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Verfahren zum Stumpf-Druckschweißen von Kettengliedern aus Werkstoffen,
die Oxydhäute bilden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stumpf-Druckschweißen
von Kettengliedern, die Oxydhäute bilden, insbesondere also solchen aus Aluminium,
Kupfer, legiertem Stahl, Eisenlegierung u. dgl.
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Beim Verschweißen von Kettengliedern, das auf Stumpfschweißmaschinen
nach dem Widerstands-und dem Abschmelzverfahren vorgenommen wird, ist für Ketten
aus Aluminium, Kupfer und legiertem Eisen oder Stahl die Verwendung von Flußmitteln
erforderlich, um einesichere Schweißurig zu ermöglichen. Es ist aber nahezu unmöglich,
die korrodierende Wirkung der Reste von Flußmitteln, die an den Schweißstellen verbleiben,
auf die Dauer zu vermeiden. Wünschenswert wäre es daher, ein Schweißverfahren auch
für Werkstoffe aller Art zu finden, das ohne Fluß.mittel zu arbeiten gestattet.
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Es ist nun bekannt, daß die Oxydschichten auf den mit Widerstandsschweißung
zu verbindenden Werkstückflächen, die bei Verwendung von normalem Schweißstrom vorher
entfernt werden müssen, auch ohne Verwendung von Flußmi.tteln dann belassen werden
können, wenn ein Hochfrequenzstrom zur Anwendung kommt, der diese Schichten -durchschlägt
und auch bei jeweils unt:erschiedlichen Übergangswiderständen immer die gleiche
elektrische Leistung beim Schweißen wirksam werden läßt.
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Die Erfindung besteht darin, einem Schweißwechselstrom normaler Netzfrequenz
einen le-iistungsmäßig vergleichsweise nur geringen Anteil eines
Hochfrequenzstromes
zu überlagern. Dieser hat dabei in bekannter Weise die Aufgabe, die besonders zähen
Oxydhäute zu durchschlagen und damit den Stromdurchgang an der Stumpfstoßstelle
in Gang zu bringen.- Außerdem hat der anteilige Hochfrequenzstrom die ebenfalls
an sich bekannte Wirkung, die Außenfläche der Werkstücke je nasch Frequenz stärker
zu heizen als, d een inneren Querschnitt.
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Um nun bei sämtlichen oxydhautbildenden eingangs genannten Werkstoffen
mit der erfindüngsgemäß vorgeschlagenen Überlagerung eines leistungsmäßig nur .geringen
Anteiles von Hoch= frequenzstrom auszukommen, der vorzugsweise nur eine verhältnismäßig
geringe Frequenz im. Bemich von etwa 3,5 MHz aufzüweise#n braucht, wird in einer
weiteren Ausbildung der Erfindung die mögliche Neubildung von Oxydschichten während
des Schweißvorganges grundsätzlich durch die an sich bekannte Anwendung von Schutzgas
ausgeschaltet.
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Es ist bekannt, daß bei Verwendung eines Schutzgases beim Lichtbogenschweißen
von Aluminium ein Fluß@mittelzusatz entbehzlich wird. In der Schweißtechnik werden
dabei als Schutzgase die inerten Edelgase, der reduzierende Wasserstoff und Kohlenoxyd
sowie die aufkolvlenden Kohlienwasseristofe angewandt. Hiebbei wird auch.weherhindavon
Gebrauch gemacht, zur Erzielung eines Vollschutzes der Schweißstetle den Schutzgasstrom
schon vor der Sch weißuung rund noch nach beendeter Schweißung wirken zu lassen.
Alle diese bekannten Maßnahmen können nun auch in vorteilhafter Weise in Verbindung
mit dem Erfindungsgegenstand angewandt werden. -Die Anwendung von Schutzgas ist
jedoch nicht nur beim Lichtbogenschweißen der obergenannten. Art; sondern darüber
hinaus auch beim Stumpfschweißen allgemeiner Art angewandt worden, um Oxydhauteinsehlwsse
in der Schweißnaht zu verhindern. Indessen geschah diese Anwendung für sich und
nicht, wie gemäß der Erfindung vorgeschlagen wird, als zusätzliche Maßnahme zur
Anwendung eines finit Hochfrequenzstrom überlagerten normalfrequenten Heizs.bromes.
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Die Verwendung von Hochfrequenz-Zündgeräten ist weiterhin bei der
Lichtbogenschwtzgasschweißung zur Lichtbogenzündung-und -stabilisierung bereits
angewandt worden. Jedoch hat diese Maßnahme bisher nicht dazu geführt, in der erfindungsgemäßen
Weise für den gesamten Schweißvorgang beim S,tumpfdruckschweiß.en von Kettengliedern
die erfindungsgemäße Überlagerung der beiden Stromfrequenzen vorzuuehnen, und zwar
deshalb nicht, weil nicht vorauszusehen war, daß bei der Kettenschweißung schon
ein leistungsmäßig kleiner überlagerter Hochfrequenzstrom die oxydhautsprengende
Wirkung in ausreichendem Maße zustande bringen konnte.
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Hinsichtlich der Verwendung des Schutzgases wäre noch darauf .hinzuweisen,
daß die Wirkung einer chemischen Reduktion eines Oxydiiberzliges sich insbesondere
beim Verschweißen von Kettengliedern im Sturnpfdruckschweißverfahrengünstig bemerkbar
macht:, so daß also die bisher häufig auftretende Zünderbildwng vollständig vermieden
werden kann. Weiterhin .ist bemerkenswert, daß das Aufrechterhalten des Schutzstromes
nach Beendigung der Schweißung nicht nur zur Verhinderung von Oxydhäuten dient,
sondern gleichzeitig zur Abkühlung der Schweißstelle, was gerade bei der Schweißung
wron verhältnismäßig kleinen Kettengliedern und ihrer großen Oberfläche sowie der
.durch ihre Form bedingten inneren Spannung von besonderem Vorteil ist. Es wird
also durch die Vereinigung leer verlschiedenen an sich bekannten Merkmale bei Anwendung
auf Kettenglieder der zusätzliche und nicht ohne weiteres vorhersehbare 'Vorteil
erzielt, °daß die Kettenglieder einereits völlig einwandfreie Schweißstellen aufweisen,
innerhalb -derer keinerlei Zunderanteile, vorhanden sind,. zum anderen. auch .an
der Schweißstelle selbst durch das Nachwirken der Schwtzgas.schicht keine besonders
starken. Oxydschichten auftreten, zum dritten die S.chweißistellen gleichmäßig abgekühlt
werden, so da.ß innere Spannungen fehlen und schließlich die Leistung der Kettenschwesßmaschine
durch die vorteilhafte Kühlwirkung mittels des Schutzgases erheblich erhöht werden
kann. Eine weitere Leistungserhöhung geschieht, wie bereits vorstehend - angedeutet,
dadurch, daß -durch die Verwendung des hochfrequenten überlagerungsstromes -die
äußere Haut der zu verschweißenden Gliedenden intensiver geheizt und dadurch die
Wärmeverluste ausgeglichen werden, ' die durch Abstrahlung entstehen. Diese an sieh
bekannte Wirkung hat deshalb für den Erfindungsgegenstand besondere Bedeutung, weil
bei Kettengliedern die Oberfläche, durch welche die Abstrahlung erfolgen kann, verhältnismäßig
groß zum Inhalt des Kettengliedes ist. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß nicht
nur wegen der Spannungslfreihei.t der erfindungsgemäßen Kettenglieder; deren Festigkeit
höher ist, sondern daß dies insbesondere auch für das Gefüge in der Schweißstelle
selbst zu gelten hat.
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Der Leistungsagteil des überlagerten. Hochfrequeimstromes braucht
nur wenige Prozent der Schweißleistung zu betragen.