DD286534A5 - DEVICE FOR MELTING FENCING IN VERTICAL WELDING, ESPECIALLY FOR UP WELDING, BY MEANS OF A FLEXIBLE, BELT-FABRICED SUBWAY - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmelzbadsicherung an vertikalen Schweisznaehten, insbesondere fuer das UP-Schweiszen, mittels einer flexiblen, bandfoermigen Unterlage, indem ein Badsicherungsschuh verwendet wird. Die bandfoermige Unterlage wird durch eine Nut und/oder durch Fuehrungsstifte im Schuh hinsichtlich ihrer Lage und Relativbewegung zum Schuh fixiert und liegt, bezogen auf das erstarrende Schweiszgut, ortsunveraenderlich am Werkstueck an. Die nachteilig auf die Nahtausbildung wirkende Gleitbewegung des Sicherungsschuhs auf der erstarrenden Schweisznaht wird durch die eingelegte, flexible Unterlage abgebaut und die Waermeableitung von der Schweisznaht in die Badsicherung minimiert. Auszerdem wird durch diese bewegliche Badsicherung eine kontinuierliche Zugaenglichkeit handelsueblicher Schweiszkoepfe zum Schweiszteil gewaehrleistet.{Schweiszen; Badsicherung; UP-Schweiszen; Schweiszgut; Sicherungsschuh; vertikale Schweisznaht; Nahtausbildung; Waermeableitung; Gleitbewegung; Nut; flexible Unterlage}The invention relates to a device for Schmelzbadsicherung on vertical Schweisznaehten, in particular for the UP-Schweiszen, by means of a flexible, Bandfoermigen pad by a bath shoe is used. The bandfoermige pad is fixed by a groove and / or by guide pins in the shoe with regard to their position and relative movement to the shoe and is, based on the solidifying Schweiszgut, Orttsververender on the workpiece. The disadvantageous effect on the seam formation sliding movement of the safety shoe on the solidified weld seam is reduced by the inserted flexible pad and minimizes the heat dissipation of the weld seam in the bath fuse. In addition, this movable bath security ensures a continuous accessibility of commercial welding heads to the Schweisz part. backings; UP Schweiszen; Schweiszgut; Backup shoe; vertical weld seam; Seam formation; Waermeableitung; sliding movement; groove; flexible pad}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für das Sichern des flüssigen Schmelzbades sowie auf die Nahtformung beim automatischen und teilautomatischen Schweißen von Industrieblechen in vertikaler Position.The invention relates to a device for securing the liquid molten bath and the seam formation in the automatic and semi-automatic welding of industrial sheets in a vertical position.

Ihr Einsatzgebiet reicht vom Anlagenbau über den Maschinen· und Schiffbau bis zum Kernkraftwerksbau. Die Erfindung eignet sich sowohl zum Stumpfnaht- als auch zum Kehlnahtschweißen. Neben dem Elektroschlacke- und dem Schutzgasschweißen findet die vorliegende Erfindung beim UP-Schweißen primäre Anwendung.Its field of application ranges from plant construction to machinery and shipbuilding to nuclear power plant construction. The invention is suitable both for butt weld and fillet welding. In addition to electroslag and inert gas welding, the present invention finds primary application in SAW welding.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Schweißbadsicherung für das Senkrechtschweißen haben die Aufgabe, das flüssige Schmelzbad entgegen der Erdanziehungskraft F «» m · g in der Fuge zu halten, eine gleichmäßige Nahtausbildung und die erforderliche Wärmeableitung zu gewährleisten.Welding protection for vertical welding has the task of keeping the molten bath in the joint against the gravitational force F "» m · g, ensuring uniform seam formation and the required heat dissipation.

Vorrichtungen zur Sicherung flüssiger Schmelzbäder in Vertikalnähten sind bekannt. Sie sind beweglich oder starr ausgeführt. Starre Schmelzbadsicherungen können nur auf der dem Schweißkopf abgewandten Blechseite oder bei Verwendung von Schweißschw^rtern beidseitig genutzt werden. Derartige Badsicherungen schränken die Zugänglichkeit zur Naht ein. Bewegliche Badsicherungen erfahren eine Relativbewegung zur sich ausbildenden Schweißnaht und beeinträchtigen die Nahtausbildung auf Grund der Gleitbewegung zwischen Schmelzgut und Badsicherung nachteilig (DD-PS-251522). Beim Senkrechtschweißen bleibt die Aufwärtsbewegung der Badsicherung mit Schweißgeschwindigkeit unumgänglich. Dabei tritt nachteilig in Erscheinung, daß der Schlackefilm zwischen erstarrendem Schweißgut und Sicherung durch die Reibung bei Aufwärtsbewegung des Sicherungsschuhs deformiert oder zerrissen wird. Die Badsicherungsbewegung ist der Nahtschuppung nachteilig entgegengerkhtet. Außerdem gelangt während des UP-Schweißprozesses kein Pulver zwischen Naht und Schuh, wodurch die Schlackeschicht unterdemselben einem Schichtdickenminimum entgegenstrebt. Die Formung der Nahtoberfläche durch die Schlacke wird gestört oder entfällt. Außerdem behindert ein gerissener Schlackefilm die Wärmeableitung erheblich. Lösungsvorschläge von Schmelzbadsicherungen existieren, die sich nahezu reibungsfrei auf der erstarrenden Naht bewegen und demzufolge keine Deformation der Nahtoberfläche bewirken. Diese sind aber beim UP-Schweißen nicht einsetzbar, weil das Pulver zwischen Blechoberfläche und Sicherung gerät und der Abctand von Nahtformeinrichtung zum Schweißteil ständig wächst. Außerdem sind derartige Badsicherungen kompliziert konstruiert und teuer in ihrer Herstellung (DD-PS-224 520). Eine rollende Sicherung mit eingelegtem Glasfaserstreifen eignet sich wegen der geringen Kontaktfläche zwischen Rolle und Schweißfuge nur für sehr kleine Schmelzbäder.Devices for securing liquid melt baths in vertical seams are known. They are movable or rigid. Rigid melt pool fuses can only be used on both sides of the sheet metal side facing away from the welding head or when using welding swaths. Such bath fuses limit the accessibility to the seam. Mobile bath fuses experience a relative movement to the forming weld and adversely affect the seam formation due to the sliding movement between the melt and the bath fuse disadvantageous (DD-PS-251522). In vertical welding, the upward movement of the bath fuse with welding speed remains unavoidable. It is disadvantageous in appearance that the slag film between solidifying weld metal and fuse is deformed or torn by the friction during upward movement of the safety shoe. The bathing safety movement is disadvantageously counteracted by the seaming. In addition, during the UP-welding process, no powder gets between the seam and the shoe, whereby the slag layer underneath strives towards a minimum layer thickness. The formation of the seam surface by the slag is disturbed or deleted. In addition, a cracked slag film significantly impedes heat dissipation. There are proposed solutions for melt pool fuses which move on the solidifying seam virtually without friction and consequently do not cause any deformation of the seam surface. However, these can not be used in UP welding because the powder gets between the surface of the sheet metal and the fuse and the abctand from the seam forming device to the welding part is constantly growing. In addition, such bath fuses are complicated in design and expensive to manufacture (DD-PS-224 520). A rolling fuse with inserted glass fiber strip is only suitable for very small melt baths because of the small contact area between the roll and the weld joint.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Schweißnahtformung an vertikalen Schweißnähten so zu gestalten, daß gegenüber allen bisher bekannten Möglichkeiten eine Verbesserung der Nahtqualität erreicht wird und damit Arbeitszeit, Arbeitskräfte und Material infolge entfallender Nacharbeit eingespart werden.The aim of the invention is to make the weld formation on vertical welds so that in relation to all previously known possibilities an improvement in the seam quality is achieved and thus labor, labor and material can be saved as a result of attributable rework.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe besteht darin, mit einer konstruktiv und technologisch einfachen Vorrichtung die Schweißnahtfo <*nung durch die flüssige Schlacke und durch das Schweißpulver sowie eine ungestörte Wärmeableitung trotz Badsicherungsbewegung zu garantieren. Dabei soll die Relativbewegung zwischen Badsicherung und sich ausbildender Schweißnaht ausgescr lossen werdon. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem ein Badsiclierungsschuh verwendet wird, der auf der dem Schweißteil zugewandten Seite eine rusgearbeitete Nut aufweist. Diese Nut ist der Nahtbreite angepaßt, 'nsbesondere sind Kupfer oder seine Legierungen, keramische- und Eisenwerkstoffe als Backenmaterial nutzbar.The task is to guarantee weld seam infiltration by the liquid slag and the welding powder as well as undisturbed heat dissipation in spite of the bath locking movement with a structurally and technologically simple device. The relative movement between the bath fuse and the forming weld should be excluded. According to the invention the object is achieved by a Badsiclierungsschuh is used, which has a rusgearbeitete groove on the side facing the welding part. This groove is adapted to the seam width, 'nsbesondere are copper or its alloys, ceramic and iron materials used as a jaw material.

In die Nut der Sicherungsbacke !st eine endlose flexible, bandförmige Unterlage eingelegt, deren Breite die Nahtbreite nicht unterschreitet. Vor Schweißbeginn wird die Unterlage am Fugenanfang arretiert und in die Schweißbacke eingelegt. Dadurch entfällt bei Aufwärtsbewegung des Sicherungsschuhs die Relativbewegung der Badsicherung zur sich ausbildenden Schweißnaht und damit die enorme Reibungskraft zwischen Backe und teigigem Schweißgut, Des weiteren wird das Material des SictierungsBchuhs durch die bandförmige Unterlage vor direktem Kontak* mit dem Lichtbogen und dem flüssigen Schmelzbad geschützt und seine Standzeit erhöht.In the groove of the retaining jaw! An endless, flexible, band-shaped base is inserted, whose width does not fall below the seam width. Before welding begins, the pad is locked at the beginning of the joint and inserted into the welding jaw. This eliminates the upward movement of the fuse shoe, the relative movement of the fuse to the forming weld and thus the enormous frictional force between the jaw and doughy Schweißgut, Furthermore, the material of the SictierungsBchuhs by the band-shaped pad against direct contact * with the arc and the molten pool protected and his Service life increased.

Infolge der Relativbewegung der Unterlage gegonüber dem Siche/ungsschuh läuft der Unterlage, welche der Lichtbogen oder das Schmelzbad eventuell beschädigen, ständig neue flexible, bandförmige Unterlage nach. Der Schweißprozeß braucht dadurch nicht unterbrochen werden. Die zu fügende Nahtlänge steht in Abhängigkeit zur verwendeten Länge der Unterlage. Als flexible, bandförmige Unterlage ist vorzugsweise ein Gewebe aus silikatischen Fasern wie Glas und Keramik oder aus mineralischen Fasern geeignet. Die flexible, bandförmige Unterlage ist außerdem mittels im Sicherungsschuh eingebrachter Führungsstifte fixierbar.As a result of the relative movement of the pad over the sheath, the pad, which may damage the arc or the molten bath, constantly runs after a new flexible tape-shaped pad. The welding process does not need to be interrupted. The seam length to be joined depends on the length of the base used. As a flexible, band-shaped pad is preferably a fabric of siliceous fibers such as glass and ceramic or mineral fibers suitable. The flexible, band-shaped pad is also fixable by means inserted in the safety shoe guide pins.

AusführungebeispielAusführungebeispiel Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by exemplary embodiments. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show: Fig. 1: die erfindungsgemäße Vorrichtung der Schmelzbadsicherung in der 3-D-AnsichtFig. 1: the device according to the invention of the molten pool in the 3-D view Fig. 2: die Schmelzbadsicherung in der SeitenansichtFig. 2: the molten pool in the side view Fig. 3: die Vorrichtung im Querschnitt beim StumpfnahtschweißenFig. 3: the device in cross-section during butt weld Fig.4: die Vorrichtung im Querschnitt beim Kehlnahtschweißen4 shows the device in cross section during fillet welding Fig. S: die Vorrichtung im Querschnitt beim EcknahtschweißenFig. S: The device in cross-section during Ecknahtschweißen Fig. 6: die Vorrichtung im Querschnitt beim StirnkehlnahtschweißenFig. 6: the device in cross section at Stirnkehlnahtschweißen Die Schmelzbadsicherung nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem flexiblen Gewebestreifen 1 und einem Sicherungsschuh 3. DerThe Schmelzbadsicherung according to Fig. 1 and 2 consists of a flexible fabric strip 1 and a safety shoe 3. Der Gewebestreifen 1 wird in den Schuh 3 eingelegt und an das Schweißteil 4 gepreßt. Das Andrücken der Vorrichtung erfolgt nachFabric strip 1 is inserted into the shoe 3 and pressed against the welding part 4. The pressing of the device takes place after

bekannten mechanischen Verfahrenstechniken.known mechanical processing techniques.

Bei Bewegung des Schuhs 3 entlang der Schweißfuge gleitet das Gewebeban J 1 durch die Backenführungsnut und rollt von derWhen moving the shoe 3 along the welding joint, the fabric belt J 1 slides through the jaw guide groove and rolls from the Trommel 2 ab. Die Schweißnaht gerät nicht unter Einfluß der Reibungskräfte infolge Backenbewegung.Drum 2 off. The weld does not come under the influence of frictional forces due to jaw movement. In Fig.3 wird deutlich, daß die Schweißnaht 7 getrennt durch eine Pulver- 5 und Schlackeschicht 6 von Gewebestreifen 1 undIn Fig.3 it is clear that the weld 7 separated by a powder 5 and slag layer 6 of fabric strips 1 and Backe 3 erstarrt.Cheek 3 solidifies. Die Fig.4 bis 6 informieren über Einsatzmöglichkeiten der Erfindung beim Kehl-, Eck- und Stirnkehlnahtschweißen.Figures 4 to 6 inform about possible uses of the invention in fillet, corner and Stirnkehlnahtschweißen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Schmelzbadsicherung an vertikalen Schweißnähten, insbesondere für das UP-Schweißen, mittels einer flexiblen, bandförmigen Unterlage, gekennzeichnet dadurch, daß ein längs der Naht mit Schweißgeschwindigkeit bewegbarer Sicherungsschuh eine Führung für eine auf der Nahtvorderseite abrollbare, flexible, bandförmige Unterlage aufweist.1. A device for Schmelzbadsicherung on vertical welds, in particular for UP welding, by means of a flexible, band-shaped pad, characterized in that along the seam with welding speed movable safety shoe has a guide for a roll on the seam front side, flexible, band-shaped pad. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die flexible, bandförmige Unterlage mittels einer Nut im Sicherungsschuh und/oder durch Führungsstifte im Sicherungsschuh in seiner Lage fixiert ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flexible, band-shaped pad is fixed by means of a groove in the safety shoe and / or by guide pins in the safety shoe in its position. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die flexible, bandförmige Unterlage am Fugenanfang arretiert, z. B. festgeklemmt ist, und von einer Trommel abgorollt wird.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flexible, band-shaped pad is locked at the beginning of the joint, z. B. is clamped, and is abgorollt from a drum. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die flexible, bandförmige Unterlage aus wärmebeständigen, silikatischen Fasern, z. B. aus Glas und Keramik oder aus mineralischen Fasern, besteht.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flexible, band-shaped pad made of heat-resistant, siliceous fibers, for. As glass and ceramic or mineral fibers, consists.