DE910736C - Verfahren zur Herstellung geschweisster Ringe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung geschweißter Ringe Die Herstellung geschweißter ringförmiger Gegenstände aus Stahl, wie z. B. Kettenglieder, erfolgte bisher vielfach vor allem bei der Widerstandsschweißung in der Weise, daß ein Stab kalt in Ringform vorgebogen wurde, dessen Enden noch um ein geringes Maß auseinanderklafften. In der Schweißvorrichtung wurden dann die Stoßflächen dieses Vorwerkstückes gegeneinandergepreßt und verschweißt. Dadurch entstehen in dem Ring Spannungen, die die Stoßflächen voneinander zu entfernen suchen. Die Folge davon ist, daß beim Abkühlen das aus der Einspannv orrichtung genommenen Ringes an der noch hocherhitzten Schweißstelle starke Zugkräfte auftreten, die bei der geringen Warmfestigkeit der Schweißnaht zu Rissen und damit zur Zerstörung der Schweißverbindung führen. Die dabei häufig auftretenden feinen Mikrorisse sind unmittelbar nach dem Schweißen, z. B. beim Prüfen, nicht feststellbar und treten bei der weiteren Bearbeitung noch nicht in Erscheinung. Bei späteren Beanspruchungen führen sie aber sehr leicht zum Dauerbruch, wie man häufig z. B. bei Kettengliedern oder Felgen für Autoreifen beobachtet hat.
• Man hat versucht, die Bildung solcher Risse dadurch zu verhindern, daß man die ringförmig gebogenen Teile vor dem Schweißen ausglüht, jedoch führt diese Maßnahme nicht mit voller Sicherheit zur Erzielung rißfreier Schweißstellen. Man hat ferner versucht, durch langsame Abkühlurig der Schweißstelle unter Gegendruck, z. B. durch Druckrollen oder Klemmen oder durch Anblasen der hocherhitzten Schweißstelle mit Luft vor der Entnahme aus der Einspannung, die Rißbildung zu vermeiden. Dieses Verfahren führt zwangsläufig zu einer Verringerung der Schweißleistung, ohne aber mit Sicherheit das Auftreten von Spannungsrissen zu verhindern.
• Erfindungsgemäß werden nun rißfreie Schweißstellen dadurch erzielt, daß in dem ringförmigen Vorwerkstück Spannungen erzeugt werden, durch die die Schweißnaht beim Abkühlen unter Druck-Belastung verbleibt. Diese Druckbelastung kann dadurch erzeugt werden, daß die ringförmig vorgebogenen Teile vor dem Schweißen so weit gebogen werden, daß nach dem Entlasten ein Ring vorliegt, der einen kleineren Durchmesser hat als der geschweißte Ring, der dann elastisch wieder so weit aufgebogen wird, daß beim Entlasten die Stoßstellen möglichst unter gewissem Druck voreinanderstehen.
• Zur Erläuterung der Erfindung ist in Bild i das ringförmige Vorwerkstück für das bislang übliche Herstellungsverfahren, in Bild :2 und 3 zwei Herstellungsstufen des Vorwerkstückes für das Verfahren nach der Erfindung und in Bild q: eine Herstellungsstufe eines in besonderer Art hergestellten ringförmigen Vorwerkstückes als Vorstufe für das Verfahren nach der Erfindung dargestellt.
• Bei der bisher üblichen Schweißurig nach Bild i klaffen die Endflächen des Vorwerkstückes auseinander. Zum Schweißen werden die Stoßflächen n zusammengedrückt. Die Schweißstelle steht daher beim Schweißen in der Richtung der eingezeichneten Pfeile unter einer Zugbeanspruchung, die naturgemäß auch nach dem Schweißen bestehenbleibt. Bei Überschreitung einer gewissen Grenze führt diese Beanspruchung in Anbetracht der geringen Warmfestigkeit zu Rissen.
• Bild 2 und 3 erläutern das Verfahren nach der Erfindung. Aus einem Stabstahl wird zunächst ein Ring nach Bild 2 mit gegenüber dem fertigen Ring kleinerem Durchmesser und sich überlappenden Enden gebogen, der dann elastisch aufgebogen wird, so daß beim Entlasten die Stoßstellen entsprechend Bild 3 gege@neinanderstehen. Es können also nicht wie bei dem bisherigen Verfahren Zugkräfte in der Schweißstelle auftreten; vielmehr steht die Schweißstelle unter Druckkräften. Je nach der Größe der vor dem Schweißen vorgenommenen Überlappung der Stoßstellen ist die Schweißstelle nach dem Abkühlen völlig entlastet und kann frei schrumpfen, oder es wird sogar beim Abkühlen, was am günstigsten ist, ein zusätzlicher Druck entsprechender Pfeilrichtung in Bild 3 ausgeübt.
• Bei der Herstellung von Ringen aus Stabstahl oder Winkelprofilen wird häufig ein langer Stab zunächst um einen Dorn zu einer Wendel gewickelt, worauf durch Zerschneiden einzelne Ringe entsprechend einem Gang der Wendel aus der Wendel hergestellt werden. Dabei treten aber außer den bereits in Bild i gekennzeichneten Zugkräften in Richtung der Stabachse auch noch senkrecht hierzu (in Richtung der Längsachse der Wendel) Scherkräfte infolge der seitlichen Versetzung der Stoßstelle auf, die ebenfalls nach dem Schweißen eine ungünstige Beanspruchung auf die Schweißnaht ausüben würden. Bild ¢ zeigt die :Ausbildung eines solchen aus einer Wendel herausgeschnittenen ringförmigen Wendelganges. Dabei zeigen die Pfeile i die Richtung der auf die Schweißstelle wirkenden Scherkräfte. Eine Aufhebung dieser Kräfte ist in sinngemäß gleicher Weise wie bei den in Bild i gekennzeichneten Kräften dadurch möglich, daß die seitlich aus der Ringebene versetzten Enden des Wendelganges so weit entgegen ihrer Versetzung gebogen werden. daß die rückfedernden Enden ohne Seitenverschiebung voreinanderstehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Ringen od. dgl. aus einem in Ringform aus Stabstahl od. dgl. vorgebogenen Vorwerkstück, dessen voreinanderstehende Stirnflächen verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorwerkstück derartige Spannungen erzeugt werden, daß beim Abkühlen keine die Schweißstelle trennenden Kräfte auftreten, vorzugsweise die Schweißstelle unter Druckbelastung steht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Ring mit gegenüber .dem fertig geschweißten Ring kleinerem Durchmesser mit einander überlappenden En den gebogen wird, der dann wieder so stark aufgeweitet wird, daß die Stoßflächen unter der Rückfederung möglichst unter gewissem Druck voreinanderliegen, worauf die Verschweißung vorgenommen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, bei dem das Vorwerkstück aus einem abgeschnittenen Gang eines in eine Wendel gebogenen Stabstahles gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich aus der Ringebene versetzten Enden des Wendelganges so weit entgegen ihrer Versetzung gebogen werden, daß die zurückfedernden Enden ohne Seitenverschiebung voreinanderstehen.