DE740454C

DE740454C - Verfahren zum elektrischen Widerstandspunktschweissen, insbesondere von Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE740454C
Application number: DES145526D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Richard Schnarz; Dr-Ing Rudolf Schoefer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-05-27
Filing date: 1941-05-27
Publication date: 1943-10-25

Description

Verfahren zum elektrischen Widerstandspunktschweißen, insbesondere von Aluminiumlegierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Widerstandspunktschweißen, insbesondere von Aluminiumlegierungen. Es ist bereits bekannt, während des Schweißvorganges auf die Schweißelektroden Schallöder Ultraschallschwingungen einwirken zu lassen. Zu diesem Zwecke wird wenigstens eine Schweißelektrode derart mit einem geeignet ausgebildeten Schall- oder Ultraschallgeber in Verbindung gebracht, daß sich die von dem Schallgeber erzeugten mechanischen Schwingungen auf die Schwenßstellle übiextragen.
Die Erfindung besteht nun darin, daß während des Schweißvorganges über eine Elektrode auf die Schweißstelle außer dem konstanten Elektrodendruck in Richtung dieses Druckes ein oder mehrmals kurzzeitigDruckkräfte in der Größe des i- bis 5fachen Elektrodendruckes und in der Zeitdauer eines Bruchteiles der Schweißzeit ausgeübt werden. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man besonders haltbare Schweißverbindungen und eine besondere Verbesserung des Gefüges an der Schweißstelle erhält, wenn man an Stelle periodischer Druckschwankungen kurzzeitige, aber sehr intensive Druckstöße auf die Sch-,veißstelle wirken läßt. Die Zeit, während welcher ein Druckstoß wirksam ist, braucht beispielsweise nicht länger als 1/5, bis ijtono Sekunde zu sein. Die Schnelligkeit der Aufeinanderfolge der plötzlichen Druckerhöhungen wird vorzugsweise so ge-,wählt, daß während des Schweißvorganges mehrere Male hintereinander eine Druckerhöhung stattfindet. Die Zahl der Druckerhöhungen pro Sekunde ist praktisch vorzugsweise zwischen a und 15 zu wählen. Die Gesamtzeit, während der beim Schweißen die zusätzlichen Druckkräfte wirksam sind; soll vorzugsweise nicht mehr als etwa den zehnten Teil der gesamten Schweißdauer betragen.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in hig. i schematisch dargestellt. Die Schweißeinrichtung besteht aus den in je einem Arm i bzw. i2 gelagerten Schweißelektroden a und 3. Die obere Elektrode ? kann fest gelagert sein oder auch pneumatisch bzw. durch Preßluft oder durch andere Kräfte gegen die Schweißstelle gepreßt werden. Die untere Schweißelektrode 3 ist an einem Kolben 4 befestigt, der in einem Zylinder 5 gleitet. Dieser Zylinder steht über ein mit einer zweckmäßig elektrisch gesteuerten Absperrvorrichtung 6 versehenes Rohr 7 mit einem Flüssigkeitsdruckbehälter 8 in Verbindung, in welchem durch eine Pumpe ständig ein hoher Druck von z. B. einigen Hundert Atmosphären aufrechterhalten wird. Sowohl der Zylinder 5 als auch der Behälter 8 sind ständig mit der Flüssigkeit gefüllt. Wenn das Steuerventil 6 geöffnet wird, findet im Raume des Zylinders 5 eine plötzliche Druckerhöhung statt, so daß auch der Druck der Elektrode 3 auf die Sch-,veißstelle plötzlich erhöht wird. Durch ein geeignetes Entlastungsventil 9 kann man dafür sorgen, daß der Druck in kürzester Zeit wieder abnimmt, so daß also beispielsweise während einer Zeitdauer von 1/1o0 Sekunde ein sehr hoher Druck auf die Schweißstelle ausgeübt wird. Durch entsprechende Ausbildung der Steuervorrichtung läßt sich die zeitliche Folge dieser plötzlichen Druckerhöhungen sowie der erstmalige Einsatz dieser Kräfte innerhalb des Schweißvorganges beliebig regeln.
Eine andere Möglichkeit, kurzzeitig hohe Druckkräfte auf die Schweißstelle einwirken zu lassen, ist in Fig. 2 veranschaulicht. In dieser bedeutet io die eine Schweißelektrode, welche hydraulisch oder mit Preßluft gegen die Schweißstelle gepreßt wird. Die zweite Schweißelektrode i i ist elastisch aufgehängt. Ferner ist ein elektromagnetisch angetriebenes Schlagwerk 12 mit einem Hammer 13 vorgesehen, der im Takte des den Elektromagneten 14. speisenden Stromes gegen das untere Ende der Schweißelektrode i i geschlagen wird. Der Elektromagnet kann von der Primärseite des Schweißtransformators 15 aus gespeist Werden. Die Schläge können natürlich auch in anderer Weise durch mechanische Mittel oder elektromagnetisch durch einen vom Schweißstrom unabhängigen Strom erzeugt werden.
Man kann die zusätzlichen Druckkräfte entweder während der ganzen Schweißdauer absatzweise auf die Schweißstelle einwirken lassen oder aber die Schweißelektrode erst von dem Augenblick an mit den aufeinanderfolgenden, durch mechanische oder elektrische bzw. elektromagnetische Mittel erzeugten Druckstößen belasten, in dem die Schweißstelle bereits eine geeignete Temperatur angenommen hat. Die Größe der zusätzlichen Druckkräfte, die einmal oder mehrmals hin- , tereinander auf die Schweißstelle ausgeübt werden, kann beispielsweise zwischen 300 und i5oo kg betragen.
Es ist gegebenenfalls vorteilhaft, wenn die zusätzlichen Druckkräfte sowohl eine auf die Schweißstelle gerichtete, als auch eine quer zur Elektrodenachse gerichtete Komponente haben. Die letztere kann während des Schweißvorganges ihre Richtung in einer zur Schweißachse senkrechten Ebene fortlaufend, z. B. periodisch wechseln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum elektrischen Widerstandspunktschweißen, insbesondere von Aluminiumlegierungen. dadurch gekennzeichnet, daß während des Schweißvorganges über eine Elektrode auf die Schweißstelle außer dem konstanten Elektrodendruck in Richtung dieses Druckes ein oder 'mehrmals kurzzeitig Druckkräfte in der Größe des ein- bis fünffachen Elektrodendruckes und in der Zeitdauer eines Bruchteiles der Schweißzeit ausgeübt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Druckkräfte höchstens Während des zehnten Teiles der Schweißdauer auf die Schweißstelle wirken.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2. dadurch gekennzeichnet. daß die Kräfte, welche auf die Schweißstelle während des Schweißvorganges kurzzeitig zusätzlich zur Einwirkung gebracht werden, eine Komponente haben, die in einer zur Schweißachse senkrechten Ebene liegt. q..
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente der zusätzlichen Kraft, welche in einer zur Schweißachse senkrechten Ebene liegt, während des Schweißvorganges ihre Richtung in dieser Ebene ändert.
5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis .4, gekennzeichnet durch ein Schlag- oder Preßwerk, welches auf die Schweißelektrode einwirkt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein auf die eine der beiden Schweißelektroden wirkendes hydraulisches Preßwerk, das zur Erzeugung der kurzzeitigen zusätzlichen Druckkräfte dient. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren nichts in Betracht gezogen worden.