DD214078A1 - Verfahren zum lichtbogenschweissen unter verwendung einer zusatzelektrode - Google Patents

Abstract

Die Erf.bezieht sich auf ein Verf.z.Lichtbogenschw.insbesondere d.Zufuehren v.Elektrodenwerkst.b.teilautomat.Schweissen d.Nahtwurz.Ziel ist,die Produktivitaet b.Lichtbogenschw.z.steigern,d.Arbeitsz.zu verkuerzen,d. verfahrenstechn.Aufw.z.verringern u.das Verfahren z.automatisieren.Essind Mittel vorzuschlagen,die eine Steigerung der Abschmelzleistung durch Regulierung des Waermeeintrages gewaehrleisten, ie Guete der Nahtwurzel bei groesserer Schweissleistung verb. wobei groessere Toleranzen d.Nahtvorb.ueberbruckt werden koennen.Erfindungsge.wird in d.Zentrum d.Lichtbogenr.einer Profilbandeelek.eine Zusatzelek.aus Draht mit variabler Vorschubgeschwindigkeit gef.u.diese durch Lichtbogenbildung zwischen dem Werkstueck und der Profilbandelektrode auch unter Anwendung des &2.R.t-Effektes abschmilzt oder dieZusatzelektrode unter Parallellichtbogenbildung oder stromlos oder durch eine zweite Stromquelle gespeist wird und im Zentrum des Lichtbogenraumes abschmilzt. Das Vorschiebendieser Zusatzelektrode erfolgt durch ein Drahtvorschge.mit variabler Vorschubgeschwindigkeit und in Sweissrichtung vorn angeordneter Stromzufuehrungsduese.

Description

5ft

Verfahren zum Lichtbogenschweißen unter Verwendung einer Zusatzelektrode

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen, unter Verwendung einer Zusatzelektrode, insbesondere das Zuführen von Elektrodenwerkstoff beim teilautomatischen Schweißen der Nahtwurzel mit horizontal oder nahezu horizontal angeordnetem Schweißnahtverlauf.

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß beim teilautomatischen Schweißen der Nahtwurzel, deren Güte abhängig ist von der exakt ausgeführten Nahtvorbereitung sowie von den eingehaltenen variablen Schweißbedingungen. In der Praxis ausgeführte Schweißnahtvorbereitungen weichen aber besonders bei längeren Schweißnähten in Abhängigkeit vom Nahtvorbereitungsverfahren und den eingehaltenen Zusammenbautoleranzen mehr oder weniger stark von den gestellten Anforderungen ab. Dadurch wird der Schweißer zur laufenden Aufmerksamkeit und Korrektur der Schweißbedingungen verpflichtet. Verfahrensbedingt kann aber vom Schweißer ein Ausgleich der sich ändernden Schweißbedingungen nur in einem engen Bereich wirkungsvoll eingehalten werden. Eine in der Praxis angewendete Methode ist das manuelle Einstreuen von Drahtkorn in eine den Nahtquerschnitt regulierenden Schichtdicke. Diese Verfahrensweise läßt sich nach dem derzeitigen Entwicklungsstand nicht automatisieren, da durch den Magnetisierungseffekt die Dosierung versagt.

Weiterhin ist bekannt das Ausgleichen des Nahtquerschnitts

durch den I . R . t - Effekt, bei dem eine zusätzliche Elektrode mit veränderlicher Geschwindigkeit in den Lichtbogen eingeschoben wird. Hierbei werden die Elektroden rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zueinander der Schweißstelle zugeführt. Dabei stützt sich die Zusatzelektrode auf dem Werkstück ab und ist entsprechend der Schaltanordnung als Parallellichtbogen - Schweißung mit Werkstückpotential im Schweißstromkreis angeordnet. Diese zusätzliche Elektrode übernimmt dabei entsprechend der kardanischen Schweißkopfaufhängung die Führungsfunktion des Lichtbogens in der Nahtvorbereitung. Sie ist entsprechend der mechanischen Kräfteeinwirkung mit größerem Querschnitt ausgebildet.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Produktivität beim Lichtbogenschweißen zu steigern, das Verfahren zu mechanisieren oder automatisieren und den verfahrenstechnischen Aufwand zu verringern.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen zu entwickeln, wobei Mittel vorzuschlagen sind, die eine Steigerung der Abschmelzleistung durch Regulierung des Wärmeeintrages gestatten, die Güte der Nahtwurzel bei größerer Schweißleistung verbessern und größere Toleranzen der Nahtvorbereitung überbrückt werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in das Zentrum des Lichtbogenraumes einer Profilbandelektrode eine Zusatzelektrode aus Draht mit variabler Vorschubgeschwindigkeit geführt wird und diese durch Lichtbogenbildung zwischen dem Werkstück und der Profilbandelektrode auch unter An-

2 wendung des I . R . t - Effektes abschmilzt oder daß die Zusatzelektrode unter Parallellichtbogenbildung oder durch eine zweite Stromquelle gespeist wird oder stromlos im Zentrum des Lichtbogenraumes abschmilzt.

Das Vorschieben dieser Zusatzelektrode erfolgt dabei durch ein gesondertes elektrisch isoliertes Drahtverschubgetriebe mit variabler Vorschubgeschwindigkeit und in Schweißrichtung vorn angeordneter Drahtzuführungsdüse. Unter diesen Bedingungen ergeben sich vier Möglichkeiten der Schweißstromversorgung an den Elektroden.

- Die Zusatzelektrode wird mit gleicher Polarität wie die Profilband-Elektrode -in den Lichtbogenraum geführt (1 Stromkreis - Parallelschaltung, 1 Stromquelle).

- Die Zusatzelektrode wird mit unterschiedlicher Polarität in den Lichtbogenraum geführt ( 2 Stromkreise - Paralleilichtbogenanordnung, 1 Stromquelle).

- Die Zusatzelektrode wird mit gleicher Polarität in den Lichtbogenraum geführt (2 Stromkreise - Parallellichtbogenanordnung, 2 Gleichstrom - Stromquellen).

Durch diese Schaltungsanordnungen der Schweißstromversorgung lassen sich die Abschmelzleistung, die Einbrandwirkung, der Wärmeeintrag in weiten Grenzen variieren und somit Unzulänglichkeiten der Nahtvorbereitung ausgleichen. Weiterhin läßt sich die Abschmelzleistung durch das Ausnutzen des

I . R . t - Effektes an der Zusatzelektrode regeln. Aufgrund der konzentrischen Lichtbogenausbildung bei der Parallellichtbogen - und Tandemanordnung wird die Leistungsdichte im Lichtbogenraum erhöht, ein kurzschlußfreier Werkstoff übergang bewirkt und die Lichtbcgenablenkung {Blaswirkung) vermindert. Hierbei kommen Schweißstromquellen mit horizontal verlaufender Charakteristik üblicher Ausführung zum Einsatz. Der Schutz des Schweißbereiches erfolgt bei allen Verfahrensvarianten durch eine in Schweißrichtung davor bzw. einer konzentrisch angeordneten Schweißpulver- oder Schutzgasdüse.

AusführunssbeisOiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert v/erden, wobei die Zeichnung eine schematische Darstellung zur Durchführung des Verfahrens als Parallellichtbogenschweißen zeigt.

Das Werkstück 1 ist zum Stumpfschweißen mit dem nicht dargestellten Gegenstück als V-Naht vorbereitet und mit einer Schweißpulver schüttung 2 überdeckt. Unter der Schweißpulverschüttung

2 brennt von einer senkrecht angeordneten Profilband-Elektrode

3 und einer Zusatzelektrode 4 ein Lichtbogen 5, der von dem u-förmigen Lichtbogen 6 der Profilband-Elektrode 3 umgeben wird und gegenüber der ständig u-förmig pendelnden Lichtbogenbewegung der Profilband-Elektrode 3 einen stabilen Brennfleck aufweist. Durch die Lichtbogenenergie werden Teile der Schweißpulverschüttung 2 des Werkstückes 1 und des Elektrodenwerkstoffes der Profilband-Elektrode 3 und Zusatzelektrode 4 aufgeschmolzen, so daß ein Schmelzbad 7, ein oberes Schlackenbad 8, die nachfolgend erstarrende Schlackenschicht 9 und das erstarrte Schweißgut 10 entstehen. Unterhalb des Werkstückes 1 ist eine Schweißbadsicherung 11 angeordnet, die zur Abstützung des flüssigen Schmelzbades 7 und der unteren Schlackenschicht 12 im flüssigen Zustand, dient. Die Vorschubbewegung des Elektrodenwerkstoffs der Profilband-Elektrode 3 und Zusatzelektrode 4 wird durch profilierte Bandvorschubrollen 13;14 und Drahtvorschubrollen 15;l6 vorgenommen. Beide Schweißstromdüsen 17;18 tragen eine Klemmvorrichtung 19;20, die zum Anschließen der Schweißstromkabel dienen. Die Schweißbe^wegung entspricht der im Pfeil 21 angegebenen Richtung.

Claims (1)

1. IS *·

   Erfindungsanspruch

   Verfahren zum Lichtbogenschweißen unter Verwendung einer Zusatzelektrode, insbesondere zum Schweißen der ersten Lage an Bauteilen in horizontaler oder nahezu horizontaler Position, gekennzeichnet dadurch, daß in das Zentrum des Lichtbogenraumes einer Profilband-Elektrode (3) eine Zusatzelektrode
   (4) aus Draht mit variabler Vorschubgeschwindigkeit geführt
   wird und diese durch Lichtbogenbildung zwischen dem Werkstück

   (1) und der Profilband-Slektrode(3) auch unter Anwendung des 2
   I . R . t - Effektes abschmilzt oder daß die Zusatzelektrode

   (4) unter Parallellichtbogenbildung oder stromlos oder durch eine zweite Stromquelle gespeist_ wird und im Zentrum des
   Lichtbogenraumes abschmilzt.

   - Hierzu ein Blatt Zeichnungen -