen durchgeführt wird, würde das Rohr wegen der Hohen prozentualen Verminderung -der Dicke an der geschweißten NTaht mechanisch schwach sein, da die Dicke des 'Metalls nur ungefähr drei Fünftel :der Dicke des Metalls, welches das Rohr bildet, ausmachen würde.
• Ein Gegenstand .der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kaltschweißen von Nähten, das insbesondere, aber nicht ausschließlich, geeignet ist für die Herstellung von überlappt geschweißten Nähten bei Röhren und .dort, wo die mechanische Schwächung der Naht auf einen Mindestwert vermindert 'werden soll. Ein anderer Erfindungsgegenstand ist es, Kaltpreßsch-weißwerkzeuge zu schaffen, die besonders für die Herstellung von überlappten Schweißverbindungen geeignet sind.
• Erfindungsgemäß wird auf :eine streifenförmige Fläche wenigstens des einen der zu verbindenden Teeile ein die Preßschweißung bewirkender Druck und auf die die Schweißstelle unmittelbar umgebende Rundfläche ein den Schweißdruck ergänzender Druck ausgeübt, der die durch :den Sc@hweiß:druck hervorgerufenen Vierzerrungen der zu verschweißenden Teile beseitigt oder verringert. Vorzugsweise wird längs der Schweißnaht eine größere Anzahl von einzelnen Schweißstellen hergestellt, deren Entfernung voneinander so bemessen ist, daß die die Schweißstellen umgebenden, fest aufeinandergepreßten Druckzonen einander mindestens berühren.
• Das für die Durchführung einer derartigen Schweißurig erforderliche Werkzeug hat eine die Schweißurig bewirkende, in Richtung der Schweißnaht sich erstreckende, schmäle Preßleiste und eine die Preßleiste umgebende zurücktretende Druckfläche.
• Das Verfahren entspricht etwa der Heftschweißung bei der elektrischen Widerstandsschweißung, nur daß sich die Kaltpreßschweißstellen nicht überdecken, wie es gewöhnlich bei oder Heftschweißung der Fall ist.
• Die Schweißstellen können längs einer einzelnen Reihe oder in zwei oder mehreren parallelen Reihen -hergestellt werden. In diesem Falle können die Schweißstellen längs einer Reihe in bezug auf die Schweißstellen einer benachbarten Reihe gestaffelt angeordnet werden, so daß -die Schweißstellen einer Reihe mit den Schweißstellen der benachbarten Reihe zwecks Herstellung einer guten Schweißnaht zusammenwirken.
• Die einzelnen Schweißstellen können auch in einem Winkel zur Längsri@dhtung der Reihe, beispielsweise in staffelartiger Anordnung, geneigt sein, und anstatt geradliniger Schweißnähte können auch andereFormen, beispielsweisezickzackförmige Schweißurigen, hergestellt werden.
• Die Schweißstellen können entweder durch ein oder mehrere hin und her gehende Werkzeuge auf einer Seite und einen oder mehrere Gegenhalter auf der anderen Seite der Berührungsflächen hergestellt werden.
• Es können aber auch Werkzeuge in (Gestalt von Walzen oder Rädern verwendet werden, auf deren Umfang im Abstand angeordnete Preßleisten angeordnet sind, welche die Schweißurig bewirken, während der Laufkranz das Eindringen der Preßleisten begrenzt und durch Einwirkung der Preßleisten verzogenes Metall wieder geraderichtet. Durch die die Preßleiste umgebende Druckfläche wird das durch den Schweißvorgang hervorgerufene Verziehen des Metalls in der Nähe einer Schweißstelle beseitigt oder wesentlüchvermindert und gegebenenfalls auch die prozentuale Verminderung der Dicke der Schweißstelle bestimmt.
• Sowohl bei einem hin und her gehenden Werkzeug als auch bei einer Walze mit Preßlensten kommt es darauf an, das Werkzeug entsprechend den vorstechenden Ausführungen so auszubilden, daß es etwa verzogenes Metall wieder geraderichtet und ein übermäßiges Eindringen in das Metall verhindert.
• In den Zeichnungen wird die Wirkung eines sogenannten abgesetzten oder mit Schulter versehenen Werkzeuges veranschaulicht, und zwar zeigt die Fig. Z die Wirkung bei der Verwendung von Werkzeugen -z, die nur zu dien Druckspitzen hin verjüngt sind. Bei diesem Vorgang werden die beiden zu* verschweißenden Metallstreifen L verzogen. Fig 2 zeigt, wie die abgesetzten Werkzeuge nach Beendigung des Schweißvorganges das verzogene Metall wieder geraderichten und zugleich die prozentuale Verminderung der Dicke regeln, indem sie die äußerste Größe der Lücke zwischen den Druckspitzen der Werkzeuge begrenzen. Fig. 3 zeigt in schaubildlicher Darstellung ein Werkzeug z mit einer sich verjüngenden Druckspitze 3 mit ebener Stirnfläche und mit einer Schulter ferner zwei zusammengeschweißte Aluminiumstreifen 1a. Die Höhe der Spitze 3 von der Schulter q. aus bestimmt die prozentuale Verminderung, und die Breite der ebenen Stirnfläche der Druckspitze ist ungefähr gleich der Dicke eines Streifens 2.
• Bei der Nahtschweißung eines Aluminiumrohres würde der Aluminiumstreifen zunächst beispielsweise durch geeignete Formwalzen röhrenförmig ausgebildet werden, nachdem die Kanten des Streifens durch Kratzbürsten gereinigt worden sind und sich überdecken, Dann würde die Naht in Form einer oder mehrerer Reihen getrennter , und einzelner Kaltpreßschweißungen längs der sich überdeckenden Kanten geschweißt werden. Man wird erkennen, daß trotz einer prozentualen Verminderung von 70% an jeder K altpreßschweißstelle zwischen den einzelnen Schweißstellen Metall vorhanden ist, dessen Dicke nicht verringert worden ist, wodurch die Naht mechanisch beträchtlich fester ausfällt, als wenn eine fortlaufende Kaltschweißurig längs der Naht hergestellt würde.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren, sich überlappende, kalt schweißbare Metallteile durch Kalepreßsdhwenßung mitein:ander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine streifenförmige Fläche wenigstens des einen der zu verbindenden Teeile ein die Preßschweeißung bewirkender Druck und auf -die die Schweißstelle unmittelbar umgebende Randfläche ein den Schweißdruck ergänzender Druck ausgeübt wird, der die durch den Schweißdruck hervorgerufenen Verzerrungen der zu verschweißenden Teile beseitigt oder verringert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeithnet, daß längs der Schweißnaht eine größere Anzahl von einzelnen Sehweißsbellen hergestellt wird, deren Entfernung voneinander so bemessen ist, daß die die Sehweißstellen umgebenden, fest aufeinandergepreßten Druckzonen einander mindestens berühren.
3. 3. Preßwerlczeug zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und !2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine die Schweißung bewirkende, in Richtung der Schweißnaht sich erstreckende, schmale Preßleiste (3) und eine die Preßleiste umgebende zurücktretende Druckflädhe (q.) hat. q..
4. Preßwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere in Richtung der Schweißnaht hintereinanderliegende, im Ab- stand angeordnete Preßleisten hat.
5. 5. Preßwerkzeug nach den Ansprüchen 3 und q., dadurch gekennzeichnet, d!aß die die Sehweißung bewirkenden Preß.leisten (3) von der Grundfläche (4) nach der Preßfläche hin verjüngt sind.
6. 6. Preßwerkzeug nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Walze mit auf dem Umfang in gleichmäßigen Abständen anordneten Preßleisten ausgebildet ist. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift »Die Werkzeugmaschine«, 194o, Heft 6, S. 12.4 bis z28.