DD253391A1

DD253391A1 - Verfahren und einrichtung zur widerstandsrollennahtauftragsschweissung von rotationssymmetrischen teilen

Info

Publication number: DD253391A1
Application number: DD29553886A
Authority: DD
Inventors: Guenter Braeuer; Andreas Braeuer; Ruediger Ziegler; Konrad Fritzsch
Original assignee: Karl Marx Stadt Landtechnik
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-01-20

Abstract

Bestimmt fuer die Regenerierung verschlissener sowie fuer die Veredlung rotationssymmetrischer Teile mittels Zusatzwerkstoff mit Widerstandsrollennahtschweissmaschinen. Ziel und Aufgabe sind es, unter Ausschaltung der Schichtdicken- und Kuehlungsprobleme und unter Einschraenkung der Rollenelektrodenabnutzung und der Hoehe des Energieeintrages, mittels Zusatzwerkstoff genuegender und immer gleicher Menge, waehrend des gesamten Verfahrensprozess, rotationssymmetrische Teile mit Widerstandsrollennahtschweissmaschinen mit einer, den gewuenschten Eigenschaften entsprechenden Auftragsbeschichtung zu versehen. Die Loesung besteht darin, dass zwischen eine freilaufende Rollenelektrode und das rotationssymmetrische Teil ein Draht eingefuehrt wird, der in einer ersten Phase plastisch zu einem Band umgeformt wird und zum Teil mit dem rotationssymmetrischen Teil verschweiss wird und dass in einer zweiten Phase beim Durchlauf zwischen der zweiten Rollenelektrode und dem rotationssymmetrischen Teil das geformte Band mit dem rotationssymmetrischen Teil fest verschweisst wird, wobei durch rotatorische und axiale Bewegung des rotationssymmetrischen Teiles es zu einer dichten, spiralfoermig aufgebrachten, in sich homogenen Auftragsschicht auf das rotationssymmetrische Teil kommt.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Widerstandsrollennahtauftragsschweißung von rotationssymmetrischen Teilen mittels Zusatzwerkstoff und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Unter Schweißen ist das unlösbare Verbinden gleicher oder ähnlicher Werkstoffe im plastischen oder schmelzflüssigen Zustand mit oder ohne Zugabe gleichen Werkstoffes zur Ausfüllung von etwa vorhandenen Zwischenräumen zu verstehen.

Dazu angewendete Verfahren sind unter den Begriffen Hammerschweißung, Schmelzschweißung, Punktschweißung, Nahtschweißung, Stumpfschweißung, Abschmelzschweißung, Gasschmelzschweißung und Lichtbogenschweißung bekannt geworden.

Der Schweißdraht bzw. der Zusatzwerkstoff zum Ausfüllen der Schweißnaht muß die richtige chemische Zusammensetzung, die der, des zu schweißenden Werkstoffes angepaßt sein muß, haben, dies ist von sehr großer Bedeutung.

Bei der Durchführung von Schweißungen muß berücksichtigt werden, daß beim Schweißen legierter Werkstoffe einige der Legierungen stärker verdampfen als andere. Diese Bestandteile müssen daher in entsprechend größerer Menge dem Schweißdraht beigegeben werden.

Schweißmaschinen elektrischer Art gliedern sich in zwei Arten:

— Lichtbogenschweißmaschinen;

— Widerstandsschweißmaschinen;

die letzteren betreffen den Gegenstand der Erfindung.

Als Widerstandsschweißungen können Stumpf-, Abschmelz-, Punkt- und Nahtschweißungen durchgeführt werden.

Eine spezielle Art der Nahtschweißung ist das Widerstandsrollennahtschweißverfahren mit zwei zu einer Abrollbewegung am Schweißgut bestimmten Elektrodenanordnungen, von denen mindestens die eine ein das Schweißgut berührendes, an die Stromzufuhr angeschlossenes Anpreßteil aus einem elektrisch und thermisch gut leitfähigem Material, z. B. Kupfer, ist.

Das Widerstandsrollennahtschweißen fand vorwiegend zum Schweißen von Feinstblechen in der Konservenindustrie Anwendung. Die weitere Anwendung stieß auf erhebliche Schwierigkeiten, weil wie bekannt ist, das Widerstandsschweißen bestimmter Werkstoffe, insbesondere mit metallischen Überzügen, wie Zinn, Zink, Blei und dgl. versehene Eisenbleche und die üblicherweise verwendeten Elektroden auf Kupferbasis unter der Einwirkung der Schweißtemperaturen und der Anpreßdrücke Legierungen mit dem Beschichtungswerkstoff des Schweißgutes eingehen und dadurch kontaminieren bzw. kontaminiert werden. Wegen dieser, je nach den Schweißbedingungen unterschiedlichen und im Verfahrensablauf nicht oder wenig beeinflußbaren Legierungsbildungen, werden die Schweißparameter, insbesondere die den Strom- und Wärmedurchgang beeinflussenden Werkstoffkennwerte des Elektrodenmaterials verändert und dadurch die Schweißgefügebildung beeinträchtigt, so daß eine gleichmäßige Schweißnahtausbildung nicht immer gewährleistet ist.

Durch die genannten Vorgänge können aber auch die mechanischen Eigenschaften der Elektroden, wie die Härte, die Warmfestigkeit, die geometrische Form und dgl. verändert werden, wodurch ebenfalls die Schweißparameter und die Elektrodenstandzeiten beeinträchtigt werden.

Zur Überwindung dieser Nachteile sind verschiedene Lösungen bekanntgeworden.

So ist in der DE-OS 1914106 vorgeschlagen worden, beim Punktschweißen von metallbeschichteten Blechen zusammengesetzte Elektroden zu verwenden, die aus einem Hauptteil aus Kupfer und einem damit mechanisch festverbundenen, zur Anlage am

Schweißgut bestimmten Einsatz oder Kontaktteil aus Wolfram oder einem ähnlichen mit dem Beschickungswerkstoff des Schweißgutes nicht oder nur wenig legierbarem Metall- oder Legierungswerkstoff bestehen.

Aus der DE-PS 837798, der DE-OS 1615420 sowie der DE-OS 1914424 sind Rollenelektroden, die aus Kupfer mit einer auf den Umfang aufgebrachten Beschichtung aus warmfestem und legierungsinertem Material wie Wolfram, Molybdän und dergleichen bestehen, bekannt.

Aus der DE-AS 2919365 ist noch eine Vorrichtung zum elektrischen Widerstandsrollennahtschweißen bekanntgeworden, die mit zwei zur Abrollbewegung am Schweißgut bestimmten Elektrodenanordnungen, von denen mindestens die eine ein das Schweißgut nicht berührendes, an die Stromzufuhr angeschlossenes Anpreßteil aus einem elektrisch und thermisch gut leitfähigem Material, z. B. Kupfer und ein als endlos umlaufendes Element ausgebildetes, zur abrollenden Anlage am Schweißgut bestimmtes Kontaktteil, das beweglich um das Anpreßteil herumgeführt und von diesem gegen das Schweißgut anpreßbar ist, aufweist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil als ein starrer Ring aus einem legierungsinerten und warmfesten Material ausgebildet ist. Das ringförmige Kontaktteil ist konzentrisch zum Anpreßteil angeordnet und auf diesem mittels Rollen oder Kugeln drehbar gelagert. Mit dieser Lösung dürften die Mängel bekannter Kontaktrollen weitgehend eingeschränkt sein.

Alle diese Widerstands- und Widerstandsrollennahtschweißeinrichtungen sind fast ausnahmslos für die mehrschichtige Großproduktion von relativ dünnwandigen Behältern, z.B. Konservendosen bestimmt, bei denen Mängel der geschilderten Art an den Elektroden leichter eintreten und stärker ins Gewicht fallen.

Bei Pfeifer, Fachkunde des Widerstandsschweißens, Verlag W. Girardet, Essen 1969, S. 36ff. ist das Rollennahtschweißen wie folgt beschrieben:

Nahtformen, Heft-, Fest- und Dichtnaht.

— Es ist verständlich, daß man mit dem Aneinanderreihen von Einzelpunkten eine Schweißnaht bekommen kann. Je nachdem, in welchem Abstand man die Punkte anordnet, erhält man Nähte mit unterschiedlichen Eigenschaften. Sind die Punkte weit voneinander entfernt, spricht man von einer Heftnaht. Bei engerem Punktabstand könnte man von einer Festnaht sprechen. Wenn man schließlich den Punktabstand so eng zusammenrückt, daß die Punkte sich überlappen, so erhält man eine Dichtnaht.

— Alle diese Nahtformen seien grundsätzlich auch mit Punktschweißmaschinen zu erzielen. In Sonderfällen werden in der Praxis auch Dichtnähte durch Punktschweißen mit hohen Punktfolgen hergestellt.

Das macht man meist dann, wenn die Zugänglichkeit der Schweißstelle mit Rollenelektroden erschwert ist bzw. wenn der Durchmesser der Rollenelektroden so klein würde, daß die Kühlung in Frage gestellt wäre. Die Punktfolge wird in diesen Fällen nicht nur aus rationellen Gründen sehr hochgewählt, sondern auch der Werkstückvorschub wird hierdurch in gewisser Weise erleichtert. Die sehr kurze Öffnungszeit, in der die Elektroden vom Werkstück abheben, bietet nur für einen kleinen Augenblick Gelegenheit zum Werkstückvorschub. Dieser Augenblick ist so kurz, daß er nur einen recht kleinen Vorschub gestattet. Man hat es hierdurch in der Hand, die Maschineneinstellung so zu wählen, daß die für eine Dichtnaht erforderlichen Abstände weder über- noch unterschritten werden. So erhält man die Gewähr für wirklich dichte Nähte.

Der Elektrodenverschleiß ist bei diesem Verfahren nicht unerheblich; deshalb wird es, wie erwähnt, auch nur für Sonderfälle angewendet. Ersetzt man die Punktelektroden durch Rollenelektroden, dann kommt man zu der Arbeitsweise des eigentlichen Rollennahtschweißens. Hierbei entfällt das zeitaufwendige Abheben der Elektroden vom Werkstück.

Auf Seite 38 sind im Bild 24 viele Anwendungsbeispiele für Rollennahtschweißen abgebildet, die durch Überlappnaht Bild 25, Seite 39, Quetschnaht, Bild 26, Seite 40, und Folienstumpfnaht, Bild 27, Seite 41, durchgeführt werden können.

BeiFritzsche—Hüttner, Widerständschweißen Bd. 1 Zentralinstitut für Schweißtechnik Halle 1976 sind auf den Seiten 42 und 43 die Varianten der Nahtarten beim Rollennahtschweißen erläutert:

lnderAbb.3,35,

a) die Überlappnaht, b) die abgeschrägte Stumpfnaht, c) die Quetschnaht, d und e) die Folienstumpfnaht, f) die Überlappnaht (Schweißen mit Kupferdrahtelektroden), d) die Stumpfnaht mit Drahteinlage.

In der Abb. 3,36, sind die Verfahrensvarianten erläutert:

a) das Doppelrollenprinzip, b) das Wanderrollenprinzip, c) das Dornschlittenprinzip, d) das Prinzip der Hohlkörpernahtschweißung, e) das Torkelnahtschweißprinzip für kreisförmige Teile, f) das kontinuierliche Längsnahtschweißen von Schlitzrohren.

Eine weitere ausgezeichnete Übersicht über das Widerstandsschweißen findet man bei Fritzsche — Hüttner Widerstandsschweißen Bd. 5 Zentralinstitut für Schweißtechnik Halle 1975, wo auch die bekannten Maschinen beschrieben und abgebildet sind.

Eine Auftragsschweißung mittels Widerstandsrollnahtschweißung ist in keiner dieser Literaturstellen erwähnt.

Nun ist es aber auch bekannt, verschlissene rotationssymmetrische Bauteile zu regenerieren, derart, daß die verschlissene Stelle ringförmig von einer Blechmanschette von 0,5 mm Dicke bedeckt wird und diese Blechmanschette mittels einer axial zur Bauteilachse gefütterten Rollenelektroden-Schweißzange aufgeschweißt wird. Das Schweißen erfolgt unter gleichzeitiger Wasserkühlung des Bauteils, um Verzug und Entfestigung zu begrenzen.

Kastner, G. beschreibt in ZIS-Mitteilungen 15 (1973) H 6 Seiten 705-708 ein Verfahren zur Aufarbeitung von Teilen durch das Kontakt-Elektroimpuls-Beschichten. Zu dieser Zeit wohl die optimalste Möglichkeit zur Regenerierung von Teilen. Doch wenig später schon beschreiben Polkovnika, A. F., Roginskij, L. B.; Poljacenko, A. V., in Technika ν selskom chozjajstve, Moskau 35

(1976) G 11 Seiten 77-79 das Elektrowiderstandsauftragschweißen von Einzelteilen. Allerdings mit Kondensatorstrom.

Im GOSNITI Moskau 1977 geben Roginskij, P.B. und Poljacenko, A. V. eine Empfehlung zur Aufarbeitung von Teilen durch Anschweißen von Draht nach dem Widerstandsschweißverfahren bekannt.

GOSNITl ist das Forschungsinstitut für die Instandsetzung des Maschinen- und Traktorenparks.

Die Elektro-Widerstands-Auftragsschweißung der Sitzflächen gußeiserner Gehäuseteile wird von Michajlav, V. P., Mirzogan, Ch. A. undTkaceva, E.S. Jn Svarocnoe proizvodstva Moskau 15 (1979) H 3 Seiten 38 bis 39 beschrieben.

Dr. Poljatschenko, G. Kastner, H. Kulwatz fassen in der Agrartechnik, Berlin 33 (1983) H 2 Seiten 82 und 83 unter dem Titel „Widerstandsauftragsschweißen von Bauteilen", die vorstehenden Veröffentlichungen zusammen und ergänzen sie durch eigene Erfahrungen.

Das Verfahrensprinzip wird wie folgt beschrieben:

— Beim Beschichten von Maschinenteilen wird das bekannte Verfahrensprinzip des Widerstandsrollennahtschweißens, ohne Kondensatorstrom, benutzt.

Auf die durch Drehen oder Schleifen vorbereitete Fläche wird der Zusatzwerkstoff aufgebracht und anschließend mit Hilfe von Rollenelektroden (ein oder zwei Schweißrollen) vollkommen oder teilweise verschweißt. Das Verfahren wird auch als

Widerstands-Rollnaht-Beschichten (WRB) bezeichnet. Die Nähte können sich überlappen, nebeneinander liegen oder einen bestimmten Abstand haben.

Mit dem Verfahren können ebene und gewölbte Flächen beschichtet werden. Gegenwärtig kommt es für die Beschichtung von rotationssymmetrischen Innen- und Außenflächen von Teilen aus Stahl und Gußeisen zur Anwendung. Bei der Außenbeschichtung von rotationssymmetrischen Bauteilen dreht sich das Schweißteil in einer Vorrichtung, während bei der Innenbeschichtung von figurellen Bauteilen (z. B. Gehäuse) das Schweißteil im allg. feststeht und der Schweißkopf sich dreht.

Es kann mit einer Rolle, aber auch mit zwei Rollen geschweißt werden, wobei letzteres Verfahren häufig zur Anwendung kommt.

Die Autoren befassen sich nun mit den Vor- und Nachteilen, die dem Widerstandsrollennahtauftragsbeschichten innewohnen.

Vorteile

— Schichtdicke in einer Lage (mehrere Lagen sind möglich) und Güte variierbar (0,1 bis 1,2 mm, weich, härtbar und hart)

— Auftragsleistung mit max. 1,5m/min höher als bei Schmelz-Auftragsschweißverfahren

— Schweißteil erwärmt sich nurwenig,sodaß nur sehr geringe Gefügebeeinflussung und kaum Verzugsgefahr besteht

— kein Vorwärmen erforderlich

— Aufmaß für mechanische Nachbearbeitung mit rd. 0,5 mm auf den Durchmesser bezogen sehr gering

— Importe von Zusatzwerkstoffen können vermieden werden, da bereits mit einfachen Blechen (z. B. St. 38 ein gutes Festigkeitsergebnis erzielt werden kann)

— gute Arbeitsbedingungen beim Beschichten (kein Lärm, keine toxischen und lästigen Gase, kein Lichtbogen, keine Spritzer) Nachteile

— schwer automatisierbare Zusatzwerkstoffzuführung (z. B. von Hand)

— vor dem Beschichten müssen die Bauteile vorgeschliffen oder vorgedreht werden (beim Schmelzschweißverfahren ist das bei der Aufarbeitung nicht erforderlich)

— größere Spannungsschwankungen im Netz wirken sich negativ aus

— Minderung der Dauerfestigkeit (nur rd. 50% der Dauerfestigkeit nach dem Lichtbogenschweißverfahren)

— größerer C-Gehalt, neigt zur Rißbildung

— Auftragen auf komplizierte Teile (z. B. Kurbelwellen) konstruktiv schwierig

— gegenwärtig keine Breitenanwendung möglich.

Die Autoren beschreiben auch die Geräte und Maschinen für die Durchführung des Widerstandsrollennahtauftragsbeschichtens, die aus der Sowjetunion bekannt sind, und die aus einem Baukastensystem bestehen. Es können für die verschiedensten Zwecke Baueinheiten zu Anlagen komplettiert werden.

Widerstandsrollennahtauftragsbeschichtungs-Werkzeuge können auch zu kompletten Maschinen für die Beschichtung ζ. Β. von Wellen, wie im Bild 1 dieser Veröffentlichung gezeigt, ergänzt werden. Die Werkzeuge für die Außenbeschichtung sind sperrig und kurz. Die Rollenelektroden haben häufig einen Durchmesser von 160 bis 180mm. Die untere von zwei Schweißrollen übernimmt gleichzeitig eine Stützfunktion. Die Dreh- bzw. Aufnahmevorrichtung für das rotationssymmetrische Teil kann nach der Schilderung eine gebrauchte Werkzeugmaschine (z. B. eine Drehmaschine) sein. Es werden auch einige Typen von Widerstandsrollennahtbeschichtungsmaschinen bzw. Anlagen sowjetischer Produktion angegeben.

— für die Außenbeschichtung (Rundauftrag) von Wellen auf ßasis der Zug- und Leitspindeldrehmaschine I K 62, die sowj. Type OKS-9862A

— für die Außenbeschichtung (Rundauftrag) von Wellen auf Basis einer eigenen Drehvorrichtung gemäß dem Bild 1, die sowj. Type O KS-12296

— fürdieAußenbeschichtung (Rundum-und Längsauftrag) von Wellen auf Basis einer eigenen Drehvorrichtung, die sowj. Type OKS-5610

— für die Innen- und Außenbeschichtung ζ. B. von Flanschen (innen) und Wellen (außen), die sowj. Type OKS-5588. Als technische Daten für diese Maschinen werden angegeben:

— Primärleistung max. 35/75 KVA

— Sekundärstrom max. 12 A

— Elektrodenkraft 1000-3 000 N

— Auftragsleistung 60-80 cm²/min

— Dicke des Zusatzwerkstoffs:

Blech bzw. Band 0,3 bis 1,2 mm

Draht 1,2 bis 2 mm - ,

— Abmessungen der Schweißstelle:

Wellendurchmesser 10-250 mm

Als Zusatzwerkstoffe werden eingesetzt:

Stahlbleche, pulvermetallurgische Erzeugnisse und Drähte. Wie diese Stahlbleche und Drähte konkret angewendet und aufgebracht werden, ist in der Technischen Gemeinschaft 32 (1984) H 10 S 21 in ausgezeichneter Weise erläutert und bebildert demonstriert.

Das Prinzip des Verfahrens besteht darin, daß auf die Oberfläche einer verschlossenen Welle bzw. die Lochwandung einer Bohrung ein Stahlblechstreifen aufgelegt und mittels Kontaktrollen angedrückt wird. Über die Kontaktrollen wird ein Spannungsimpuls zugeführt. Impulsdauer und Schweißstromstärke richten sich nach der Art des Grundwerkstoffes und der Dicke des aufgelegten Blechstreifens. In der Regel rotiert das zu regenerierende Teil, die Rollen wälzen auf dem Streifenumfang ab und führen gleichzeitig eine Längsvorschubbewegung aus, so daß der aufgebrachte Werkstoff über die gesamte Fläche verschweißt wird. Auf diese Weise können Zylinderlaufbuchsen, Motorblöcke, Lagerbuchsen, Gewinde u.a. wiederhergestellt werden.

Die wesentlichen Vorteile des Verfahrens bestünden in der Möglichkeit des Einsatzes von Blechstreifen verschiedener Stahlsorten mit beliebiger Dicke. Die Zugabe für die nachfolgende mechanische, meist Schleifbearbeitung könne minimal gehalten werden.

Weitere Vorteile seien die nur geringfügige thermische Beanspruchung des Teiles infolge kurzer Stromimpulse, gute Wärmeabführung über die Kontaktrollen und mittels Kühlemulsion, die erreichbare feste Verbindung des aufgeschweißten Blechstreifens mit dem Grundwerkstoff und die hohe Leistung des Verfahrens. Anstelle des Blechstreifens könne Draht

verwendet werden, wenn Gewinne oder Wellenverzahnungen wiederhergestellt werden sollen. ^;

Im ersten dazu gegebenem Bild ist das Prinzip des Widerstandsrollennahtschweißens dünner Bleche auf Wellen demonstriert.

Im zweiten Bild ist das Regenerieren von Lochwandungen durch Widerstandsrollennahtschweißen eines Blechstreifens in eine Bohrung gezeigt.

Im dritten Bild ist gezeigt, wie die Anwendung von Draht bei der Widerstandsrollennahtschweißung zu verstehen ist. Sie besteht darin, daß z. B. bei Gewinde in die Gewindegänge Draht in der Steigung des Gewindes eingewickelt und verschweißt wird. Oder wie im dritten Bild gezeigt, durch Einlegen von Draht in die Zahnlücken eines verschlissenen Zahnrades und dessen Verschweißung mittels Widerstandsrollennahtschweißens.

Diese Verfahren haben jedoch die Nachteile an sich, daß nicht immer Bleche mit den zweckmäßigsten Verschleißeigenschaften zur Verfügung stehen und daß die Festigkeit der aufgeschweißten Blechmanschette nicht für alle Beanspruchungsfälle ausreicht, z.B. nicht für Nadellagerbelastungen.

Mit aufgeschweißten Pulverschichten werden diese Nachteile aber weitgehend vermieden.

Beim Aufschweißen von Bohrungen hat sich das Pulverschweißen bewährt. Beim Aufschweißen von Wellen, insbesondere solcher kleiner Durchmesser, mußten jedoch bisher verschiedene Nachteile in Kauf genommen werden. Bei Anwendung der Standard-Rollenanordnung, d.h. die aufzuschweißende Welle befindet sich zwischen je einer unteren und einer oberen Rollenelektrode, ist es aus geometrischen Gründen bei Wellendurchmessern kleiner als der Rollenelektrodendurchmesser nicht mehr möglich, das Pulver der Welle zuzuführen. Die Lösung des Problems schien die Pulverzuführung zur unteren Elektrodenrolle zu sein. Bei ihrer Drehbewegung nimmt sie das Pulver mit und verschweißt es an der Kontaktstelle der Elektrodenrolle mit der Welle. Der Schweißprozeß wird jedoch durch das Kühlwasser gestört, da es zeitweilig über die untere Elektrodenrolle läuft und das Pulver vor dem Verschweißen wegspült.

Nach einer weiteren Lösung sind die Drehachsen von Welle und Rollenelektrode nicht über-, sondern nebeneinander angeordnet. Das Pulver rieselt direkt in die Kehle zwischen Welle und Elektrode. Die Wasserkühlung erfolgt unten.

Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Beobachtbarkeit des Prozesses schlecht ist.

Einer im DD-PT 226805 beschriebene Vorrichtung zum Widerstandsrollennahtauftragschweißen von Wellen liegt nun die Aufgabe zugrunde, Schweißstelle und Kühlwasserabtropfstelle örtlich sicher zu trennen, ohne die Verhinderungslinie der Rollenmittelpunkte wesentlich aus der Senkrechten zu verdrehen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß Oberrolle und Unterrolle so an der Welle angeordnet sind, daß die Verbindungslinie der Rollenkontaktpunkte in einem Winkel von vorzugsweise 20-30° aus der Vertikalen verdreht ist und die Pulverzuführung vorzugsweise an der Unterrolle angeordnet ist.

Gegenstand dieser Lösung sei somit ein Verfahren zum Widerstandsrollennahtauftragsschweißen von Wellen vorzugsweise kleiner Durchmesser, wo die Verbindungslinie der Rollenmittelpunkte in einem Winkel gegenüber der Senkrechten angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung der Rollen erfolgt eine sichere Trennung zwischen der Schweißstelle und dem Kühlwasser, was an der tiefsten Stelle der aufzuschweißenden Welle abtropft und die Gefahr des Wegspülens des Pulvers durch das Kühlwasser nicht besteht.

Das Pulver wird auf die Unterrolle gegeben, von welcher es zur Schweißstelle transportiert wird. Bei einer Änderung der Drehrichtung der Rollen ist auch die Zugabe des Pulvers auf die aufzuschweißende Welle an der Oberrolle möglich.

Mit dieser Lösung wird zwar das Problem Kühlung beseitigt, aber eine andere Problematik geschaffen, nämlich die Dicke der aufzutragenden Schicht. Mit dem Pulver, welches aus dem Pulverbehälter über ein Pulverdosierrohr der Unterrolle zugeführt wird, die es dann bis an die Schweißstelle transportiert, wo es unter dem Einfluß von Elektrodenkraft und Schweißstrom auf der Welle verschweißt wird, läßt sich nur eine sehr dünne und nicht immer gleichmäßig dicke Schicht auftragen, die bei stark verschlissenen Teilen bzw. Wellen meist nicht ausreichend ist.

In der DD-PS 226805 ist beschrieben:

— Seite 4, Zeilen 7-10. Die aufzuschweißende Welle 1 mit einem Durchmesser von 30 mm ist in bekannter Weise in einer Widerstandsrollennahtauftragsschweißmaschine eingespannt und rotiert zwischen Oberrolle 2 und Unterrolle 3.

Leider ist es nicht möglich, eine bekannte Widerstandsrollennahtauftragsschweißmaschine in der Literatur festzustellen mit Ausnahme der vorstehend zitierten sowjetischen Einrichtungen. Im aktuellsten Nachweis von Fritzscheund Hüttner, Widerstandsschweißen Bd. 5, Zentralinstitut für Schweißtechnik Halle 1975 sind die bis dato bekannten Schweißmaschinen beschrieben. In Abb. 10 auf Seite 17 ist eine Widerstandsrollennahtschweißmaschine mit Standardrollenanordnung in Seitenansicht dargestellt. In den Abb. 3.1.1.2. und 3.1.1.1. auf Seite 94 sowie der Abb. 3.1.1.3. auf Seite 95 ist die Universal-Rollennaht- und Punktschweißmaschine UN 60Pn abgebildet und dazu folgendes beschrieben:

— Die Universal-Rollennaht- und Punktschweißmaschine UN 60 bietet die Möglichkeit, folgende Schweißarbeiten durchzuführen:

— Quernaht-Schweißen, Längsnaht-Schweißen, Einzelpunkt-Schweißen, Reihenpunkt-Schweißen.

— Der Einsatz der Schweißanlage erfolgt vorteilhaft in der gesamten blechverarbeitenden Industrie, z. B.:

— Bei der Herstellung von gas- und druckdichten Behältern aller Art, Gehäusen, Karosserieteilen, Waschmaschinen, Rohren, Badeöfen, in der Bauindustrie usw.

Durch die Möglichkeit der Quer- und Längsnahtschweißung lassen sich beispielsweise Behälter komplett herstellen, indem zuerst der Behältermantel längsgeschweißt und anschließend der Boden eingeschweißt wird. Die Maschine ist mit Armausladungen bis max. 1000 mm lieferbar. Für Rohre mit Innendurchmessern unterhalb 85 mm und bis 400 mm Länge kann als Zusatzaggregat ein Dornschlitten geliefert werden (s. Abb. 3.1.1.3.). Der Bewegungsablauf ist automatisiert. Es kommen hier als manuelle Arbeitsgänge nur das Einlegen und Entnehmen der Werkstücke in Frage.

— Durch dieses Aggregat ist es möglich, Längsnähte an Rohren mit kleinem Innendurchmesser zu schweißen. Die untere Durchmessergrenze wird durch den Einsatz des Dornschlittens auf ca. 30 mm herabgesetzt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, nichtzylindrische Hohlkörper, wie z. B. kegelstumpfförmige Rohre und solche mit eckigen oder ovalen Querschnitten zu schweißen.

— Der Schweißstrom ist auswechselbar und wird in seiner Form und Abmessung der jeweiligen vorliegenden Schweißaufgabe angepaßt. Die Lagesicherung der Werkstücke erfolgt durch magnetische Spanner und einem verstellbaren Längsanschlag. Der Schweißvorgang läuft automatisch ab, das geschweißte Teil wird selbsttätig freigegeben, während der Dornschlitten in seine Ausgangslange zurückfährt. Die max. Schweißlänge beträgt 400 mm, die Schweißgeschwindigkeit 0,42-5,16 m/min.

Angaben, daß man mit dieser Widerstandsrollenschweißmaschine auch Auftragsschweißungen durchführen kann, sind nicht vorhanden.

Auch in einem Prospekt von 1981 des VEB ElektroschweißmaschinenwerkAue Oststraße 24-28, Aue, 9400 über die Universal-Rollennaht- und Punktschweißmaschine Type UN 60 Pn fehlen derartige Hinweise.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, verschlissene oder auch stark verschlissene rotationssymmetrische Teile für die Wieder- bzw. Weiterverwendung zu regenerieren oder auch rotationssymmetrische Teile niederer Materialqualität an ihren Arbeits- bzw. Abnutzungsflächen bzw. Oberflächen für höhere Standfestigkeit zu veredeln, unter Anwendung der Widerstandsrollennahtschweißung, wobei die bekannten Probleme der Schichtdicken und der Kühlung quasi ausgeschaltet werden sollten und auf sehr wirtschaftliche Art und Weise, der Funktion der zu regenerierenden oder der zu veredelnden rotationssymmetrischen Teile entsprechende und deren Abnutzungseinflüssen standhaltende Beschichtungen aufgebracht werden können und wobei sowohl der Abnutzungsgrad der Rollenelektroden als auch der Energieeintrag für den Schweißprozeß auf ein Minimum herabgesetzt und die Voraussetzungen geschaffen werden sollen, um die Regenerierung bzw. Veredelung der rotationssymmetrischen Teile mit an sich bekannten Widerstandsrollennahtschweißmaschinen durchführen zu können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine angenäherte technische Verfahrenskombination von Widerstandsrollennaht- und Buckelschweißung mittels Zusatzwerkstoff genügender und immer gleicher Menge, während des gesamten Verfahrensprozesses, zur exakt wiederholbaren Widerstandsrollennahtauftragsbeschichtung rotationssymmetrischer Teile und eine Lösung zu schaffen, mit der der Rollenelektrodenverschleiß und der Energieeintrag bei der Widerstandsrollennahtauftragsbeschichtung rotationssymmetrischer Teile, gegenüber bekannten Schweißverfahren wesentlich gemindert wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die als Zusatzeinrichtung zu üblichen bzw. bekannten Widerstandsrollennahtschweißmaschinen eingesetzt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe, bei der eine Widerstandsrollennahtauftragsschweißmaschine mit parallel zum aufzuschweißenden rotationssymmetrischen Teil angeordneten Rollenelektroden angewendet wird, besteht darin, daß zwischen eine freilaufende Rollenelektrode und das aufzuschweißende rotationssymmetrische Teil ein Draht eingeführt wird, der in einer ersten Phase — sprich halbe Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles — plastisch zu einem Band umgeformt und zum Teil mit dem rotationssymmetrischen Teil verschweißt wird und daß in einer zweiten Phase — sprich zweite halbe Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles — beim Durchlauf zwischen der zweiten Rollenelektrode und dem aufzuschweißenden rotationssymmetrischen Teil, das geformte Band mit dem rotationssymmetrischen Teil fest verschweißt wird, wobei durch die rotatorische und axiale Bewegung des rotationssymmetrischen Teiles es zu einer dichten, spiralförmig aufgebrachten in sich homogenen Beschichtung des rotationssymmetrischen Teiles kommt und daß als Drahtzusatzwerkstoff CO₂-Schweißdraht in der Güte 10MnSi6oder 10MnSi8oder30MnCrTi5 und eine Drahtstärke von 1,0 bis 1,2 mm Durchmesser verwendet wird, und wobei folgende Parameter einzuhalten sind:

F = 1 500-2 000 N

I= 9,5-10KA

t = 3

0 = 4 dabei ist:

F = die Elektrodenkraft N (Newton)

I = der im Schweißstromkreis fließende Strom KA (Kilo-Ampere)

t = die Zeit des Stromflusses in Sekunden

tp = dieZeitdauerfüreineinzelnesSchweißspielinSekunden

ts = die Stromzeit = der'Zeitabschnitt in dem innerhalb des Schweißspiels Schweißstrom auftritt

in Per. (Perioden)

tP = Die Strompause = jeder stromlose Zeitabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Stromzeiten innerhalb

des Schweißspiels in Per., s. (Perioden, Sekunden)

Während des Widerstandsrollennahtauftragsschweißprozesses wird von den Rollenelektroden eine Rotationsbewegung ausgeführt, die durch eine hohe Elektrodenanpreßkraft auf das rotationssymmetrische Teil übertragen wird. Bei einem kontinuierlichen axialen Vorschub des rotationssymmetrischen Teiles, wirkt an den Berührungsstellen — obere Rollenelektrode — rotationssymmetrischer Teil; rotationssymmetrischer Teil — untere Rollenelektrode—eine Kraft F_R, die die Ursache für einen starken Rollenelektrodenverschleiß werden kann. Um diesem Verschleiß der hochwertigen Roilenelektroden aus Kupfer und einem hohen Energieeintrag pro Bearbeitungslänge vorzubeugen, besteht eine weitere Lösung der Aufgabe darin, daß das Verfahren diskontinuierlich abgefahren wird, wobei während des eigentlichen Schweißvorganges ohne axialen Vorschub gearbeitet wird, derart, daß nach jeder halben Umdrehung des rotationssymmetrischen Teils um seine Achse, ein axialer Vorschub um den Beitrag einer Schweißnahtbreite, abzüglich des Betrages für die Überlappung der Schweißnähte, bei angehobener oberer Rollenelektrode erfolgt, wodurch die Kraft Fr völlig aufgehoben wird.

Zur Durchführung des Verfahrens besteht eine weitere Lösung der Aufgabe in einer Zusatzeinrichtung für Widerstandsrollennahtschweißmaschinen, welche die Einspannung, Arretierung, radiale und axiale Vorschubbewegung sowie die vertikale Zustellbewegung von rotationssymmetrischen Teilen zu deren Bearbeitung bzw. zu deren Widerstandsrollennahtauftragsschweißbeschichtung mit Widerstandsrollennahtschweißmaschinen ermöglicht und deren kennzeichnenden Merkmale darin bestehen, daß auf einem in definiertem Abstand von einer Senkrechten, die durch die Achsen der Rollenelektroden einer Widerstandsrollennahtschweißmaschine gebildet wird, angeordnetem Bett, ein Schlitten formschlüssig längsbeweglich angeordnet ist, auf dem vertikale Führungssäulen vorgesehen sind, an denen ein Spanneinrichtungsträger formschlüssig vertikal verstellbar geführt ist und daß in dem Spanneinrichtungsträger ein Spannarmträger, in einem kleinen definierten Bereich, um seine Achse schwenkbar angeordnet ist, an dem zwei Spann&rme in axialer Richtung verstell- und gegen Verschwenkung feststellbar vorgesehen sind und daß am vorderen Teil der Spannarme mitlaufende Spitzen, zur Aufnahme des rotationssymmetrischen Teiles, vorgesehen sind, von denen die eine mitlaufende Spitze, fest im Spannarm und die andere mitlaufende Spitze mittels manuell betätigbare Gewindespindel axial verstellbar gelagert ist und daß zur festen Begrenzung des definierten kleinen Schwenkbereiches des Spannarmträgers ein Anschlag und zur elastischen Bewegung des Spannarmträgers in seinem definierten Schwenkbereich um seine Achse, elastische, einstellbare Mittel vorgesehen sind.-

Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Spannarme der Zusatzeinrichtung gegenüber dem Grundgestell elektrisch isoliert sind.

Eine andere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Schlitten in axialer Richtung mittels Getriebemotor verstellbar ist. Nach einer alternativen Lösung ist der Schlitten, in axialer Richtung stufenlos geregelt, verstellbar. Nach einer weiteren Alternative wird der Schlitten mittels Schrittschaltwerk, in axialer Richtung beweglich, angeordnet. Zur vertikalen Verstellung des Spanneinrichtungsträgers ist eine von Hand betätigbare Gewindespindel, die auf dem Schlitten abgestützt ist, vorgesehen.

Ausführungsbeispiel

An Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert: In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1: Eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Widerstandsrollennahtschweißbeschichtung.

Fig. 2: Eine Prinzipskizze der beim Widerstandsrollennahtauftragsschweißen während der Vorschubbewegung auf die

Rollenelektroden wirksamen Kraft F_R

Fig.3: Eine Prinzipskizze der Zusatzeinrichtung in Ansicht Fig.4:. Eine Prinzipdarstellung der Einzelheit, elastischer, einstellbarer Mittel zur Begrenzung des Schwenkbereiches der

Spannarme, in Normalstellung

Fig. 5: DieEinzelheitgem. Fig. 5 nur in die Endstellung ausgeschwenkten Zustand

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein aufzuschweißendes rotationssymmetrisches Teil 1, parallel zu den Achsen 2,3 der Rollenelektroden 4,5 angeordnet, drehbar eingespannt. Die Rollenelektrode 4 ist eine freilaufende Rollenelektrode, die Rollenelektrode 5 ist eine angetriebene Rollenelektrode. Zwischen die freilaufende Rollenelektrode 4 und das aufzuschweißende rotationssymmetrische Teil 1 wird ein Draht 6 eingeführt und mittels eines Stromimpulses in der ersten Phase 7, das heißt in der ersten halben Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles 1 plastisch zu einem Band 8 umgeformt und zum Teil mit dem rotationssymmetrischen Teil 1 verschweißt. In der zweiten Phase 9, das heißt in der zweiten halben Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles 1, wird beim Durchlauf zwischen der Rollenelektrode 5 und dem aufzuschweißenden rotationssymmetrischen Teil 1, das in der ersten Phase 7 geformte Band 8 mit dem rotationssymmetrischen Teil 1 fest zu einer Auftragsschicht 10 verschweißt. Durch die rotatorische Bewegung des rotationssymmetrischen Teiles 1 und der Rollenelektroden 4,5 einerseits und durch die axiale Bewegung des rotationssymmetrischen Teiles 1 andererseits, kommt es zu einer dichten, spiralförmig aufgebrachten, in sich homogenen Auftragsschicht 10. Bei diesem Schweißprozeß dreht sich die angetriebene Rollenelektrode 5 in Richtung des Pfeiles 11, das kraftschlüssig mitgenommene rotationssymmetrische Teil 1 in Richtung des Pfeiles 12 und die ebenfalls kraftschlüssig mitgenommene freilaufende Rollenelektrode 4 in Richtung des Pfeiles 13. Der als Zusatzwerkstoff benutzte Draht 6 ist Schweißdraht CO₂ in der Güte 10MnSi6 oder 10 MnSi8 oder 30MnCrTi5, der in einer Drahtstärke von 1,0 bis 1,2 mm Durchmesser, vorzugsweise von einer Rolle aus, zugeführt wird. Die Wahl der Schweißdrahtgüten istabhängig vom Material des zu regenierenden oderzu veredelnden rotationssymmetrischen Teiles 1,den der Beanspruchung und der gewünschten Standfestigkeit und den sonstigen gewünschten Eigenschaften der zu regenierenden oderzu veredelnden rotationssymmetrischen Flächen.

Die Anpreßkraft F der Rollenelektrode 5 wirkt in Richtung des Pfeiles 14 (Fig. 1). Beim Ablauf des Verfahrens sind die folgenden Parameter einzuhalten:

F	= 1500 bis 2 000 N
I	= 9,5-10KA
t	= 3
tp	= 4

dabei ist:

F die Elektrodenkraft N (Newton)

I der im Schweißstromkreis fließende Strom KA (Kiloampere)

t die Zeit des Stromfiusses in Sekunden

tp dieZeitdauerfüreineinzelnesSchweißspielinSekunden

ts die Stromzeit = der Zeitabschnitt in dem innerhalb des Schweißspieles Schweißstrom auftritt in Per

(Perioden) tp die Strompause = jeder stromlose Zeitabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Stromzeiten innerhalb des

Schweißspiels in Per/s (Perioden/Sekunden).

Wie bereits dargelegt, wird während des Widerstandsrollennahtauftragsschweißprozesses, von den Rollenelektroden 4,5 eine Rotationsbewegung in Richtung der Pfeile 11 und 13 ausgeführt, die durch eine hohe Elektrodenanpreßkraft F in Richtung des Pfeiles 14 auf das rotationssymmetrische Teil 1 übertragen wird. Bei einem kontinuierlichen Vorschub in axialer Richtung 15 des rotationssymmetrischen Teiles 1 wirkt an den Berührungsstellen — obere Rolle 5 — rotationssymmetrisches Teil 1; rotationssymmetrisches Teil 1 —untere Rollenelektrode 4 eine Kraft F_R (Fig. 2), die die Ursache für einen starken Rollenelektrodenverschleiß werden kann. In der Fig.2 ist das Prinzip erläutert, dabei bedeuten: F_v — die Vorschubkraft aufgrund der axialen Bewegung in Richtung 15 Fn — die Antriebskraft (Normalkraft) Fr — die resultierende Kraft an der Berührungsstelle.

Mit 16 ist eine mitlaufende Spitze bezeichnet, zwischen der das rotationssymmetrische Teil 1 eingespannt ist. Um diesem Verschleiß der hochwertigen Rollenelektroden 4, 5 aus Kupfer sowie einem hohen Energieeintrag pro Bearbeitungsstärke vorzubeugen, besteht eine Abwandlung des bereits beschriebenen Verfahrens darin, daß das Verfahren nicht mehr kontinuierlich, sondern diskontinuierlich abgefahren wird, derart, daß während des eigentlichen Schweißvorganges ohne axialen Vorschub gearbeitet wird, und daß nach jeder Phase 7 oder/und 9 das heißt nach jeder halben Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles 1 um seine Achse 17, ein axialer Vorschub um den Betrag einer Schweißnahtbreite, abzüglich des Beitrags für die Überlappung der Schweißnähte bei angehobener oberer Rollenelektrode 5 erfolgt. Durch diese annähernd schrittweise Vorschubbewegung, wird die resultierende Kraft F_R völlig aufgehoben. Auch der Energieeintrag beim Schweißprozeß reduziert sich merklich.

Um die Verfahrensschritte so rationell wie nur möglich abfahren zu können, wurde eine Zusatzeinrichtung geschaffen, die übliche Widerstandsrollennahtschweißmaschinen zur Durchführung von Regenerierungen und Veredelungen rotationssymmetrischer Teile 1 geeignet machen. Die Zusatzeinrichtung führt folgende Funktionen aus: Mit ihr werden die rotationssymmetrischen Teile 1 eingespannt, arretiert und mit ihr wird eine radiale Bewegung und axiale Vorschubbewegung des rotationssymmetrischen Teiles 1 ermöglicht. Auch die vertikale Zustellbewegung von rotationssymmetrischen Teilen 1 zu deren Bearbeitung bzw. zu deren Widerstandsrollennahtauftragsschweißbeschichtung in Widerstandsrollennahtschweißmaschinen, kontinuierlicher Art, wird ermöglicht. Diese Zusatzeinrichtung besteht aus einem Bett 18, welches in einem definierten Abstand von einer Senkrechten 19, die durch die Achsen 2,3 der Rollenelektroden 4,5 einer Widerstandsrollennahtschweißmaschine gebildet wird, angeordnet ist. Auf dem Bett 18 ist ein Schlitten 20 in Richtung der Pfeile 21 längsbeweglich angeordnet. Die Längsbewegung des Schlittens 20 ist formschlüssig gesteuert. Fest mit dem Schlitten 20 verbunden sind vertikale Führungssäulen 22, an denen ein Spanneinrichtungsträger 23 formschlüssig vertikal in Richtung der Pfeile 24 verstellbar geführt ist. Im Spanneinrichtungsträger 23 ist ein Spannarmträger 25 gelagert, der mittels einer Arretierung 26 in einem kleinen definierten Bereich 27 um ca. 10° um seine Achse 28 schwenkbar ist. Am Spannarmträger 25 sind zwei Spannarme 29 in axialer Richtung verstellbar aber gegen Verschwenkung auf dem Spannarmträger 25 feststellbar vorgesehen. An den vorderen Teilen der Spannarme 29 sind mitlaufende Spitzen 16 und 30 zur Aufnahme des rotationssymmetrischen Teiles 1 angeordnet, von denen die eine mitlaufende Spitze 16 fest im Spannarm 29 und die andere mitlaufende Spitze 30 mittels manuell betätigbarer Gewindespindel 31 axial in Richtung der Pfeile 32 verstellbar gelagert ist. Zur festen Begrenzung des definierten kleinen Schwenkbereiches 27 von ca. 10°, des Spannarmträgers 25 ist ein Anschlag 33 vorgesehen, während zur elastischen Bewegung des Spannarmträgers 25 in seinem definierten Schwenkbereich 27 um seine Achse 28, elastische einstellbare Mittel 34,35,36 vorgesehen sind, wobei im Ausführungsbeispiel ein unter Federdruck stehender Bolzen gewählt und bei dem die Feder mittels Gewindeschraube spannbar ist. Durch diese Lösung erhalten die Spannarme 29 die mit dem Spannarmträger fest verbunden sind, eine federnde Lagerung. Dies ist erforderlich bzw. zweckmäßig, um vertikale Differenzen des rotationssymmetrischen Teiles 1 zwischen den Rollenelektroden 4,5 zu kompensieren, so daß die Elektrodenkraft F ungehindert wirken kann, nämlich von der oberen Rollenelektrode 5 über das eingespannte rotationssymmetrische Teil 1 auf die untere Rollenelektrode 4. Durch diese Anordnung tritt aber noch ein zweiter.Vorteil ein. Nur wenig verschlissene rotationssymmetrische Teile, die nur eine geringe Qualität haben, brauchen vor der Auftragsbeschichtung nicht erst mechanisch bearbeitet zu werden.

Durch die Elastizität der Spannarme werden die radikalen Differenzen des rotationssymmetrischen Teiles 1 ausgeglichen. Bei der mechanischen Nachbearbeitung nach dem Auftragsschweißprozeß erfolgt dann die völlige Egalisierung. Die Spannarme 29 sind gegenüber dem Grundgestell elektrisch isoliert, zweckmäßig erfolgt dies bereits an den Führungssäulen 22. Zur vertikalen Verstellung des Spanneinrichtungsträgers 23 ist eine von Hand betätigbare Gewindespindel 37, die auf dem Schlitten 20 abgestützt ist, vorgesehen. Der Schlitten 20 ist axial in Richtung der Pfeile 21 über eine Spindel 38 von einem Getriebemotor 39 aus verstellbar. Es ist möglich, die Verstellung des Schlittens 20 auch stufenlos geregelt vorzunehmen. Für die Durchführung des diskontinuierlichen Vorschubs wird für die axiale Bewegung des Schlittens 20 vorteilhafterweise ein Schrittschaltwerk angeordnet.

Claims

1. Verfahren zur Widerstandsrollennahtauftragsschweißung von rotationssymmetrischen Teilen, bei dem eine Widerstandsrollennahtauftragsschweißmaschine mit parallel zum aufzuschweißenden rotationssymmetrischen Teil angeordneten Rollenelektroden angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen eine freilaufende Rollenelektrode (4) und das aufzuschweißende rotationssymmetrische Teil (1) ein Draht (6) eingeführt wird, der in einer ersten Phase (7) — sprich halbe Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles (1) — plastisch zu einem Band (8) umgeformt und zum Teil mit dem rotationssymmetrischen Teil (1) verschweißt wird und daß in einer zweiten Phase (9) — sprich zweite halbe Umdrehung des rotationssymmetrischen Teiles (1) — beim Durchlauf zwischen der zweiten Rollenelektrode (5) und dem aufzuschweißenden rotationssymmetrischen Teil (1), das geformte Band (8) mit dem rotationssymmetrischen Teil (1) fest verschweißt wird, wobei durch die rotatorische und axiale Bewegung des rotationssymmetrischen Teiles (1) es zu einer dichten, spiralförmig aufgebrachten, in sich homogenen Beschichtung bzw. Auftragsschicht (10) des rotationssymmetrischen Teiles (1) kommt urid daß als Drahtzusatzwerkstoff CO₂-Schweißdraht (6) in der Güte 10MnSi6 oder 10MnSi8 oder 30 MnCrTi5 und eine Drahtstärke von 1,0 bis 1,2 mm Durchmesser verwendet wird und wobei folgende Parameter einzuhalten sind:

F = 1500 bis 2 000 N
I = 9,5-10KA
t = 3
, tp = 4
dabeiist:

F = die Elektrodenkraft N (Newton)

I = der im Schweißstromkreis fließende Strom KA (Kiloampere) t = die Zeit des Stromflusses in Sekunden
tp = dieZeitdauerfüreineinzelnesSchweißspiel in Sekunden ts = Die Stromzeit—der Zeitabschnitt in dem innerhalb des Schweißspiels Schweißstrom auftritt

in Per (Perioden)
tp = Die Strompause—jeder stromlose Zeitabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Stromzeiten innerhalb des Schweißspiels in Per, s. (Perioden, Sekunden)

2. Verfahren zur Widerstandsrollennahtauftragsschweißung von rotationssymmetrischen Teilen, bei dem eine Widerstandsrollennahtauftragsschweißmaschine mit parallel zum aufzuschweißenden rotationssymmetrischen Teil angeordneten Rollenelektroden angewendet wird nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren diskontinuierlich abgefahren wird, wobei während des eigentlichen Schweißvorganges ohne axialen Vorschub gearbeitet wird, derart, daß nach jeder halben Umdrehung des rotationssymmetrischen Teils (1) um seine Achse (17), ein axialer Vorschub um den Betrag der Schweißnahtbreite abzüglich des Betrages für die Überlappung der Schweißnähte, bei angehobeneroberer Rollenelektrode (5) erfolgt, wodurch die resultierende Kraft F_R an der Berührungsstelle, die aus der Vorschubkraft Fv infolge axialer Bewegung des rotationssymmetrischen Teiles (1) und der Antriebskraft F_n, der sog. Normalkraft entsteht, völlig aufgehoben wird.

3. Einrichtung für Widerstandsrollennahtauftragsschweißung von rotationssymmetrischen Teilen, welche die Einspannung, Arretierung, radiale und axiale Vorschubbewegung sowie die vertikale Zustellbewegung von rotationssymmetrischen Teilen zu deren Bearbeitung bzw. zu deren Widerstandsrollennahtauftragsschweißbeschichtung mit

Widerstandsrollennahtschweißmaschinen ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem in definiertem Abstand von einer Senkrechten (19), die durch die Achsen (2,3) der Rollenelektroden (4, 5) einer Widerstandsrollennahtschweißmaschine gebildet wird, angeordnetem Bett (18), ein Schlitten (20) formschlüssig längsbeweglich angeordnet ist, auf dem vertikale Führungssäulen (22) vorgesehen sind, an denen ein Spanneinrichtungsträger (23) formschlüssig vertikal verstellbar geführt ist und daß in dem Spanneinrichtungsträger (23) ein Spannarmträger (25), in einem

kleinen definierten Bereich (27), um seine Achse (28) schwenkbar, angeordnet ist, an dem zwei Spannarme (29) in axialer Richtung verstell- und gegen Verschwenkung feststellbar vorgesehen sind und daß am vorderen Teil der Spannarme (29) mitlaufende Spitzen (16, 30), zur Aufnahme des rotationssymmetrischen Teiles (1), vorgesehen sind, von denen die eine mitlaufende Spitze (16) fest im Spannarm (29) und die andere mitlaufende Spitze (30) mittels manuell betätigbarer Gewindespindel (31) axial verstellbar gelagert ist und daß zur festen Begrenzung des definierten kleinen Schwenkbereichs (27) des Spannarmträgers (25) ein Anschlag (33) und zur elastischen Bewegung des Spannarmträgers (25) in seinem definierten Schwenkbereich (27) um seine Achse (28), elastische einstellbare Mittel (34,35,36) vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannarme (29) gegenüber dem Grundgestell elektrisch isoliert sind.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (20) in axialer Richtung (21) mittels Getriebemotor (39) verstellbar ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (20) in axialer Richtung (21) stufenlos geregelt, verstellbar ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (20), mittels eines Schrittschaltwerkes, in axialer Richtung (21) beweglich, angeordnet ist.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur vertikalen Verstellung des Spanneinrichtungsträgers (23) eine von Hand betätigbare Gewindespindel (37), die auf dem Schlitten (20) abgestützt wird, vorgesehen ist.