DE399946C - Process for welding small plates made of high-quality steel (tool steel, high-speed steel, etc.) onto inferior steel or iron - Google Patents

Description

Es ist schon vielfach versucht worden, hochwertigen Stahl, wie z. B. Werkzeugstahl, Schnelldrehstahl usw., auf minderwertigeren Stahl oder Eisen auf elektrischem Wege aufzuschweißen, ohne daß es bisher jedoch gelungen ist, wirklich einwandfreie Schweißungen für alle Abmessungen der zu verschweißenden Gegenstände zu erhalten. Die Schwierigkeiten liegen vornehmlich darin, daß es ίο nicht gelingt, die beiden verschiedenen Materialien an ihren zu verschweißenden Flächen gleichmäßig auf Schweißhitze zu erwärmen. Um diesem Übelstande abzuhelfen, hat man vorgeschlagen, die Einspannbacken verschieden weit von der Schweißstelle an den zu verschweißenden Gegenständen angreifen zu lassen, oder man hat auch bei besonders dünnen Schweißgegenständen oder solchen verschiedenen Materials als Kontaktblöcke und Heizwiderstände verschieden starke Kohlestückchen angeordnet. Alle diese Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um eine einwandfreie Aufschweißung von kleinen Plättchen aus gutem Werkzeugstahl auf Stäbe oder Stangen aus gewöhnlichem Stahl oder Eisen zu erzielen, da hier in keiner Weise Rücksicht auf die verschiedenen Massen der zu verschweißenden Gegenstände genommen ist. Man kann es in der Praxis immer wieder beobachten, daß das Schnelldrehstahlplättchen auf ein und derselben Widerstandsschweißmaschine verbrennt, bevor das Gegenmaterial (minderwertiger Stahl oder Eisen) bei derselben Arbeitsweise die erforderliche Schweißhitze erreicht hat. Der Grund dieser Mißerfolge ist darin zu suchen, daß die zu verschweißenden Stücke sowohl hinsichtlich ihres elektrischen Widerstandes als auch hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit voneinander grundverschieden sind und auch ganz verschiedene Abmessungen aufweisen. Das hochwertige aber kleine Werkzeug- oder Schnelldrehstahlplättchen besitzt einen größeren elektrischen Widerstand und daher eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit als das Gegenmaterial und wird daher viel schneller erhitzt als der aus minderwertigerem Stahl oder Eisen bestehende Halter.Many attempts have been made to use high-quality steel, such as B. tool steel, High-speed steel, etc., to be welded electrically to inferior steel or iron, However, it has not yet been possible to achieve really flawless welds for all dimensions of the to be welded Obtain items. The main difficulties lie in the fact that it ίο fails to use the two different materials to be heated evenly to welding heat on their surfaces to be welded. To remedy this malady, one has suggested the clamping jaws at different distances from the weld to the to attack welded objects, or you also have to use particularly thin ones Welding objects or such different material as contact blocks and heating resistors of different strength carbon pieces arranged. However, all of these measures are not sufficient to ensure that small platelets are welded properly made of good tool steel on rods or bars made of ordinary steel or iron to achieve, since here in no way consideration of the different masses of the to welding objects is taken. You can do it again and again in practice observe that the high-speed steel plate is on one and the same resistance welding machine burns before the counter material (inferior steel or iron) does the required in the same way of working Has reached welding heat. The reason for these failures is to be found in the fact that the too welded pieces both in terms of their electrical resistance and in terms of their thermal conductivity are fundamentally different from one another and also very different Have dimensions. The high-quality but small tool or high-speed steel plate has a higher electrical resistance and therefore a poorer thermal conductivity than the counter material and is therefore heated much more quickly than that made from inferior steel or iron existing holders.

Diese übelstände werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zur Erreichung einer gleichmäßigen Erwärmung des Schnelldrehstahlplättchens. und des minderwertigeren Halters die stromzuführenden Einspannbacken hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit dem elektrischen Widerstände der zu verschweißenden Gegenstände angepaßt werden. Mit andern Worten, man muß das hochwertige Stahlplättchen in eine Einspannbacke aus einem Material von geringem elektrischen Widerstand und guter Leitfähigkeit, z. B. Kupfer, einspannen, während der aus minderwertigerem Stahl oder Eisen bestehende Halter von einer Einspannbacke aus einem Material von größerem elektrischen Widerstände, z. B. Eisen, gehalten wird. Das Schnelldrehstahlplättchen wird auf diese Weise nur auf einer dünnen Schicht an der Schweißstelle erwärmt, während die überschüssige Wärme durch die Kupferbacken abgeleitet wird. Der Halter wird indessen auf einen größeren Teil und gleichzeitig an der Schweißstelle auf Schweißhitze gebracht. Es ist von besonderem Werte, nach erfolgter Schweißung die das Werkzeugstahlplättchen umfassende, gutwärmeleitende Einspannbacke sofort zu entfernen, damit die von der Schweißung aufgespeicherte Wärme sich ganz allmählich verteilt, wodurch Rißbildungen in dem Stahlplättchen verhindert werden.These evils are avoided according to the invention that to achieve a uniform heating of the high-speed steel plate. and the inferior holder the current-supplying clamping jaws with regard to their thermal conductivity compared to the electrical resistance of the ones to be welded Objects to be customized. In other words, you have to put the high-quality steel plate in a clamping jaw a material of low electrical resistance and good conductivity, e.g. B. copper, clamp, while the holder made of inferior steel or iron by a clamping jaw made of a material of larger electrical resistances, e.g. B. iron, is held. The high-speed steel plate is heated in this way only on a thin layer at the welding point, while the excess heat is diverted through the copper jaws. The holder is, however, on a larger part and at the same time brought to welding heat at the welding point. It is special Values, after the welding has taken place, the good heat-conducting that encompasses the tool steel plate Immediately remove the clamping jaw so that the one stored by the weld Heat is distributed very gradually, which prevents cracks from forming in the steel plate.

Das Werkzeugstahlplättchen kann vor der Schweißung oder auch nachher gehärtet werden. Im ersteren Falle erübrigt sich nach der Schweißung die nochmalige Erwärmung des Stahlplättchens auf die erforderliche Härtetemperatur, im zweiten Falle kann die aufgespeicherte Schweißhitze für die Härtung ausgenutzt werden. Aus diesem Grunde wird die die Wärme gutleitende Einspannbacke von dem Werkzeugstahlplättchen nach erfolgter Schweißung zweckmäßig sofort ent- go fernt, um die aufgespeicherte Schweißhitze nicht sofort abzuleiten, sondern für die erforderliche Härtetemperatur auszunützen. Man kann also auf derselben Schweißmaschine sowohl die Schweißung in der angegebenen Weise vornehmen, als auch die für die Här-The tool steel plate can be hardened before welding or afterwards. In the former case, there is no need to reheat the Steel plate to the required hardening temperature, in the second case the stored Welding heat can be used for hardening. For this reason, the clamping jaw that conducts heat well becomes of the tool steel plate expediently immediately after the welding away so that the accumulated welding heat is not dissipated immediately, but for the required amount To take advantage of the hardening temperature. So you can do both the welding in the specified Manner, as well as those for the hardening

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Adolf Sabiel in Nieder-Neuendorf.Adolf Sabiel in Nieder-Neuendorf.

S99946S99946

tung erforderliche Temperatur dem Stahlplättchen aufdrücken.Press the required temperature on the steel plate.

An Hand der Zeichnung soll nun das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren erläutert werden.The method forming the subject of the invention will now be based on the drawing explained.

Das gleichmäßige Erwärmen des aus minderwertigerem Stahl oder Eisen bestehenden Halters α und des Schnelldrehstahlplättchens b auf Schweißhitze wird dadurch erreicht, daß der Halter« von einer vom Transformator T gespeisten Einspannbacke c aus einem die Wärme schlechtleitenden Material, ζ. Β. Schmiedeeisen, umschlossen wird, während das Werkzeugstahlplättchen b von einer Spannbacke d umfaßt ist, welche aus einem die Wärme besser leitenden Material, wie z. B. aus Kupfer, besteht.The uniform heating of the group consisting of lower quality steel or iron holder α and the high speed steel plate b to welding heat is achieved in that the holder "of a transformer T is fed by the clamping jaw c poorly conducting a heat material ζ. Β. Wrought iron, is enclosed, while the tool steel plate b is surrounded by a clamping jaw d , which is made of a better heat conductive material, such as. B. made of copper.

Es ist dabei zu beachten, daß das gutwärmeleitende Material d mit möglichst großer Auflagefläche und kurzem Abstand von der Schweißstelle den Schnelldrehstahl b umfaßt, wodurch eine gute Wärmeableitung bewerkstelligt wird, während die Erhitzung nur auf einer dünnen Schicht an der Schweißstellee erfolgt, wohingegen die Einspannbacke c auf dem schlechter wärmeleitenden Material mit geringerer Auflagefläche und größerem Abstand von der Schweißstelle mit dem Gegenmaterial α in Verbindung steht, damit die Ergo hitzung am Gegenmaterial α auf eine größere Zone / sich ausbreitet. Um» die durch die gute Wärmeleitung der Kupferelektrode d nach der Schweißung erfolgende plötzliche Abkühlung und dadurch entstehende Materialspannungen und Rißbildungen an den aufgeschweißten Schnelldrehstahlplättchen b zu verhindern, wird zweckmäßig die kühlende Kupferelektrode d sofort nach erfolgter Schweißung entfernt, damit sich die Wärme von dem an Masse größerem Gegenmaterial a auf das kleinere Stsahlplättchen allmählich überträgt bzw. ausgleichen kann.It should be noted that the material d , which is a good heat conductor, encompasses the high-speed steel b with the largest possible contact surface and a short distance from the welding point, whereby good heat dissipation is achieved, while the heating only takes place on a thin layer at the welding point, whereas the clamping jaw c on the poorly thermally conductive material with a smaller contact surface and greater distance from the welding point with the counter material α in connection, so that the Ergo heating on the counter material α spreads to a larger zone /. In order to prevent the sudden cooling caused by the good heat conduction of the copper electrode d after welding and the resulting material stresses and cracks on the welded high-speed steel plate b , the cooling copper electrode d is expediently removed immediately after the welding process, so that the heat is removed from the ground larger counter material a gradually transfers or can compensate for the smaller steel plate.

Man kann auch vorteilhaft das Stahlplättchen vor dem Aufschweißen härten, da durch den Schweißvorgang selbst das Material sich nur in dünner Schicht an der Schweißstellee erhitzt und der übrige Teil des Stahlplättchens, besonders die äußersten Schneidkanten, sich nicht enthärten.It is also advantageous to harden the steel plate prior to welding, as through the welding process itself the material is only in a thin layer at the welding point heated and the rest of the steel plate, especially the outermost cutting edges do not soften.

g₀ Man kann auch nach erfolgter Schweißung auf der gleichen Schweißmaschine bei Entfernung der die Wärme gutleitenden Elektrode von dem Werkzeugstahlplättchen und durch Dazwischenschiebung und Einspannung eines Elektrodenmaterials von schlechterer Wärmeleitung das ganze Werkzeugstahlplättchen auf die gewünschte hohe Härtetemperatur bringen, so daß die bei der Schweißung aufgespeicherte Wärme für die Härtung ausgewertet wird.g ₀ You can also bring the entire tool steel plate to the desired high hardening temperature on the same welding machine after welding has been carried out on the same welding machine by removing the electrode that conducts heat well from the tool steel plate and by inserting and clamping an electrode material with poor heat conduction in between, so that the heat accumulated during the welding process is evaluated for hardening.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: 1. Verfahren zum Aufschweißen von Plättchen aus hochwertigem Stahl (Werkzeugstahl, Schnelldrehstahl usw.) auf minderwertigeren Stahl oder Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung unter Anpassung der stromzuführenden Einspannbacken an den elektrischen Widerstand der zu verschweißenden Gegenstände in der Weise ausgeführt wird, daß das Plättchen aus hochwertigem Stahl von einer Einspannbacke aus einem Material geringen elektrischen Widerstandes und guter Wärmeleitfähigkeit, nämlich Kupfer, und der minderwertigere Stahl oder das Eisen von einer Einspannbacke aus einem Material mit schlechterer Wärmeleitfähigkeit und größerem elektrischen Widerstände, nämlich Eisen, gehalten wird.1. Process for welding on platelets made of high-quality steel (tool steel, High-speed steel, etc.) on inferior steel or iron, characterized in that the weld under Adaptation of the current-supplying clamping jaws to the electrical resistance of the objects to be welded is carried out in such a way that the plate is made of high quality steel from a clamping jaw made of a material of low electrical resistance and good thermal conductivity, namely copper, and the inferior steel or iron from a jaw made of a material with inferior thermal conductivity and larger electrical resistance, namely iron. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannbacke das Plättchen aus hochwertigem Stahl so weit umfaßt, daß die Erwärmung auf Schweißhitze nur auf einer dünnen Schicht an der Schweißstelle erfolgt und daß nach durchgeführter Schweißung die die Wärme gutleitende Einspannbacke sofort entfernt wird.2. The method according to claim i, characterized in that the clamping jaw the high-quality steel plate embraces so far that the heating on welding heat only on a thin layer takes place at the weld and that after the weld has been carried out, the heat The highly conductive clamping jaw is removed immediately. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuschweißende, hochwertige Stahlplättchen vor dem Schweißen gehärtet wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the to be welded, high quality steel plate is hardened before welding. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Schweißung und Entfernung der die .Wärme gutleitenden Stromzuführungsbacke das Werkzeugstahlplättchen auf derselben Schweißmaschine auf die erforderliehe Härtetemperatur durch das Ausbreiten der bei der Schweißung aufgespeicherten Wärme gebracht wird.4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that after done Welding and removal of the power supply jaw, which conducts heat well the tool steel plate on the same welding machine to the required Hardening temperature is brought about by the spreading of the heat accumulated during welding. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Entfernung der die Wärme gutleitenden Stromzuführungsbacke zwischen den Werkzeugstahlplättchen und der Einspannbacke eine Hilfselektrode von schlechter Wärmeleitfähigkeit zwischengeschaltet wird, um das Stahlplättchen möglichst schnell auf die erforderliche Härtetemperatur zu bringen.5. The method according to claim 4, characterized in that after removal has taken place the power supply jaw, which conducts heat well, between the tool steel plates and the clamping jaw is interposed with an auxiliary electrode of poor thermal conductivity in order to achieve the Bring steel plates to the required hardening temperature as quickly as possible. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.