DE102008014915A1 - Device for weld overlay cladding of boiler tube wall by metal active welding process, comprises two burners guided to each other in welding direction and mounted on a pendulum arrangement that is arranged by a drive device - Google Patents

Abstract

The device for weld overlay cladding of boiler tube wall by metal active gas welding, comprises two burners guided to each other in welding direction and mounted on a pendulum arrangement that is arranged by a drive device in a given speed for the welding on a given straight-line web. A welding burner is used for the cladding process and processes two guiding wires simultaneously at the welding nozzle. The welding burner is formed as double wire burner or as tandem burner. The respective downward burner is guidable against the upward burner on a moving wing. The device for weld overlay cladding of boiler tube wall by metal active gas welding, comprises two burners guided to each other in welding direction and mounted on a pendulum arrangement that is arranged by a drive device in a given speed for the welding on a given straight-line web. A welding burner is used for the cladding process and processes two guiding wires simultaneously at the welding nozzle. The welding burner is formed as double wire burner or as tandem burner. The respective downward burner is guidable against the upward burner on a moving wing. The upward burner is electronically controlled. The respective downward burner is readjusted dependent upon the optimally desired electric arc generation. The adjustable burner is positioned on a motorically operated skid (37). The burner fixture and the pendulum arrangement are mounted on a track-guided skid, which is guidable along rails (34) by a drive device. The burners are secured to the pendulum arrangement by a repeated sled arrangement. The burner positioning is adjustable dependent upon the fixed position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißplattieren nach dem Metall-Aktivgasschweißen (MAG), bei dem ein Schweißbrenner eine Pendelbewegung ausführt und mit Schweißgeschwindigkeit entlang einer vorgegebenen Bahn verfahren wird.The The invention relates to a device for welding cladding after metal-active gas welding (MAG), in which a welding torch performs a pendulum motion and with welding speed is moved along a predetermined path.

Kesselrohrwände sind einer hohen korrosiven Belastung ausgesetzt und werden in Abhängigkeit der verwendeten Medien plattiert. Dabei wird der Grundwerkstoff der Rohrwände, der aus einem im allgemeinen schweißbaren Baustahl besteht, mit einem niedriglegierten Nickelchromstahl beschichtet. Die Schichtdicke kann von wenigen Zehntelmillimetern bis hin zu 3,5 mm betragen.Boiler tube walls are exposed to a high corrosive load and are dependent the media used plated. This is the base material the pipe walls, made of a generally weldable Structural steel consists of coated with a low-alloy nickel-chromium steel. The layer thickness can be from a few tenths of a millimeter up to 3.5 mm.

Dieses Verfahren der Schweißplattierung wird zur Sanierung von bereits benutzten Kesseln eingesetzt, bei denen die Oberfläche aufgrund der Korrosion bereits stark mit Vertiefungen beschädigt ist. Sie wird aber auch bei der Erstauslieferung der Kessel verwendet, um eine vorgegebene Lebensdauer der Bauteile zu erreichen.This Method of welding cladding is used to refurbish already used boilers used where the surface due to the corrosion is already heavily damaged with depressions. It is also used in the first delivery of the boiler, to achieve a specified life of the components.

Die Ausführung der Schweißplattierung erfolgt mit einem Schweißbrenner im Metall-Aktivgasschweißverfahren (MAG), der auf einer Pendeleinrichtung befestigt ist und an einem Zentralbalken abwärts fährt. Bei der Erstauslieferung von plattierten Kesselrohrwänden stehen die Kessel in der Werkstatt mit ihrer Längsachse senkrecht auf dem Boden. Die entstehende Schweißraupe ist eine Fallnaht mit einer Breite von 10 bis 20 mm. Die Schweißraupen werden mit einer Überlappung von ca. 50% neben bzw. übereinander gelegt. Rohrwand-Ungänzungen werden mittels eines Supports unterhalb des Pendlers von Hand nachkorrigiert. Um passable Schweißparameter und somit die Qualität der Schweißplattierung zu gewährleisten, stellt der Schweißer den Lichtbogen mittels mechanischem Kurbelantrieb ein. Bei neuen Rohrwänden ist diese Verfahren noch praktikabel, da die metallischen Oberflächen noch eben sind und die Kesselwände sich noch nicht verzogen haben. Bei einer Kesselsanierung sind die Wände jedoch abgezehrt, vernarbt und sehr ungleichmäßig in ihrer Oberfläche und metallischen Dicke. Die Mulden und Vertiefungen, die bis zu 1,5 mm betragen, müssen bei der Sanierung ausgeglichen werden.The Execution of the weld cladding takes place with a welding torch in the metal-active gas welding process (MAG), which is mounted on a pendulum device and on one Central bar goes down. At the first delivery of plumbing boiler tube walls, the cauldrons are in the Workshop with its longitudinal axis perpendicular to the ground. The The resulting weld bead is a drop stitch with a width from 10 to 20 mm. The weld beads are overlapped of about 50% next to or on top of each other. Tube wall complements become nachkorrigiert by means of a support below the commuter by hand. To passable welding parameters and thus the quality to ensure the weld plating The welder uses the electric arc by means of a mechanical crank drive one. For new pipe walls, this procedure is still practicable because the metallic surfaces are still flat and the Boiler walls have not warped yet. For a boiler renovation However, the walls are haggard, scarred and very uneven in their surface and metallic thickness. The hollows and depressions that are up to 1.5 mm must be at the renovation be compensated.

Um die kundenseitig geforderte Qualität in Bezug auf die Fe-Aufmischung bzw. Schichtdicke zu erreichen, wird im gleichen Verfahren eine zweite Lage (Decklage) darüber geschweißt. Zur Erhöhung der Schweißleistung wird ein zweiter Brenner parallel auf dem Support befestigt, was für den Schweißer kaum zu kontrollieren ist, da er permanent zwei Brenner zu beobachten und manuell einzustellen hat.Around the quality demanded by the customer in terms of Fe mixing or layer thickness is achieved in the same process second layer (cover layer) welded above. to Increasing the welding power becomes a second Burner mounted in parallel on the support, which is for the It is difficult to control the welder since he is permanently two Burner and manually adjust.

Bei einer Sanierung von Kesseln vor Ort ist dies für den Schweißer sehr ermüdend und nicht mehr auf Dauer praktikabel.at For a welder on site, this is for the welder very tiresome and not practicable in the long term.

Aus der EP 1 486 284 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schweißplattieren der gattungsgemäßen Art bekannt. Demgemäß umfaßt die Vorrichtung zwei Brenner, die automatisch bzw. mechanisch schaltbar sind und aufeinanderfolgend ein Schweißplattiervorgang durchführen. Gemäß dieser vorbekannten Vorrichtung ist eine Schieneneinheit mittels Motoren ihrerseits auf Schienen verfahrbar. Auf der Schiene selbst ist wiederum mittels eines Motors ein Schlitten verfahrbar und trägt die beiden Brenner.From the EP 1 486 284 For example, a method and an apparatus for welding cladding of the generic type are known. Accordingly, the device comprises two burners, which are automatically and mechanically switchable and perform a welding cladding successively. According to this prior art device, a rail unit by means of motors in turn can be moved on rails. On the rail itself, in turn, a carriage is movable by means of a motor and carries the two burners.

Bei der vorbekannten Vorrichtung lassen sich dem Grunde nach nur ebene Kesselwandanordnungen schweißen. Darüber hinaus hat die Anordnung den Nachteil, dass sie durch eine Bedienperson, die ihrerseits in einem Fahrkorb die Schweißstrecke abfährt, bedient werden muß. Zu diesem Zweck ist die Anordnung mittels Befestigungsplatten am Fahrkorb angeordnet.at The prior art device can basically only flat Weld boiler wall arrangements. Furthermore the arrangement has the disadvantage that it is caused by an operator, who in turn leaves the welding line in a car, must be served. For this purpose, the arrangement by means of Mounting plates arranged on the car.

Es hat sich gezeigt, dass die vorbekannte Führung nicht präzise genug ist und unterschiedlichen Bedarf an Brennergeschwindigkeiten, Abständen zur Schweißstelle und dergleichen nicht Rechnung getragen werden kann.It has shown that the previously known leadership is not precise is enough and different need for burner speeds, Distances to the weld and the like not Account can be taken.

Es ist in der Technologie der Beschichtung von Brennraumwänden im sogenannten Cladding-Verfahren bekannt, dass die Schweißbrenner über die Oberfläche der zu beschichtenden Wand geführt werden und dabei eine Pendelbewegung durchführen. Diese Pendelbewegung führt dazu, dass die Schweißbahn meanderförmig über die Oberfläche verlaufend ausgeführt wird, wobei jede Pendelbahn direkt an die vorlaufende Bahn anschließt. Es können ohne weiteres Pendelbewegungen zu quer zur Bewegungsbahn des Brenners verlaufende Meanderstrecken in Längen um einen Zentimeter erzeugt werden.It is in the technology of coating of combustion chamber walls Known in the so-called cladding process that the welding torch over guided the surface of the wall to be coated while doing a pendulum motion. These Oscillation causes the welding path meandering over the surface Running, each aerial tram directly to the leading Train connects. It can easily pendulum movements to Meanderstrecken running transversely to the trajectory of the burner be produced in lengths of one centimeter.

Auf diese Weise entsteht nicht einfach eine dünne Schweißraupe, sondern es wird eine entsprechend breite, streifenförmige Fläche beschichtet.On this way, not just a thin weld bead, but it is a correspondingly broad, strip-shaped Coated surface.

Allerdings, geht man beispielsweise von einem vertikalen Schweißstreifen aus, entsteht dieser durch horizontale Pendelbewegungen des Schweißbrenners, der auf diese Weise eine erhebliche Schweißstrecke zurücklegt, was wiederum einen großen Zeitbedarf bedeutet.Indeed, For example, you go from a vertical welding strip this is caused by horizontal oscillations of the welding torch, which covers a considerable amount of welding in this way, which in turn means a great deal of time.

Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, für das sogenannte Cladding-Verfahren der beschriebenen Art Doppelbrenner zu benutzen, wobei einer der beiden Brenner vorlaufend ist und eine erste Schweißlage aufträgt, der zweite nachlaufend ist und eine zweite Schweißlage aufträgt.In the prior art, it is also known to use for the so-called cladding method of the type described double burner, wherein one of the two burners is leading and one Apply first welding, the second is trailing and applies a second welding position.

Während der vorlaufende Brenner praktisch auf das sogenannte schwarze Material, also die eingespannte und vorbereitete Wand aufschweißt, läuft der nachlaufende Brenner über die vom vorlaufenden Brenner aufgetragene Schweißbahn und schweißt auf die Schweißbahn auf.While the leading burner practically on the so-called black material, So the clamped and prepared wall welds, the trailing burner runs over that of the leading one Burner applied welding path and welds on the welding track.

Aus diesem Grunde müssen beide Brenner hinsichtlich ihres Abstandes zur zu beschichtenden Wand in einer unterschiedlichen Position angeordnet werden.Out For this reason, both burners must respect their distance be arranged to be coated wall in a different position.

Da jedoch weder die zu beschichtende Basiswand noch die vom vorlaufenden Brenner aufgetragene Schweißschicht eindeutig vordefinierbar sind, muss der nachlaufende Schweißbrenner in einer mittleren Position vormontiert und häufig während des Schweißvorgangs um moniert werden.There however, neither the base wall to be coated nor that of the preceding one Burner applied welding layer are clearly predefinable, the trailing torch must be in a middle position Position pre-assembled and often during the welding process to be complained about.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren bzw. die Brennertechnologie dahingehend zu verbessern, dass eine entsprechende Schweißbahnbeschichtung schneller durchgeführt werden kann. Insbesondere auch, eine Brennereinheit dahingehend zu verbessern, dass aufwendige Montagearbeiten weitgehend entfallen und darüber hinaus reproduzierbare Beschichtungsergebnisse realisierbar sind.outgoing From this prior art, the invention is based on the object the generic method or the burner technology to improve that a corresponding welding line coating can be done faster. In particular, too to improve a burner unit to the effect that elaborate installation work largely eliminated and beyond reproducible Coating results are feasible.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Weitere Vorteile und Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.to technical solution to this problem is with the invention proposed a device with the features according to claim 1. Further advantages and features are in the subclaims characterized.

Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, für das Cladding-Verfahren einen Schweißbrenner einzusetzen, der wenigstens zwei zugeführte Drähte gleichzeitig an der Schweißdüse verarbeitet.With the invention is proposed for the cladding process to use a welding torch, the at least two supplied Wires at the same time at the welding nozzle processed.

Es wird davon ausgegangen, dass durch die Erfindung der Materialaustrag derartig groß ist, dass sich die Durchführung einer Pendelbewegung zur Erzielung eines vergleichbar breiten Schweißstreifens erübrigt, auf diese Weise also durch das Bewegen des Schweißbrenners entlang einer graden Schweißbahn der entsprechende vergleichbare Beschichtungsstreifen erzeugt werden kann.It It is assumed that the material discharge by the invention is so large that the implementation a pendulum movement to achieve a comparably wide welding strip is unnecessary, in this way, by moving the welding torch along a straight track the corresponding equivalent Coating strip can be generated.

Gemäß der Erfindung kann, wenn wiederum eine entsprechende Pendelbewegung durchgeführt wird, in der gleichen Zeit eine entsprechend große Fläche beschichtet werden.According to the Invention can, in turn, a corresponding pendulum motion is performed at the same time a corresponding large area to be coated.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass der jeweils nachlaufende Brenner gegenüber dem vorlaufenden Brenner auf einer Bewegungskulisse verfahrbar ist.With The invention also proposes that the respective trailing Burner opposite the leading burner on a Bewegungsges link is movable.

Gemäß der Erfindung kann somit eine elektronische Steuerung dem nachlaufenden Brenner jeweils beispielsweise in Abhängigkeit von der optimal gewünschten Lichtbogenerzeugung nachjustieren.According to the Invention can thus an electronic control the trailing Burner, for example, depending on the readjust the optimally desired arc generation.

Die erfindungsgemäße Bewegungskulisse kann Längsverschiebungen ermöglichen, den Brenner somit beispielsweise auf einen Schlitten positionieren, oder auch Schwenkbewegungen zumindest in einem gewissen Maße.The Movement circuit according to the invention can longitudinal displacements allow the burner thus, for example, on a Position slides, or pivoting movements at least in to a certain extent.

Da nunmehr die Gesamteinheit aus Händeleinrichtung und Brenner an einem schienengeführten Schlitten angeordnet ist, kann nunmehr die Vorschubgeschwindigkeit entlang der Schweißbahn automatisiert werden, wobei eine sehr präzise Führung gegeben ist.There now the entire unit of Händeleinrichtung and burner is arranged on a rail-guided slide can now the feed speed along the welding path be automated, giving a very precise guidance is.

Dies kann dadurch erfolgen, dass der Schlitten mittels Seilzügen entlang der Schienen verfahrbar ist. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kettenanordnung kann hier eine sehr präzise Geschwindigkeitssteuerung erfolgen.This can be done by the carriage by means of cables along the rails is movable. Unlike the ones from the Prior art known chain arrangement can here a very precise speed control done.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist an dem Schlitten ein Personenkorb angeordnet, so dass eine Bedienperson zumindest die Option hat, während des Schweißvorganges mitzufahren. In vorteilhafter Weise kann auch vorgesehen sein, dass eine Joystick-Steuerung für die unterschiedlichen Funktionen und Bewegungen der Brennereinheiten vorgesehen ist, um gegebenenfalls automatisiert ablaufende Bewegungsvorgänge übersteuern zu können.According to one Another advantageous proposal of the invention is on the carriage arranged a basket of people, so that an operator at least the option is to ride during the welding process. Advantageously, it can also be provided that a joystick control for the different functions and movements of the Burner units is provided, if necessary, automated to be able to override ongoing movement processes.

Die Brenner ihrerseits sind grundsätzlich an einer Schwenkvorrichtung angeordnet, und zwar gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung durch eine Mehrfach-Schlitten-Anordnung. Befinden sich die Brenner gemeinsam an einer Grundplatte, ist diese schlittenartig auf einem Schlitten bewegbar, der seinerseits im wesentlichen rechtwinklig dazu auf einem wiederum bewegbaren Schlitten verfahrbar ist. Auf diese Weise können sehr komplexe Bewegungsabläufe sehr präzise und weitgehend automatisch gesteuert durchgeführt werden.The Burners in turn are basically on a swivel device arranged, according to an advantageous Proposal of the invention by a multi-slide arrangement. If the burners are together on a base plate, this is slidably mounted on a carriage, which in turn in the essentially at right angles thereto on a turn movable carriage is movable. This allows very complex movements very precise and largely automatically controlled become.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Vorschlag der Erfindung kann die Vorschubposition der Brenner in Abhängigkeit von der Schwenkposition gesteuert werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, während eines Pendelvorganges um ein Rohr oder eine gekrümmte Fläche herum die Vorschubposition zu korrigieren und damit den jeweils optimalen Schweißabstand einzustellen.According to one particularly advantageous proposal of the invention, the feed position the burner controlled in dependence on the pivot position become. This makes it possible, for example, while a pendulum action around a pipe or a curved surface around the feed position to correct and thus the optimal Set welding distance.

In vorteilhafter Weise ist die Schwenkeinheit mit der Brenneranordnung ihrerseits am Schlitten schienengeführt. Somit können Bewegungsbeschränkungen des Schlittens gegenüber der zu schweißenden Einheiten ausgeglichen werden.Advantageously, the pivoting unit with the burner assembly in turn on the slide rails. Thus, movement restrictions of the carriage relative to the units to be welded can be compensated.

In Schweißrichtung folgt einem ersten Schweißbrenner (oder Zweidrahtbrenner) ein zweiter Schweißbrenner (oder Zweidrahtbrenner) in einem vorgegebenen Abstand, wobei der erste Schweißbrenner die Pufferlage einer Schweißraupe erzeugt und der zweite Schweißbrenner die Decklage einer Schweißraupe erzeugt, wobei die Decklage die Pufferlage vollständig überdeckt. Damit ist eine gleichmäßige Plattierung möglich, da die Pufferlage die Unebenheiten und Vertiefungen ausgleicht und die Decklage mit sehr genauer Dickeneinstellung geschweißt werden kann. Es sind nach diesem Verfahren sehr dünne und gleichmäßige Plattierungen möglich, was sich vorteilhaft für die Schweißgeschwindigkeit auswirkt. Bei einer Pufferlage von 1 mm Dicke und einer Decklage von 1 mm Dicke sind Schweißgeschwindigkeiten bis 0,8 m/min möglich. Bei dem neu entwickelten Zweidrahtdoppelbrennerhalter können Schweißgeschwindigkeiten ohne Pendelvorgang von bis zum 1,75 m/min erreicht werden. Da gleichzeitig jede Schweißposition nur einmal angefahren wird, und durch die hohe Schweißgeschwindigkeit die eingebrachte Streckenergie reduziert wird, ergibt sich eine geringere Schrumpfung des Werkstoffes und damit die Spannungen im Kessel.In Welding direction follows a first welding torch (or two-wire burner) a second welding torch (or Two-wire burner) at a predetermined distance, the first Welding torch the buffer layer of a welding bead generated and the second welding torch, the top layer of a weld bead produced, wherein the cover layer completely covers the buffer layer. For a uniform plating is possible, because the buffer layer compensates for the bumps and depressions and the cover layer welded with very precise thickness adjustment can be. It is by this method very thin and even plating possible, what advantageous for the welding speed effect. In a buffer layer of 1 mm thickness and a cover layer of 1 mm thickness are welding speeds up to 0.8 m / min possible. In the newly developed two-wire twin burner holder can weld speeds without pendulum action of up to 1.75 m / min. Because at the same time every welding position is approached only once, and by the high welding speed the introduced track energy is reduced, resulting in a lower shrinkage of the material and thus the stresses in the Boiler.

Dadurch, dass der Abstand der Schweißbrenner in Schweißrichtung 50 bis 200 mm beträgt, und der zweite Schweißbrenner auf die noch heiße Pufferlage die Decklage aufbringt, reduziert sich die Fe-Aufmischung im Werkstoff. Dies ergibt eine feinere Kristallisaiton und damit bessere mechanisch technologische Gütewerte.Thereby, that the distance of the welding torch in the welding direction 50 to 200 mm, and the second welding torch on the still hot buffer layer, the top layer applies reduced the Fe-mixing in the material. This gives a finer crystallization and thus better mechanical technological quality values.

Mit diesem Verfahren ist es möglich, mit den Schweißbrennern unterschiedliche Schweißwerkstoffe zu verarbeiten. So kann die Pufferschicht beispielsweise aus Inconel 625 bestehen, und die Deckschicht aus Inconel 686.With This method makes it possible with the welding torches to process different welding materials. So can For example, the buffer layer consists of Inconel 625, and the Cover layer of Inconel 686.

Eine weitere Produktivitätssteigerung läßt sich dadurch erreichen, dass ein zweites Paar Schweißbrenner (oder Zweidrahtbrenner) parallel zu den bisherigen Schweißbrennern angeordnet sind, so dass parallel zur ersten Schweißraupe in einem Abstand von 10 mm bis 1830 mm eine zweite Schweißraupe erzeugt wird. Es ist offensichtlich, dass diese Verfahren nicht nur zum Schweißplattieren verwendet werden kann, sondern auch zum Panzern und zum Puffern.A further increase in productivity can be achieve that by having a second pair of welding torches (or two-wire burner) parallel to the previous welding torches are arranged so that parallel to the first bead at a distance of 10 mm to 1830 mm, a second welding bead is produced. It is obvious that these procedures are not only for welding cladding can be used, but also for tanks and for buffering.

Dadurch, dass der erste Brenner, der die Pufferlage erzeugt, automatisch gezündet und abgeschaltet werden kann, verringert sich die Schweißzeit erheblich, da die gesamte Vorrichtung damit automatisch in eine neue Schweißlage verfahren kann. Das Zünden und Abschalten des zweiten Brenners erfolgt unter Anpassung an unterschiedliche Brennerabstände ebenfalls automatisch.Thereby, that the first burner, which creates the buffer layer, automatically ignited and can be switched off, decreases the welding time considerably, since the entire device with it can automatically move to a new welding position. The ignition and switching off the second burner takes place with adaptation to different Burner distances also automatically.

Die erfindungsgemäße Doppeldrahtbrenneranordnung kann für die Kesselsanierungen und für Neukesselanlagen eingesetzt werden, und zwar erfreulicherweise und gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Eindrahtbrennern horizontal, vertikal oder über Kopf. Außerhalb des Bereiches der Kesselanlagen können diese Doppeldrahtbrenneranordnungen auch universal eingesetzt werden.The Double wire burner arrangement according to the invention can for boiler renovations and for new boiler plants happily and opposite the known from the prior art single-wire burners horizontal, vertical or over your head. Outside the range of boiler plants These twin wire burner assemblies can also be universal be used.

Die elektronische Verstellbarkeit des oberen Brenners ermöglicht darüber hinaus das Beschweißen von wellenförmigen oder runden Bauteilen. Somit kann der Abstand der übereinander angeordneten Brenner zum Werkstück optimiert werden, konstant gehalten werden oder dergleichen.The electronic adjustability of the upper burner allows In addition, the welding of wavy or round components. Thus, the distance of the one above the other arranged burners to the workpiece to be optimized, constant be held or the like.

Auf diese Weise kann jeweils ein optimaler Lichtbogen eingehalten werden.On In this way, an optimal arc can be maintained in each case.

Bezüglich der Doppeldrahtbrenneranordnung werden zwei Schweißdrähte bzw. Schweißelektroden durch den Brenner einer gemeinsamen Gasdüse zugeführt und in einem gemeinsamen Schmelzbad in Schweißrichtung „nebeneinander” oder „hintereinander” angeordnet abgeschmolzen. Die zwei entstehenden Lichtbögen teilen sich ein gemeinsames Potential. Darüber hinaus kann das Prinzip des Tandemschweißens angewandt werden.In terms of the twin wire burner assembly become two welding wires or welding electrodes through the burner of a common Gas nozzle supplied and in a common molten bath arranged in the welding direction "next to each other" or "behind one another" melted. Divide the two resulting arcs a common potential. In addition, that can Principle of tandem welding can be applied.

Insgesamt wird durch den Einsatz der zwei Doppeldrahtbrenner die Schweißgeschwindigkeit und die Abschmelzleistung erheblich erhöht.All in all The welding speed is increased by the use of two double wire burners significantly increases the melting rate.

Die Erfindung ist an den folgenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Dabei zeigenThe The invention is illustrated by way of example in the following drawings. Show

1 eine nach der Erfindung erzeugte Schweißplattierung von Kesselrohrwänden; 1 a weld cladding of boiler tube walls produced according to the invention;

2 eine Seitenansicht einer Brenneranordnung, bei welcher der obere Brenner gegenüber dem unteren Brenner verstellbar ist; 2 a side view of a burner assembly in which the upper burner relative to the lower burner is adjustable;

3 eine Frontansicht der Brenneranordnung gemäß 2; 3 a front view of the burner assembly according to 2 ;

4 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Zweidrahtbrenneranordnung; 4 a plan view of an embodiment of a two-wire burner assembly;

5 eine Draufsicht auf ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Zweidrahtbrenneranordnung; 5 a plan view of an alternative embodiment of a two-wire burner assembly;

6 eine perspektivische Ansicht einer Brenneraufnahmeeinheit; 6 a perspective view of a burner receiving unit;

7 eine Doppelbrenneranlage in Seitenansicht; 7 a double burner system in side view;

8 eine Seitenansicht für ein Ausführungsbeispiel auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung; 8th a side view of an embodiment of a device according to the invention;

9 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß 9; 9 a perspective view of the device according to 9 ;

10 eine Ansicht der Brennerbewegungseinheiten und 10 a view of the burner movement units and

11 eine Ansicht einer Schweißposition. 11 a view of a welding position.

In 1 ist ein Ausschnitt eines Querschnittes einer Kesselrohrwand dargestellt, wie sie nach der Erfindung plattiert wird.In 1 Fig. 2 shows a section of a cross-section of a boiler tube wall as it is plated according to the invention.

Die Plattierung wird nach folgender Reihenfolge durchgeführt: Zuerst werden alle Stege (2, 2') zwischen den Rohren (1', 1) mit Schweißraupen plattiert. Dazu wird zum Beispiel auf dem Steg (2) eine Pufferlage (11) geschweißt und anschließend direkt durch einen zweiten Brenner die Decklage (11') nachgezogen. Danach erfolgt die Schweißung der Puffer- und Decklage (12, 12'), (13, 13'), (14, 14'), (15, 15') und (16, 16'). Die Überdeckung der Schweißraupen beträgt dabei etwa 5 mm. Überdeckt werden auch die Kehlnähte (3). Eine gleichmäßige Plattierung ist möglich, da die Pufferlagen die ungleichmäßigen Oberflächen und Vertiefungen ausgleichen und die Decklagen dabei die Pufferlagen zu 100% überdecken. Damit kann jederzeit durch die Decklage die erforderliche Plattierungsdicke eingehalten werden. Dieses Verfahren ist nicht nur für Kesselrohrwände geeignet, sondern für alle großen Bauteile, die großflächig plattiert, gepanzert oder gepuffert werden. Neben der Verwendung für Fallnähte eignet sich das Verfahren auch für Überkopfnähte.The plating is carried out in the following order: First, all webs ( 2 . 2 ' ) between the pipes ( 1' . 1 ) plated with weld beads. This is done, for example, on the jetty ( 2 ) a buffer layer ( 11 ) and then directly through a second burner, the top layer ( 11 ' ). Thereafter, the welding of the buffer and cover layer ( 12 . 12 ' ) 13 . 13 ' ) 14 . 14 ' ) 15 . 15 ' ) and ( 16 . 16 ' ). The coverage of the weld beads is about 5 mm. Also covered are the fillet welds ( 3 ). A uniform plating is possible because the buffer layers compensate for the uneven surfaces and depressions and the cover layers thereby cover the buffer layers to 100%. Thus, the required plating thickness can be maintained at any time by the top layer. This method is not only suitable for boiler tube walls, but for all large components that are clad, armored or buffered over a large area. In addition to the use for case seams, the method is also suitable for overhead seams.

Bei der in den 2 und 3 gezeigten Halterung für die Brenner (20, 21) ist jeweils ein Pendleranschluß (60) angeordnet, auf dem die Steckhalterung (64) für den unteren Brenner (21) angeordnet ist. Über ein Verbindungsstück (61) ist ein Motor (65) mit der oberen Steckhalterung (63) für den Brenner (20) verbunden. Eine Stellgriffschraube (62) dient der Fixierung.In the in the 2 and 3 shown holder for the burner ( 20 . 21 ) is a commuter connection ( 60 ), on which the plug holder ( 64 ) for the lower burner ( 21 ) is arranged. Via a connector ( 61 ) is an engine ( 65 ) with the upper plug holder ( 63 ) for the burner ( 20 ) connected. A control handle screw ( 62 ) serves the fixation.

Die Kugelrollführung einschließlich der nicht näher beschriebenen Kugelrollschlitten verbindet die untere Steckhalterung (64) und die Über Steckhalterung (63), so dass die obere Steckhalterung (63) gegenüber der unteren Steckhalterung in Richtung des in 2 gezeigten Doppelpfeils bewegbar ist. Dadurch kann der obere Brenner zur Erzeugung eines optimalen Lichtbogens positioniert werden. Ist der obere Brenner (20) dem unteren Brenner (21) nachlaufend, wird also zunächst der Brenner (21) gegenüber dem Werkstück positioniert, der Brenner (20) kann dann mittels Motor (65) automatisch in die optimale Abstandsposition bewegt werden. Ist es umgekehrt, wird man den unteren Brenner (21) mit größerem Abstand positionieren und den oberen Brenner vorlaufend näherfahren.The ball roller guide including the unspecified ball roller connects the lower plug holder ( 64 ) and the over plug holder ( 63 ), so that the upper plug holder ( 63 ) opposite the lower plug in the direction of the in 2 shown double arrow is movable. This allows the top burner to be positioned to create an optimal arc. Is the upper burner ( 20 ) the lower burner ( 21 ), so the burner ( 21 ) positioned opposite the workpiece, the burner ( 20 ) can then by means of motor ( 65 ) are automatically moved to the optimum distance position. If it is the other way around, you will get the lower burner ( 21 ) with a greater distance and advance the upper burner in advance.

Die 4 und 5 zeigen unterschiedliche Anordnungen von Doppeldrahtbrennern. Zum einen ist ein Doppeldrahtbrenner (70) mit den Schweißdrähten (72, 73) an eine Stromquelle (71) angeschlossen. Die Schweißdrähte werden getrennt zu einer gemeinsamen Düse des Brenners (70) geführt und erzeugen die Schweißnaht (74).The 4 and 5 show different arrangements of double wire burners. On the one hand is a double wire burner ( 70 ) with the welding wires ( 72 . 73 ) to a power source ( 71 ) connected. The welding wires are separated to a common nozzle of the burner ( 70 ) and produce the weld ( 74 ).

In gleicher Weise funktioniert der Tandembrenner (80) gemäß 5., wobei zwei Stromquellen (81, 82) die Doppeldrähte (83, 84) speisen, die durch getrennte Düsen geführt die Schweißnaht (85) erzeugen.In the same way, the tandem burner ( 80 ) according to 5 ., where two power sources ( 81 . 82 ) the double wires ( 83 . 84 ) fed through separate nozzles guided the weld ( 85 ) produce.

In 6 ist in der Montageposition die relativ zueinander verstellbaren Spannvorrichtungen für die Brenner gezeigt.In 6 is shown in the mounting position, the relatively adjustable clamping devices for the burner.

Eine bekannte Doppelbrenneranlage in Seitenansicht wird in 7 dargestellt. Zwei übereinander liegende Brenner (20, 21) sind an einem Abstandshalter (22) befestigt. Der Abstand zwischen dem unteren Brenner (20) und dem oberen Brenner (21) kann zwischen 80 und 200 mm betragen. Der Abstandshalter (22) ist geteilt und über einen feststellbaren Zapfen drehbar ausgeführt. Damit sind unterschiedliche Brennerabstände von der Rohrwand und damit eine Anpassung an z. B. eine gewölbte Kesselwand möglich. Die Brenner (20, 21) mit dem Abstandshalter (22) sitzen auf einem gemeinsamen Pendler (23), der an einem Fahrmast (26) abwärts fährt. Mit dem Pendler (23) kann die Breite der Schweißraupe eingestellt werden, die zwischen 10 und 20 mm liegen kann. Die eingestellte Lichtbogenspannung an der Kesselwand steuert über die Schweißstromquelle den Abstand des Quersupportes (24) und damit den Abstand der Brenner (20, 21) von der Kesseloberfläche. Der Quersupport (24) kann über einen manuellen Taster (31) eingerichtet werden. Ein manuelles Verstellen durch einen Schweißer ist damit nicht mehr nötig. Bei Beginn des Schweißvorganges wird erst der untere Brenner (20) automatisch gezündet. Da der obere Brenner (21) zwischen 80 und 200 mm in Schweißrichtung dem unteren Brenner (20) nachfolgt, wird der obere Brenner (21) mit einem mechanischen Ein/Ausschalter gezündet, wenn der obere Brenner (21) die Pufferlage der Schweißraupe erreicht hat. Beim Schweißende schaltet der untere Brenner (20) automatisch ab, und der obere Brenner wird bei Erreichen des Schweißendes mit dem mechanischen Ein/Ausschalter abgeschaltet.A well-known double burner system in side view is in 7 shown. Two superimposed burners ( 20 . 21 ) are attached to a spacer ( 22 ) attached. The distance between the lower burner ( 20 ) and the upper burner ( 21 ) can be between 80 and 200 mm. The spacer ( 22 ) is divided and rotatable about a lockable pin. Thus, different burner distances from the pipe wall and thus an adaptation to z. B. a curved boiler wall possible. The burners ( 20 . 21 ) with the spacer ( 22 ) sitting on a common commuter ( 23 ) mounted on a mast ( 26 ) goes down. With the commuter ( 23 ), the width of the weld bead can be adjusted, which can be between 10 and 20 mm. The set arc voltage at the boiler wall controls the distance of the transverse support via the welding power source ( 24 ) and thus the distance of the burner ( 20 . 21 ) from the boiler surface. The cross support ( 24 ) can be activated via a manual button ( 31 ). A manual adjustment by a welder is no longer necessary. At the beginning of the welding process, the lower burner ( 20 ) ignited automatically. Because the upper burner ( 21 ) between 80 and 200 mm in welding direction the lower burner ( 20 ), the upper burner ( 21 ) with a mechanical on / off switch ignited when the upper burner ( 21 ) has reached the buffer layer of the weld bead. At the end of welding, the lower burner ( 20 ) and the upper burner is switched off when the welding end is reached with the mechanical ON / OFF switch.

8 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Auf einem im gezeigten Ausführungsbeispiel kippbaren Haltegestell (32) ist eine zu schweißende Kesselrohrwandung (33) aufgelegt und im gezeigten Ausführungsbeispiel in eine vertikale Position gebracht. 8th is a side view of an embodiment of a device according to the invention. On a tiltable in the embodiment shown holding frame ( 32 ) is a boiler tube wall to be welded ( 33 ) and placed in the embodiment shown in a vertical position.

Eine im gezeigten Ausführungsbeispiel gezeigte Vertikalschiene (34) ist zwischen einer Deckenschiene (35) und dem Boden (36) eingespannt. An dieser ist der Schlitten (37) geführt, an diesem ist eine Schieneneinheit (38) angeordnet, an welcher die Brennereinheit (39) verfahrbar positioniert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt der Schlitten (37) auch einen Personenkorb (40).A vertical rail (shown in the embodiment shown) ( 34 ) is between a ceiling rail ( 35 ) and the ground ( 36 ) clamped. At this is the sled ( 37 ), this is a rail unit ( 38 ), on which the burner unit ( 39 ) is movably positioned. In the illustrated embodiment, the carriage comprises 37 ) also a person basket ( 40 ).

9 zeigt die beschriebenen Elemente, wobei noch die Tragschiene (35a) gezeigt ist und wobei der Schweißträger (32) mit der Rohrwandung (33) in einer abgeklappten Position gezeigt ist. Der Schlitten ist mittels eines Antriebes (41) entlang von Seilen (42) verfahrbar und damit sehr exakt hinsichtlich seiner vertikalen Position einerseits aber auch hinsichtlich der Vorschubgeschwindigkeit andererseits sehr präzise führbar. Die Vorschubgeschwindigkeiten variieren in der Regel doch erheblich, und können beispielsweise zwischen 0,4 und 0,7 m/min liegen. 9 shows the described elements, wherein still the mounting rail ( 35a ) and wherein the welding carrier ( 32 ) with the pipe wall ( 33 ) is shown in a folded-down position. The carriage is by means of a drive ( 41 ) along ropes ( 42 ) movable and thus very precise in terms of its vertical position on the one hand but also with regard to the feed speed on the other hand very precisely feasible. The feed rates usually vary considerably, and may for example be between 0.4 and 0.7 m / min.

Gemäß den 10 und 11 sind die Zweidrahtbrenner (50a bis 50d) an einem Brennerhalter (51) bzw. (52) angeordnet. Dieser Brennerhalter (52) seinerseits ist an einem Brennerschlitten (53) angeordnet, der gegenüber einer Tragschiene (54) hin und her bewegbar ist. Diese Details sind vorzugsweise sehr deutlich in 6 gezeigt. Die Schiene (54) ihrerseits ist am Kopf eines Schlittens (55) positioniert, der wiederum auf einer Schiene (56) verfahrbar ist. In den Figuren sind diese Bezugszeichen identisch für die jeweils gleichen Bauteile jeweils eines Brennerpaares verwendet, selbst wenn mehrere Brennerpaare am Schlitten angeordnet sind. Auch in diesem Fall sind gleiche Bauteile mit gleicher Funktion eingesetzt.According to the 10 and 11 are the two-wire burners ( 50a to 50d ) on a burner holder ( 51 ) respectively. ( 52 ) arranged. This burner holder ( 52 ) in turn is on a burner carriage ( 53 ) arranged opposite to a mounting rail ( 54 ) is movable back and forth. These details are preferably very clear in 6 shown. The rail ( 54 ) in turn is at the head of a sled ( 55 ), in turn on a rail ( 56 ) is movable. In the figures, these reference numerals are used identically for the respective same components in each case one burner pair, even if a plurality of burner pairs are arranged on the carriage. Also in this case, the same components are used with the same function.

Die Schiene (56) ihrerseits ist auf einer Schwenkeinheit (57) angeordnet.The rail ( 56 ) in turn is on a pivoting unit ( 57 ) arranged.

Auf diese Weise können die Brenner in nahezu jeder beliebigen Richtung pendelnd positioniert werden. So ist es beispielsweise auch möglich, wie beispielsweise in 11 gezeigt, je nach Schwenkposition gegenüber dem jeweiligen Rohr einen entsprechenden Vorschub des Brenners in Richtung der Schweißstelle vorzusehen, um auf diese Weise je nach Schweißposition den richtigen Abstand einstellen zu können.In this way, the burners can be positioned in almost any direction pendulum. So it is also possible, for example, as in 11 shown, depending on the pivot position relative to the respective tube to provide a corresponding advance of the burner in the direction of the weld in order to adjust in this way, depending on the welding position the correct distance can.

Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele dient nur der Erläuterung und ist nicht beschränkend.The Description of the embodiments is only illustrative and is not limiting.

1, 1'1, 1'

Rohrpipe

2, 2'2, 2 '

Stegweb

33

Kehlnahtfillet

11, 11a, 11b11 11a, 11b

Pufferlagebuffer layer

11'11 '

Decklagetopsheet

12, 12a12 12a

Pufferlagebuffer layer

12'12 '

Decklagetopsheet

13, 13a13 13a

Pufferlagebuffer layer

13'13 '

Decklagetopsheet

14, 14a14 14a

Pufferlagebuffer layer

14'14 '

Decklagetopsheet

15, 15a15 15a

Pufferlagebuffer layer

15'15 '

Decklagetopsheet

16, 16a16 16a

Pufferlagebuffer layer

16'16 '

Decklagetopsheet

20, 2120 21

Brennerburner

2222

Abstandshalterspacer

2323

Pendlercommuter

2424

Quersupportcross Support

2525

SupportSupport

2626

Fahrmastdriving mast

2828

Fahrschienerunning rail

2929

Antriebdrive

3030

Panelwandpanel wall

3131

Tasterbutton

3232

Traggestellsupporting frame

3333

Kesselwandboiler wall

3434

Schienerail

35, 35a35, 35a

Deckenträgerfloor beams

3636

Bodenground

3737

Schlittencarriage

3838

Schienerail

3939

Brennereinheitburner unit

4040

Gondelgondola

4141

Antriebdrive

4242

Seileropes

50a bis 50d50a to 50d

Brennerburner

5151

Brennerhaltertorch holder

5252

Brennerhaltertorch holder

5353

Brennerschlittenburner slide

5454

Schlittenschienecarriage rail

5555

Schlittenschienecarriage rail

5656

Schlittenschienecarriage rail

5757

Schwenkeinheitswivel unit

6060

Anbauwinkel für Pendlermounting bracket for commuters

6161

Verbindungsstückjoint

6262

StellgriffschraubeAdjusting knob screw

63, 6463 64

Steckhalterung für Brennerplug socket for burners

6565

Motorengine

6666

KugelrollführungBall rolling guide

7070

DoppeldrahtbrennerDouble wire torch

7171

Stromquellepower source

7272

Drahtwire

7373

Drahtwire

7474

SchweißnahtWeld

8080

Tandembrennertandem burner

8181

Stromquellepower source

8282

Stromquellepower source

8383

Drahtwire

8484

Drahtwire

8585

SchweißnahtWeld

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• - EP 1486284 [0007] EP 1486284 [0007]

Claims (10)

Vorrichtung zum Schweißplattieren von Kesselrohrwänden nach dem Metall-Aktivschweiß-Verfahren (MAG), bei welchem zwei in Schweißrichtung aufeinander folgende Brenner auf einer Pendeleinrichtung befestigt sind, die mittels einer Antriebsvorrichtung in einer für das Schweißen vorgegebenen Geschwindigkeit auf einer vorgegebenen gradlinigen Bahn verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, dass für das Cladding-Verfahren ein Schweißbrenner eingesetzt ist, der wenigstens zwei zugeführte Drähte gleichzeitig an der Schweißdüse verarbeitet.A device for cladding by welding of the boiler tube walls to the metal active welding method (MAG), in which two in the welding direction following burners are mounted on a shuttle successive which is moved by means of a drive device in a predefined for the welding speed to a predetermined linear path, characterized in that a welding torch is used for the cladding process, which processes at least two supplied wires simultaneously at the welding nozzle. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißbrenner als Doppeldrahtbrenner ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that that the welding torch is designed as a double-wire burner is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner als Tandembrenner ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the burner is designed as a tandem burner is. Vorrichtung zum Schweißplattieren von Kesselrohrwänden nach dem Metall-Aktivschweiß-Verfahren (MAG), bei welchem zwei in Schweißrichtung aufeinander folgende Brenner auf einer Pendeleinrichtung befestigt sind, die mittels einer Antriebsvorrichtung in einer für das Schweißen vorgegebenen Geschwindigkeit auf einer vorgegebenen gradlinigen Bahn verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils nachlaufende Brenner gegenüber dem vorlaufenden Brenner auf einer Bewegungskulisse verfahrbar ist.Apparatus for weld-plating boiler tube walls after the metal active welding process (MAG), in which two successive in the welding direction burner a pendulum device are fixed, by means of a drive device in a given speed for welding is traversed on a given straight-line path, thereby characterized in that the respective trailing burner opposite the leading burner can be moved on a movement slide. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der verfahrbare Brenner elektronisch gesteuert ist.Device according to claim 4, characterized in that that the movable burner is electronically controlled. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer elektronischen Steuerung der jeweils nachlaufende Brenner in Abhängigkeit von der optimal gewünschten Lichtbogenerzeugung nachjustierbar ist.Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that by means of an electronic control the respective trailing burner depending on the optimally desired arc generation readjustable is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der justierbare Brenner auf einem motorbetriebenen Schlitten positioniert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustable burner is powered by a motor Carriage is positioned. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerhalterung und die Pendeleinrichtung auf einem schienengeführten Schlitten montiert sind, welcher entlang der Schienen mittels einer Antriebsvorrichtung verfahrbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the burner holder and the shuttle mounted on a rail-guided slide, which along the rails can be moved by means of a drive device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenner an der Pendeleinrichtung mittels einer Mehrfach-Schlitten-Anordnung befestigt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the burners on the shuttle are fastened by means of a multiple carriage arrangement. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Brennerpositionierung in Abhängigkeit von der Schwenkposition einstellbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the burner positioning in dependence is adjustable from the pivot position.