DD146259A1 - ARC WELDING - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Lichtbogenschweiszung, und zwar Lichtbogenschweiszverfahren mit Hilfe der abschmelzenden Elektrode. Ziel der Erfindung ist es, das Anwendungsgebiet des Eindrahtschweiszens unter hohen Geschwindigkeiten zu erweitern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beziehungen zwischen den Abmessungen der Elektrode und der Nahtbreite sowie der Schweiszparameter guenstiger zu gestalten. Beim vorliegenden Verfahren wird die maximale Groesze des Querschnitts der Elektrode hinsichtlich ihres ins Schmelzbad einzutauchenden Endes so gewaehlt, dasz diese die doppelte minimale Groesze dieses Querschnitts nicht ueberschreitet. Die Lichtbogenlaenge wird geringer als die minimale Groesze des Querschnitts eingestellt; die abschmelzende Elektrode wird mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Schweiszgeschwindigkeit vorgeschoben. Es ist zweckmaeszig, die Erfindung in Industriezweigen zu verwenden, die hohe Schweiszgeschwindigkeiten erfordern, z. B. im Maschinen-, Schiffs- und Kraftfahrzeugbau; besonders vorteilhaft kann die Erfindung in der Rohrproduktion verwendet werden.The present invention relates to the field of arc welding, arc welding method using the consumable electrode. The aim of the invention is to expand the field of application of the single-wire welding method at high speeds. The invention has for its object to make the relationships between the dimensions of the electrode and the seam width and the Schweiszparameter guenstiger. In the present method, the maximum size of the cross section of the electrode with respect to its end to be immersed in the molten bath is chosen so that it does not exceed twice the minimum value of this cross section. The arc length is set smaller than the minimum size of the cross section; the consumable electrode is advanced at a rate below the welding speed. It is expedient to use the invention in industries that require high Schweiszgeschwindigkeiten, z. B. in mechanical engineering, ship and motor vehicle construction; the invention can be used particularly advantageously in pipe production.

Description

--/- 215894- / - 215894

4.12.1979 WPB23K/215 894 .56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 .56 224 27

Lichtbogenschweißverfahren Anwendungsgebiet der Erfindung Arc welding method Application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Lichtbogenschweißung, und zwar ein Lichtbogenschweißverfahren mit Hilfe einer abschmelzenden Elektrode.The present invention relates to the field of arc welding, namely an arc welding method using a consumable electrode.

Die Erfindung kann z» B. beim Schweißen unter Pulver, in Medien von Schutzgasen und deren Gemischen sowie beim Schweißen ohne Aufstreuschweißpulver und Schutzgase benutzt werden.The invention can be used, for example, in welding under powder, in media of shielding gases and their mixtures, and in welding without spin-on white powder and protective gases.

Es ist zweckmäßig, die Erfindung in Industriezweigen zu verwenden, die hohe Schweißgeschwindigkeiten erfordern, z. B. im Maschinen-, Schiffs- und Kraftfahrzeugbau} besonders vorteilhaft kann die Erfindung in der Rohrproduktion verwendet werden.It is convenient to use the invention in industries requiring high welding speeds, e.g. As in mechanical engineering, ship and motor vehicle} particularly advantageous, the invention can be used in pipe production.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die wichtige Bedingung zum Erhalten einer hochwertigen Schweißverbindung besteht in der guten Nahtausbildung ohne Defekte in Form von Bindefehlern (Kaltschweißstellen), Wülsten und Einbrandkerben.The important condition for obtaining a high-quality welded joint is good seam formation without defects in the form of binding defects (cold welds), beads and scorches.

Bei den herkömmlichen Eindrahtschweißverfahren, bei denen die Vorschubgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode die Schweißgeschwindigkeit bedeutend (um das 2 bis 200fache) überschreitet, treten die oben angegebenen Defekte bei Schweißgeschwindigkeiten über 70 m/Std. auf. Bei solchen Geschwindigkeiten kann der Grundwerkstoff vor dem Schweißlichtbogen in einem ausreichenden Grad nicht durchgewärmt werden, wodurch Bedingungen zur Bildung von Binde-In conventional single-wire welding processes, where the advancing speed of the consumable electrode exceeds the welding speed significantly (by 2 to 200 times), the above defects occur at welding speeds exceeding 70 m / hr. on. At such speeds, the base material can not be thoroughly warmed before the welding arc to a sufficient degree, thereby creating conditions for the formation of binding

4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

fehlern und Einbrandkerben in der naht entstehen. Außerdem gewährleisten diese Verfahren keine stabilen Abmessungen der Naht in bezug auf die Breite und Höhe der Schweißnahtverstärkung·Errors and scorings in the seam arise. In addition, these methods do not ensure stable dimensions of the seam with respect to the width and height of the weld reinforcement.

Trotzdem tritt in der modernen Produktion die Notwendigkeit auf, Schweißungen mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten als 70 m/Std. (bis 150 m/Std« und höher) durchzuführen; dabei v/erden zur Beseitigung der oben angegebenen Defekte in der Regel Mehrdrahtschweißverfahren verwendet, die die Benutzung von komplizierten, sperrigen und im Betrieb unhandlichen Ausrüstungen erforderlich machen.Nevertheless, in modern production there is a need to weld at much higher speeds than 70 m / hr. (up to 150 m / h «and higher); In doing so, multi-wire welding methods are usually used to eliminate the above-mentioned defects, which necessitate the use of complicated, bulky and inoperable equipment.

Es ist ein Eindrahtschweißverfahren bekannt, bei dem das Erzeugnis unter einem gewissen Neigungswinkel in bezug auf die Schweißrichtung so angeordnet wird, daß das flüssige Metall des Schmelzbades unter Einwirkung der Schwerkraft in der Führungsrichtung des Schweißvorgangs abfließt. Die Elektrode wird dabei mit einer Rückneigung in bezug auf die Schweißrichtung unter dem Winkel von 10 bis 15° eingestellt. Bei einer solchen Führung des Schweißvorgangs wird die Durchwärmung des Grundwerkstoffs vor dem Lichtbogen verbessert, wodurch es möglich wird, eine Naht mit befriedigenden Festigkeitseigenschaften bei hohen Geschwindigkeiten (bis 300 m/Std.) su erhalten.There is known a single-wire welding method in which the product is arranged at a certain inclination angle with respect to the welding direction so that the liquid metal of the molten bath flows off under the action of gravity in the guiding direction of the welding operation. The electrode is set with a recession with respect to the welding direction at an angle of 10 to 15 °. With such a guidance of the welding process, the heating of the base material before the arc is improved, whereby it is possible to obtain a seam with satisfactory strength properties at high speeds (up to 300 m / h).

Der Hauptnachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es für Erzeugnisse unanwendbar ist, die mit der erforderlichen Neigung entweder wegen des konstruktiven Aufbaus des Erzeugnisses, dessen Herstellungsbedingungen, oder infolge der Abmessungen des Erzeugnisses nicht angeordnet werden können, was das Anwendungsgebiet des Verfahrens begrenzt.The main drawback of this method is that it is inapplicable to products which, with the required inclination, can not be placed either because of the constructive structure of the product, its conditions of manufacture or due to the dimensions of the product, which limits the field of application of the method.

215 894215 894

4.12,19794.12,1979

WPB23K/215 894 56 224 27WPB23K / 215 894 56 224 27

Obwohl die Naht bei diesem Sohweißverfahren befriedigende Pestigkeitseigenschaften aufweist, kommen auch in diesem Fall Einbrandkerben, Bindefehler, Wülste sowie unstabile Abmessungen der Naht in bezug auf die Breite und Höhe der Schweißnahtverstärkung vor.In this case, although the seam has satisfactory putty properties in this soot-whitening process, scorches, tying defects, bulges, and unstable dimensions of the seam with respect to the width and height of the weld reinforcement also occur in this case.

Es ist weiterhin ein Eindrahtschweißverfahren mit automatischem Vorschub der abschmelzenden Elektrode mit rundem Querschnitt bekannt, bei dem die genannten Nachteile beseitigt werden (siehe DT-PS 1814325). Entsprechend diesem Verfahren wird die Schweißung mittels einer Elektrode, deren Ende in das Schmelzbad eingetaucht ist, durchgeführt, wobei eine Drahtelektrode, ein Schweißpulver und eine hohe Stromstärke (1000 bis 4000 A) benutzt werden. Dabei wird der Durchmesser der Drahtelektrode mit dem Schweißstrom in Übereinstimmung gebracht; bei einem Strom von 1500 bis 2500 A beträgt er 6 bis 8 mm und bei Strömen über 2500 A bis mindestens 7 mm.There is also known a single wire welding method with automatic feeding of the abrading electrode of round cross section, in which the mentioned disadvantages are eliminated (see DT-PS 1814325). According to this method, the welding is performed by means of an electrode whose end is immersed in the molten bath, using a wire electrode, a welding powder and a high current (1000 to 4000 A). In this case, the diameter of the wire electrode is brought into conformity with the welding current; at a current of 1500 to 2500 A it is 6 to 8 mm and at currents above 2500 A to at least 7 mm.

Dieses Verfahren sieht bei hohen Geschwindigkeiten des Ein-, drahtschweißvorgangs (bis 300 m/Std.) das Erhalten einer Naht mit hoher Ausbildungsgüte vor.This method provides at high speeds of wire welding (up to 300 m / hr) to obtain a seam with high quality of training.

Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß dessen Anwendungsgebiet auf das Schweißen unter einer Schweißpulverschicht bei sehr großen Strömen begrenzt ist. Dabei können keine Nähte mit geringen Abmessungen erhalten werden, weil der untere Grenzwert des Elektrodendurchmessers und damit die minimale Nahtbreite, die mindestens 7 mm betragen soll, begrenzt ist.The disadvantage of the method is that its field of application is limited to welding under a welding powder layer at very high currents. In this case, no seams can be obtained with small dimensions, because the lower limit of the electrode diameter and thus the minimum seam width, which should be at least 7 mm is limited.

4.12.1979 WPB23K/215 894 .56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 .56 224 27

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung läuft darauf hinaus, daß bei hohen Geschwindigkeiten des Eindrahtschweißvorgangs und einer hochwertigen ETahtausbildung das Anwendungsgebiet des Verfahrens erweitert und das Erhalten von Nähten mit beliebigen, im voraus vorgegebenen Abmessungen ermöglicht wird.The object of the present invention is that, at high speeds of the single wire welding operation and high quality hardening, the field of application of the method is extended and the production of seams of any predetermined dimensions is made possible.

Darlegung desWesens der Erfindung Statement of the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Auswahl der Beziehungen zwisehen den Abmessungen der abschmelzenden Elektrode und der erforderlichen Nahtbreite, der Vorschubgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode und der Schweißgeschwindigkeit sowie der Lichtbogenlänge und den Abmessungen des Querschnitts durch die abschmelzende Elektrode ein solches Verfahren zu entwickeln, das bei hohen Geschwindigkeiten des Eindrahtschweißvorgangs und einer hochwertigen Nahtausbildung das Erhalten von Nähten mit beliebigen, im voraus vorgegebenen Abmessungen und das Schweißen von Erzeugnissen unter einer Schweißpulverschicht, in Schutsgasen und deren Gemischen mittels Elektroden mit rundem oder nicht rundem Querschnitt sowie ohne Verwendung von Aufstreuschweißpulvern und Schutzgasen ermöglicht.The invention has for its object to develop such a method by selecting the relationships between the dimensions of the consumable electrode and the required seam width, the advancing speed of the consumable electrode and the welding speed, and the arc length and dimensions of the cross-section through the consumable electrode At high speeds of single-wire welding and high-quality seam formation, it is possible to obtain seams of any predetermined dimensions and to weld products under a layer of powdered powder, in bulk gases and their mixtures by means of circular or non-circular cross-section electrodes and without the use of scattered white powders and shielding gases ,

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Lichtbogenschweißverfahren mittels der abschmelzenden Elektrode, deren Ende in das Schmelzbad eingetaucht ist, erfindungsgemäß die maximale Größe des Elektrodenquerschnitts hinsichtlich des in das Schmelzbad einzutauchenden Endes dieThe above object is achieved in that in the arc welding process by means of the consumable electrode whose end is immersed in the molten bath, according to the invention, the maximum size of the electrode cross-section with respect to the end to be immersed in the molten bath

" . 5 . 21589 4  5, 21589 4

.4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274/4/1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

doppelte minimale Größe dieses Querschnitts nicht überschreitet und dabei die minimale Größe des Querschnitts der Elektrode seitens des im Schmelzbad einzutauchenden Endes der Elektrode geringer als die erforderliche Nahtbreite, aber nicht geringer als die Hälfte dieser Breite gewählt wird, wobei die Lichtbogenlänge geringer als die genannte minimale Größe des Querschnitts eingestellt und die abschmelzende Elektrode mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Schweißgeschwindigkeit vorgeschoben wird, wobei das Verhältnis zwischen der Vorschubgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode und der Schweißgeschwindigkeit für ein und dieselbe erforderliche Nahtbreite desto geringer ist, je größer die Querschnittsfläche des genannten Endes der abschmelzenden Elektrode gewählt wird.does not exceed twice the minimum size of this cross-section, and the minimum size of the electrode's cross-section is chosen by the end of the electrode to be immersed in the molten bath less than the required seam width, but not less than half that width, the arc length being less than said minimum size of the cross-section and the melting electrode is advanced at a speed below the welding speed, the ratio between the speed of advance of the consumable electrode and the welding speed for one and the same required seam width, the smaller the cross-sectional area of said end of the consumable electrode is selected ,

Die Durchführung des Schweißvorganges mittels einer Elektrode, deren Ende in das Schmelzbad eingetaucht ist, gewährleistet eine erhöhte Konzentration der Einführung der Lichtbogenwärme in das Schmelzbad·Conducting the welding operation by means of an electrode whose end is immersed in the molten bath ensures an increased concentration of the introduction of the arc heat into the molten bath.

Infolge der vorstehend angegebenen Beziehungen zwischen den Abmessungen des Elektrodenquerschnitts und der Nahtbreite, zwischen der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode und der Schweißgeschwindigkeit sowie zwischen der Lichtbogenlänge und den Querschnittsabmessungen der abschmelzenden Elektrode schmilzt das in das Schmelzbad eingetauchte Ende der abschmelzenden Elektrode mit einer in die Richtung der Schweißvorgangsführung weisenden Abschrägung ab, wodurch eine ausreichende Vorwärmung des Grundwerkstoffs vor dem Schmelzbad sogar bei hohen Schweißgeschwindigkeiten gewährleistet wird.Due to the above relationships between the dimensions of the electrode cross section and the seam width, between the advancing speed of the electrode and the welding speed and between the arc length and the cross-sectional dimensions of the consumable electrode, the end of the consumable electrode immersed in the molten bath melts with an orientation in the direction of the welding operation guide Bevel, whereby a sufficient preheating of the base material is ensured before the molten bath even at high welding speeds.

4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

Außerdem wird bei der genannten Beziehung zwischen der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode und der Schweißgeschwindigkeit die Störung des flüssigen Schmelzbades durch den Schweißlichtbogen gemäßigt»In addition, in the aforementioned relationship between the feed rate of the electrode and the welding speed, the disturbance of the liquid molten bath by the welding arc is moderated »

Die Gewährleistung einer erhöhten Konzentration der Einführung der Lichtbogenwarme in das Schmelzbad, die Vorwärmung des Grundwerkstoffs vor dem Schmelzbad, die geringe Störung des flüssigen Schmelzbades durch den Schweißlichtbogen - alles das gestattet bei den hohen Geschwindigkeiten des Eindrahtschweißvorgangs eine gut ausgebildete Naht.Ensuring an increased concentration of the introduction of arc heat into the molten bath, preheating of the base material in front of the molten bath, low disturbance of the liquid molten bath by the welding arc - all this allows for a well-formed seam at the high speeds of the single-wire welding process.

Da die minimale Größe des Querschnitts der Elektrode seitens ihres ins Schmelzbad einzutauchenden Endes mindestens die Hälfte der erforderlichen liahtbreite betragen soll, kann immer eine Elektrode mit einer solchen minimalen Größe ausgewählt und damit eine Haht mit im voraus vorgegebenen Abmessungen erhalten werden.Since the minimum size of the cross-section of the electrode should be at least half of the required liahtbreite from its end to be immersed in the molten metal, it is always possible to select an electrode having such a minimum size and thus obtain a size of predetermined dimensions.

Aus dem oben dargelegten ist ersichtlich, daß die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens von der Schutzart der auszubildenden Schweißnaht und der Querschnittsform der Elektrode nicht abhängen· Das vorliegende Verfahren ist sowohl für das Schweißen unter Pulver, in Schutzgasen und deren Gemischen mittels Elektroden mit rundem und nicht rundem Querschnitt als auch zum Schweißen ohne Verwendung von Aufstreuschweißpulvern und Schutzgasen geeignet.From the above, it can be seen that the main advantages of the welding method according to the invention do not depend on the degree of protection of the weld to be formed and the cross-sectional shape of the electrode. The present method is applicable both to powder welding, shielding gases and their mixtures by means of circular and non-round electrodes Cross section and for welding without the use of Aufstreutersweißpulvern and inert gases suitable.

Ausführun$sbeispielAusführun $ SExample

Im folgenden wird die Erfindung durch eine ausführlicheIn the following the invention by a detailed

21 589421 5894

4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.Description of exemplary embodiments explained in more detail.

Gemäß der Erfindung wird in Abhängigkeit von der erforderlichen Ilahtbreite die minimale Größe des Querschnitts der Elektrode seitens des ins Schmelzbad einzutauchenden Endes der Elektrode geringer als die erforderliche Uahtbreite, aber nicht geringer als die Hälfte dieser Breite gewählt. Dabei soll die maximale Größe dieses Querschnitts dessen doppelte minimale Größe nicht überschreiten.According to the invention, depending on the required width, the minimum size of the cross-section of the electrode on the part of the end of the electrode to be immersed in the molten bath is less than the required width, but not less than half that width. The maximum size of this cross section should not exceed twice its minimum size.

Bei der Verwendung einer Elektrode mit rundem Querschnitt ist die minimale Größe des genannten Elektrodenquerschnitts der maximalen gleich und stellt den Durchmesser dieser Elektrode«dar. In diesem Fall wird der Durchmesser der abschmelzenden Elektrode geringer gewählt als die Nahtbreite, aber nicht geringer als die Hälfte dieser Breite. Die minimale Größe ist bei der Verwendung der Elektrode mit rechteckigem Querschnitt die Größe der kleineren Seite, und die maximale Größe ist die Größe der Diagonale des Rechtecks.When using an electrode with a round cross-section, the minimum size of said electrode cross-section is equal to the maximum and represents the diameter of this electrode. In this case, the diameter of the consumable electrode is set smaller than the seam width, but not less than half that width. The minimum size when using the rectangular section electrode is the size of the smaller side, and the maximum size is the size of the diagonal of the rectangle.

Die Elektrode mit rundem Querschnitt ist meistens vorzuziehen.The round cross-section electrode is most preferable.

In einigen Fällen ist zweckmäßigerweise die Elektrode mit rechteckigem Querschnitt zu verwenden, weil mittels dieser Elektrode, deren Fläche der Fläche der runden Elektrode gleich ist, Nähte mit einem weiteren Größenbereich geschweißt werden können.In some cases, it is convenient to use the electrode of rectangular cross-section, because by means of this electrode, the area of which is equal to the area of the circular electrode, seams having a wider size range can be welded.

Beim Fehlen von Elektroden mit rundem oder rechteckigem Querschnitt können auch Elektroden mit anderen Querschnittsformen, zum Beispiel in Form eines Rings, eines VielecksIn the absence of electrodes of round or rectangular cross-section, electrodes with other cross-sectional shapes, for example in the form of a ring, a polygon, can also be used

δ - 21589 4δ - 21589 4

4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

mit gleichen Ecken u. a. verwendet werden.with the same corners u. a. be used.

Im weiteren wird auf eine Elektrode mit rundem Querschnitt eingegangen»In the following, we will discuss an electrode with a round cross-section »

Durch die Auswahl des Durchmessers der abschmelzenden Elektrode, der der erforderlichen Nahtbreite naheliegt, werden Nähte mit gleichmäßigem Übergang infolge der geringeren Menge des aufgetragenen Elektrodenschweißguts erhaltenBy choosing the diameter of the consumable electrode that approximates the required seam width, evenly-spaced seams are obtained due to the smaller amount of electrode weld being applied

(entsprechend dem Gesetz I RT; wobei sind!(according to the law I RT, where are!

I - Schweißstrom;I - welding current;

R - elektrischer Widerstand des freien Elektrodenendes;R - electrical resistance of the free end of the electrode;

T - Zeit des Stromdurchflusses durch das freie Elektrodenende).T - time of current flow through the free end of the electrode).

Es ist zweckmäßig, solche Elektrodendurchmesser bei der Erzeugung von Nähten zu verwenden, die vorzugsv/eise durch den abgeschmolzenen Grundwerkstoff ausgebildet werden·It is expedient to use such electrode diameters in the production of seams, which are preferably formed by the melted base material.

Ein Durchmesser der abschmelzenden Elektrode, der der Hälfte der erforderlichen Nahtbreite naheliegt oder gleich ist, wird zweckmäßigerweise zum Erhalten von Nähten verwendet, die vorzugsweise durch das abgeschmolzene Schweißgut der Elektrode ausgebildet werden.A diameter of the consumable electrode which is close to or equal to half the required seam width is suitably used to obtain seams which are preferably formed by the molten weld metal of the electrode.

Der ausgewählte Durchmesser der Elektrode bestimmt die Schweißstromgröße und entsprechend die erforderliche Einbrandtiefe des Grundwerkstoffs» dabei muß die Vorschubgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode obligatorisch geringer als die erforderliche'Schweißgeschwindigkeit sein,The selected diameter of the electrode determines the welding current size and, correspondingly, the required penetration depth of the base material »the rate of advance of the consumable electrode must necessarily be lower than the required welding speed,

215 894215 894

.4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274/4/1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

und sie wird so eingestellt, daß der Schweißvorgang mit einer Elektrode, deren Ende in das Schmelzbad eingetaucht ist, durchgeführt Wird und die Länge des Lichtbogens unbedingt geringer als der Durchmesser der abschmelzenden Elektrode ist.and it is set so that the welding operation is performed with an electrode whose end is immersed in the molten bath, and the length of the arc is necessarily smaller than the diameter of the consumable electrode.

Bei der Einstellung der Lichtbogenspannung ist zu berücksichtigen, daß der Wert der Lichtbogenspannung neben den oben angegebenen Parametern auch durch die Werkstoffe der Elektrode, den Grundwerkstoff, die Art des den Lichtbogen umgebenden Mediums, die Art und die Polarität bestimmt wird, während die Reihenfolge der Auswahl dieser Parameter (Reihenfolge der Vorgänge bei der Durchführung des Verfahrens) nach dem Ermessen des Fachmanns festgelegt werden kann.When setting the arc voltage, it should be noted that, in addition to the above parameters, the value of the arc voltage is determined by the materials of the electrode, the base material, the nature of the medium surrounding the arc, the type and polarity, while the order of selection this parameter (order of operations in carrying out the procedure) may be determined at the discretion of the skilled person.

Bei nachfolgenden Beispielen sind die Schweißungen unter Verwendung von Gleichstrom durchgeführt worden.In subsequent examples, the welds have been done using direct current.

Beispiel 1.Example 1.

Es soll eine T-Verbindung unter einer Schweißpulverschicht geschweißt v/erden.A T-joint under a welding powder layer is to be welded.

Erforderliche Nahtbreite (Nahthypotenuse) - 4 mm Grundwerkstoff - Kohlenstoffstahl Elektrodenwerkstoff - niedriggekohlter Stahl Erforderliche Schweißgeschwindigkeit - 175 m/Std.Required seam width (Nahthypotenuse) - 4 mm base material - carbon steel electrode material - low carbon steel Required welding speed - 175 m / h.

Da bei einer T-Verbindung die Naht hauptsächlich durch den abgeschmolzenen Elektrodenv/er.kstoff ausgebildet wird, sei ein Durchmesser der Elektrode gleich der Hälfte der erfor-Since in a T-joint the suture is mainly formed by the molten electrode material, a diameter of the electrode should be equal to half of the required diameter.

21 589421 5894

4.12.1979 '4.12.1979 '

WPB23K/215 894 . 56 224 27 WPB23K / 215 894. 56 224 27

derlichen Nahtbrei te - 2 mm - gewählt.Seam seam - 2 mm - chosen.

Der gewählte Elektrodendurchmesser bestimmt den Schweißstromi 450 A.The chosen electrode diameter determines the welding current of 450 A.

Dabei beträgt die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode 160 m/Std.The feed rate of the electrode is 160 m / h.

Lichtbogenspannung - 23 V.Arc voltage - 23 V.

Im Ergebnis wird eine Naht mit gleichmäßiger Breite von 4 mm ohne Einbrandkerben und Wülsten erhalten.As a result, a seam having a uniform width of 4 mm is obtained without penetration marks and beads.

Beispiel 2.Example 2.

Es soll eine Stoßverbindung mit einer Stärke von 7 mm ohne Kantenabschrägung im Kohlendioxid (CO₂) geschweißt v/erden.A butt joint with a thickness of 7 mm without edge beveling in carbon dioxide (CO ₂ ) is to be welded.

Grundwerkstoff - niedriglegierter Stahl Elektrodenwerkstoff - silizium-manganlegierter Stahl Erforderliche Nahtbreite - 8 mm Erforderliche Schweißgeschwindigkeit - 180 m/Std.Base material - low-alloyed steel Electrode material - silicon-manganese alloyed steel Required seam width - 8 mm Required welding speed - 180 m / h.

In diesem Fall wird die Naht durch die Abschmelzung etwa gleicher Anteile des Grund- und Elektrodenwerkstoffs aus- ' gebildet, deshalb wird ein Durchmesser der abschmelzenden Elektrode gleich 0,75 der Nahtbreite, d» h. von 6 mm, gewählt.In this case, the seam is formed by the melting of approximately equal proportions of the base and electrode material, therefore a diameter of the consumable electrode becomes equal to 0.75 of the seam width, that is. of 6 mm, chosen.

Der gewählte Elektrodendurchmesser bestimmt den Schweißstrom: 1000 A.The chosen electrode diameter determines the welding current: 1000 A.

215 8 94215 8 94

4.12.1979 WPB23K/215 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 56 224 27

Dabei beträgt die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode 82 m/Std.The feed rate of the electrode is 82 m / h.

Lichtbogenspannung - 24 VArc voltage - 24 V

Im Ergebnis wird eine Naht mit gleichmäßiger Breite und Höhe ohne Einbrandkerben mit folgenden Abmessungen erhalten:As a result, a seam of uniform width and height is obtained without penetration notches having the following dimensions:

Breite - 8 mmWidth - 8 mm

Höhe der Nahtverstärkung - 2,5 ran Einbrandtiefe - 3,5 mm.Height of seam reinforcement - 2.5 ran penetration depth - 3.5 mm.

Beispiel 3« Be itpiel 3 «

Es soll eine Stoßverbindung mit einer Stärke von 16 mm ohne Kantenabschrägung unter eirfer Schweißpulverschicht geschweißt werden.A butt joint with a thickness of 16 mm without edge bevel shall be welded under a layer of welding powder.

Grundwerkstoff - niedriglegierter Stahl Elektrodenwerkstoff - niedriggekohlter Stahl Erforderliche Hahtbreite - 16 mm Erforderliche Schweißgeschwindigkeit - 220 m/Std.Base Material - Low Alloy Steel Electrode Material - Low Carbon Steel Required Hull Width - 16 mm Required Welding Speed - 220 m / hr.

Es wird ein Durchmesser der Elektrode von 0,75 liahtbreite, d. h. gleich 12 mm, gewählt.There is a diameter of the electrode of 0.75 liahtbreite, d. H. equal to 12 mm, chosen.

Der gewählte Elektrodendurchmesser bestimmt den Schweißstrom: 3500 A.The selected electrode diameter determines the welding current: 3500 A.

Dabei beträgt die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode 90 m/Std.The feed rate of the electrode is 90 m / hr.

Lichtbogenspannung - 25 V.Arc voltage - 25 V.

4.12.1979 WPB23K/215 894 .56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 .56 224 27

Im Ergebnis wird eine Naht mit gleichmäßiger Breite und Höhe ohne Einbrandkerben mit folgenden Abmessungen erhalten:As a result, a seam of uniform width and height is obtained without penetration notches having the following dimensions:

Breite - 16 mmWidth - 16 mm

Höhe der Nahtverstärkung - 3,5 mmHeight of seam reinforcement - 3.5 mm

Einbrandtiefe - 8,5 mm»Penetration depth - 8.5 mm »

Beispiel 4.Example 4.

Es eoll eine Stoßverbindung mit einer Stärke von 12 mm ohne Kantenabschrägung im Kohlendioxid (COg) geschweißt werden·A butt joint with a thickness of 12 mm without edge beveling was to be welded in carbon dioxide (COg).

Grundwerkstoff - niedriglegierter Stahl Elektrodenwerkstoff - silicium-manganlegierter Stahl Erforderliche Nahtbreite - 10 mm Erforderliche Schweißgeschwindiglceit - 180 m/Std.Base Material - Low Alloy Steel Electrode Material - Silica Manganese Steel Required Seam Width - 10 mm Required Weld Speed - 180 m / hr.

Es wird ein Durchmesser der Elektrode von 0,9 Nahtbreite, d. h« von 9 mm, gewählt»It becomes a diameter of the electrode of 0.9 seam width, d. h «of 9 mm, chosen»

Der gewählte Elektrodendurchmesser bestimmt den Schweißstrom; 2500 A.The selected electrode diameter determines the welding current; 2500 A.

Dabei beträgt die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode 70 m/Std.The feed rate of the electrode is 70 m / h.

Lichtbogenspannung - 23 V.Arc voltage - 23 V.

Im Ergebnis wird eine Naht mit gleichmäßiger Breite und Höhe ohne Einbrandkerben mit folgenden Abmessungen erhalten:As a result, a seam of uniform width and height is obtained without penetration notches having the following dimensions:

J 215 894 J 215 894

4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 56 224 27

Breite - 10 mmWidth - 10 mm

Höhe der Nahtverstärkung - 3,5 mm Einbrandtiefe - 6,5 mm·Height of seam reinforcement - 3.5 mm penetration depth - 6.5 mm ·

Aus den oben angeführten Beispielen ist also ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, bei hohen Geschwindigkeiten des Eindrahtschweißvorgangs und einer hochwertigen Nahtausbildung Nähte mit beliebigen, im voraus vorgegebenen Abmessungen zu erhalten. Dabei hängen die Vorteile des Verfahrens nicht von der Schutzart des zu schmelzenden Metalls ab·It can thus be seen from the examples given above that the method according to the invention makes it possible to obtain seams of any dimensions given in advance at high speeds of the single-wire welding process and a high-quality seam formation. The advantages of the method do not depend on the degree of protection of the metal to be melted.

Das Verfahren ist in einem beliebigen Schweißstrombereich und einem weiten Bereich der Schweißgeschwindigkeiten, einschließlich der üblichen Schweißgeschwindigkeiten (unterhalb 70 m/Std·) anwendbar. Im Fall der Anwendung des Verfahrens mit Geschwindigkeiten unterhalb 70 m/Std. wird die Güte der Nahtausbildung nicht schlechter als bei der Verwendung des Verfahrens mit hohen Geschwindigkeiten sein.The method is applicable in any welding current range and a wide range of welding speeds, including the usual welding speeds (below 70 m / hr). In the case of the application of the method with speeds below 70 m / h. the quality of seam formation will not be worse than when using the high speed method.

Claims (1)

¹⁴ - 215 8 9 4 ¹⁴ - 215 8 9 4 4.12.1979 WPB23K/215 894 56 224 274.12.1979 WPB23K / 215 894 56 224 27 Er f i ndungs ans p_r uc hHe f ungs ans p_r uc h Lichtbogenachweißverfahren mittels einer abschmelzenden Elektrode, deren Ende in ein Schmelzbad eingetaucht ist, gekennzeichnet dadurch, daß die maximale Querschnittsgröße der Elektrode hinsichtlich ihres in das Schmelzbad einzutauchenden Endes so gewählt wird, daß diese die doppelte minimale Größe dieses Querschnitts nicht überschreitet, und dabei die minimale Größe des Querschnitts der Elektrode geringer als die erforderliche Nahtbreite, aber nicht geringer als die Hälfte dieser Breite gewählt wird, wobei die Lichtbogenlänge geringer als die genannte minimale Größe des Querschnitts eingestellt und die abschmelzende Elektrode mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Schweißgeschwindigkeit vorgeschoben wird, wobei das Verhältnis zwischen der Vorschubgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode und der Schweißgeschwindigkeit für ein und dieselbe erforderliche Nahtbreite desto geringer ist, je größer die Querschnittsfläche des genannten Endes der abschmelzenden Elektrode gewählt wird«An arc-welding method by means of a consumable electrode, the end of which is immersed in a molten bath, characterized in that the maximum cross-sectional size of the electrode with respect to its end to be immersed in the molten bath is chosen so as not to exceed twice the minimum size of said cross-section, and thereby the minimum size of the cross section of the electrode is less than the required seam width, but not less than half this width is selected, the arc length is set less than said minimum size of the cross section and the consumable electrode is advanced at a speed below the welding speed, the ratio between the feed rate of the consumable electrode and the welding speed for one and the same required seam width, the lower the larger the cross-sectional area of said end of the consumable electrode trode is chosen «