DE2231037A1 - Verfahren und einrichtung zum elektrischen schweissen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum elektrischen schweissen

Info

Publication number
DE2231037A1
DE2231037A1 DE2231037A DE2231037A DE2231037A1 DE 2231037 A1 DE2231037 A1 DE 2231037A1 DE 2231037 A DE2231037 A DE 2231037A DE 2231037 A DE2231037 A DE 2231037A DE 2231037 A1 DE2231037 A1 DE 2231037A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
electrode
pulsating
gas flow
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2231037A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2231037B2 (de
DE2231037C3 (de
Inventor
Guenther Dipl Phys Hannappel
Karl Dr Ing Teske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer Griesheim GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messer Griesheim GmbH filed Critical Messer Griesheim GmbH
Priority to DE19722265065 priority Critical patent/DE2265065A1/de
Priority to DE2231037A priority patent/DE2231037C3/de
Priority to FR7322614A priority patent/FR2189160B3/fr
Priority to GB2978973A priority patent/GB1372518A/en
Publication of DE2231037A1 publication Critical patent/DE2231037A1/de
Publication of DE2231037B2 publication Critical patent/DE2231037B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2231037C3 publication Critical patent/DE2231037C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • B23K9/325Devices for supplying or evacuating shielding gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

MESSER GRIESIIEIM GMBH ' MG
6000 - Frankfurt/Main
Kennwort: Pulspneumarc
Erfinder: Di', Teske, Hannappel '
Verfahren und Einrichtung zum elektrischen
Schweißen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum elektrischen Schweißen mit abschmelzender Elektrode, insbesondere zum Schutzgasschweißen unter CCU. Beim Schweißen mit abschmelzender Elektrode ist der Übergang des Schweißmetalls von der Elektrode zum Werkstück abhängig von dem jeweils verwendeten Schweißverfahren, wie beispielsweise MIu- und MAG-Lichtbogenschweißen, zu denen auch das Tauch-.lichtbogenschweißen zählt.
Beim Tauchlichtbogenschweißen (DIP-Transfer) mit abschmelzender Elektrode unter Schutzgas (insbesondere Kohlendioxid) wird, wie bekannt (USA-Patentschrifc 2 886 696) das Elektrodenende periodisch in das Schmelzbad eingetaucht. Dadurch entstehen periodische Kurzschlüsse, so daß sich zwangsläufig ein Pulsieren des Schweißstromes ausbildet. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Lichtbogen periodisch ausgelöscht und der Metallübergang findet ausschließlich während der Berührung von Elektrode und Werkstück statt. Dabei entsteht ein kleines, einfach su führendes Schweißbad mit guter Spaltüberbrückbarkeit. Wird bei diesem Verfanren jedoch, beispielsweise bei Blechdicken über 2 vbis J5 mm, die Leistung durch .
309882/0855
Erhöhen der Stromstärke und damit der sugeführten Brahtmenge vergrößert, wodurch gleichzeitig die Kurzschlußfrequenz, d.h, die Anzahl der Kurzschlüsse pro Sekunde vergrößert wird, so verschlechtert sich das Nahtaussehen. Außerdem wird durch die' Erhöhung der Stromstärke und bei Verwendung von Kohlendioxid als Schutzgas der Lichtbogen unstabil und das Schweißmetall wird zum Teil verspritzt.
Wird dagegen als Schutzgas ein Inertgas oder ein Mischgas, welches zum überwiegenden Teil aus einem inerten Gas wie Argon oder Helium besteht, verwendet, so erreicht man bei erhöhten Strom- und Spannungswerten den sog. Sprühlichtbogen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß viele Material-'tröpfchen (bis zu etwa 500/sec) sprühregenartig kurzschlußfrei von der Drahtelektrode auf das Werkstück übergehen. Der Lichtbogen mit Sprühübergang ist stabil und in Verbindung mit der geringen Größe der Tropfen wird der Vorteil erreicht, daß die Tropfen leicht auf eine horizontale Kehlnaht oder auf eine Oberkopfnaht gerichtet werden können. Die Konzentration der Energie in dem mittleren Bereich des Bogens und die kinetische Energie der in das Schmelzbad einschlagenden Metalltropfen bewirken einen tiefen Einbrand, was jedoch für eine Zwangslagenschweißung häufig unerwünscht ist, da das durch axiales Sprühen bei hohen Stromdichten in großer Menge gebildete überhitzte Schweißmetall zu flüssig ist; folglich ist die Führung des Schweißbades schwierig.
Wegen des relativ tiefen Einbrandes ist die Anwendung von ' Lichtbögen mit Sprühübergang auf die Schwöißung dicker Querschnitte beschränkt. Bei dünnen Teilen führt der tiefe Einbrand unter Umständen zu Löchern, so daß die Scnv/eißung derartiger Tsile unter Ausnutzung des axialen Sprühübergangs schwierig, wenn nicht unmöglich ist. Durch das Impuls-Lichtbogenschweißen ist es möglich geworden, die Vorteile
309882/0856
des Sprühlichtbogens auch bei dünnen Blechen auszunutzen.
Beim Impuls-Lichtbogenschweißen (Deutsche Patentschrift 1' 149 472) wird die für einen kurzschlußfreien Tropfenübergang erforderliche' hohe Stromstärke der Elektrode nicht kontinuierlich, sondern nur in kurzen Intervallen (Strominipuls) zugeführt.
Auf die Probleme des Werkstoffüberganges beim Kurzlichtbogenschweißen, MIG-/MAG-Schweißen, sowie beim Impulslichtbogenschweißen wird auch in,den Artikeln
.- "Der, Werkstoffübergang beim MIG- und KAG-Schweißen" * von Dr.-Ing. W. Ruckdeschel, Lohhof Sonderdruck aus DVS-Berichte, Band 18 'Schutzgasschweißen' Deutscher Verlag für Schweißtechnik GmbH, Düsseldorf
- "Impuls-Lichtbogenschweißen" von Karl Schöbel, Frankfurt Sonderdruck lj5/68 aus Elektrotechnische Zeitschrift STZ-3 Band 20 (1968) Heft 5, -VDE-Verlag GnibH, Berlin
- "Beitrag zur Kenntnis der Vorgänge beim Kurzlichtbogenschweißen von Stahl" von Dr.-Ing. Folkhard und
Dipl.-Ing. H. Keller '
Sonderdruck aus Fachbuchreihe 'Schweißtechnik', Band 40 Deutscher- Verlag für Schweißtechnik (DVS) GmbH, Düsseldorf
eingegangen.
Bei den bekannten Schweißverfahren ist jedoch eine Veränderung des Schweißgutüberganges, ob kontrolliert wie beim Impulslichbbogenschweißen oder unkontrolliert wie beim Sprühlichtbogenöchweißen im wesentlichen nur durch Maßnahmen bezüglich der elektrischen Energiezufuhr erreichbar, wodurch jedoch der Aufbau der Stromquellen durch die dazu erforder-
309882/0855
lichen elektrischen Bauteile wie Drosseln, Impulsstromquelle und dergleichen u.U. erheblich kompliziert und teuer wird.
Darüber hinaus ist es bisher noch nicht-möglich, den Schweiß gutübergans unter Verwendung von'CO0 als Schutzgas derart kontrolliert zu steuern, wie es "beispielsweise bei der Verwendung von einem Inertgas (Argon) oder einem zum überwiegenden Teil aus Inertgas bestehenden Mischgas durch das Impulslichtbogenschweißen erreichbar ist. Eine mögliche Erklärung hierfür wird darin gesehen, daß die Ansatzflächen des COp-Lichtbogens kleiner sind als die des Argon-Lichtbogens. Hierdurch wird die Energiekonzentration an diesen Stellen größer. Unter Argon wird der Tropfen vom Lichtbogen gewissermaßen eingehüllt und dadurch gleichmäßiger erhitzt; das Schweißbad wird gleichzeitig im Gegensatz zum Kohlendloxid in einer großen Fläche erwärmt. Durch die hohe Energiekonzentration beim COp kommt es zu einem Verdampfen des Metalls an der Tropfenunterseite. Der dabei entstehende Dampfdruck ifirkt der Tropfenablösung entgegen und kann den Tropfen seitlich nach oben drücken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schweißverfahren zu schaffen, bei dem, insbesondere bei der Verwendung von COp als Schutzgas, ein kontrollierter, vorbestiramter Tropfenübergang erreichbar ist, welcher von Schwerkrafteinflüssen weitgehend unabhängig ist.
Die Erfindung besteht darin, daß das abschmelzende Ende der Elektrode von einem mit einer vorbestimmten Frequenz pulsierenden Gasstrom beaufschlagt wird. »
Durch den pulsierenden Gasstrom wird es vorteilhaft möglich, den Schweißgutübergang zu steuern und zwar ohne
V/.
309882/0850
Veränderung der eingestellten Strom- und Spannungswerte. So wird beim Schweißen mit COp als Schutzgas und bei Strom- und Spannungswerten, bei denen üblicherweise ein Kurzschluß stattfindet (Werte liegen"also unterhalb, des'kritischen Bereiches) durch die.Gasimpulse bewirkt, daß der sich am Elektrodenende ausbildende Tropfen ablöst und kurzschlußfrei von der Elektrode zum Werkstück geschleudert wird. Ein Hochwandern des Tropfens an der Elektrode tritt nicht mehr auf, wie Filmaufnahmen gezeigt haben. Durch den pulsierenden Gasstrom wird also erreicht, daß auch bei COp als Schutzgas ein gesteuerter, durch die Frequenz des pulsierenden Gasstro-
mes kontrollierter und vorbestimmter Tropfenübergang möglich wird.
Ferner wird es durch den pulsierenden Gasstrom vorteilhaft möglich, einen Schweißgutübergäng, bei dem aufgrund der eingestellten Strom- und Spannungswerte bereits pro Zeiteinheit eine gewisse Anzahl Tropfen von der Elektrode abgelöst werden, zu verändern. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß bei den Parametern: Drahtdurchmesser 1 mm. Spannung 38 V, Strom 220 A, sich pro Sekunde 13 Tropfen ablösten. - .
Durch einen pulsierenden Gasstrom mit einer Impulsfrequenz von 21 Hz, bei einem Verhältnis von Impulsdauer zu Impulspause von "1:1 und einem Überdruck des Gases von etwa 1,5 bar wurde der Tropfenübergang von lVsec auf 21/sec erhöht. Die Tropfenübergangsfrequenz entspricht etwa der Gasimpulsfrequenz . .
Durch die Erhöhung der Tropfenfrequenz und der damit verbundenen Verkleinerung der Tropfengröße ist es nunmehr vorteilhaft möglich, eine Schweißung auszuführen, bei der der Einbrand größer ist als bei der Schweißung ohne Gasstrom. Wir verweisen auch auf das in Fig. 4 veranschaulichte Diagramm» '
DarUberhinaus wird, insbesondere beim fJberkopfschwei3cn, durch den erfindungsgemäß vorgesehenen pulsierenden Gasstrom eine Stützwirkung auf das Schweißbad ausgeübt.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung haben die Gasimpulse eine Frequenz von 1 bis 200 Hz., vorzugsweise eine Frequenz zwischen 1 und 50 Hz.
In vorteilhafter Weiterbildung wird gen;äi3 der Erfindung vorgeschlagen, daß der pulsierende Gasstrom ringförmig das abser-r·--
zenac* Elektrodenende beaufschlagt. Unter ringförmig wird dabei verstanden, daß der pulsierende Gasstrom über eine, die Elektrode umgebende Düse zugeführt wird, die als Austrlttsöffnung einen Ringspalt oder eine Vielzahl von öffnungen aufweist, welche um die Elektrode herum vorgesehen sind«
Dadurch wird vorteilhaft erreicht, daß auf das aufschmelzende Elektrodenende gleichmäßig von allen Seiten der Gasimpuls einwirkt. Ferner wird dadurch vorteilhaft erreicht, daß durch die Gasimpulse der Lichtbogen an seinem Au3enmantel abgekühlt wird, so daß eine Kentraktion des Lichtbogens eintritt. Hierdurch wird vorteilhaft eine höhere Energieumsetzung im Lichtbogen möglich, was wiederum eine Vergrößerung der Abschmelzleistung zur Folge hat.
Ferner ist gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung der pulsierendet Gasstrom von einem kontinuierlich strömenden Gasmantel .umgeoen. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine Beeinflußung des Lichtbogens, der Elektrode, des Schweißbades sowie des pulsierenden Gasstromes durch die Umgebungsluft verhindert.
Der pulsierende Gasstrom besteht gemäß der Erfindung bevorzugt aus Kohlendioxidc Es ist jedoch auch möglich^ anstelle von Kohlendioxid ein anderes Schutzgas wie
SAD ORIQIMAL
beispielsweise He, Ar, N2 Ne oder Gemische hiervon au verwenden. Auch der den pulsierenden Gasstrom umgebende Gasmantel kann aus einem oder mehreren der oben genannten Gasarten bestehen.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß der pulsierende Gasstrom und/oder der Gasmantel einen gewissen Prozentsatz (etwa zwischen 1 und 15 ^) an Sauerstoff aufweist« Durch den Sauerstoff im Gas wird die Oberflächenspannung des sich bildenden Tropfens herabgesetzt und dadurch das Ablösen des Tropfens erleichtert. Es ist selbstverständlich auch möglich, in der Elektrode in an sich bekannter Weise Legierungselernente, z.B. seltene Erden vorzusehen, durch Vielehe der Abschmelscharakter (Ablösen des Tropfens und dergleichen) verbessert wird.
Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Gasdüse, die mit einem, einen pulsierenden Gasstrom erzeugenden Gasiir.pulsgerät in Verbindung steht und die mit einem Austrittskanal versehen 1st, welcher gegen das abschmelzende Ende der Elektrode gerichtet ist. Unter Gasimpulsgeräten werden gemäß der Erfindung Vorrichtungen verstanden, deren Ausgangsgröße ein pulsierender Gasstrom ist, wobei gegebenenfalls ferner an der Vorrichtung Mittel vorgesehen sind zur Veränderung der Impulsfrequenz, der Impulsintensität sowie zum Einstellen des Verhältnisses von Impulsdauer zu Impulspause. Als Gasimpulsgeräte werden gemäß der Erfindung beispielsweise Platter-Ventile. umlaufende Kammerkolben sowie hin- und hergehende Kolben vorgeschlagen.
Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Gasdüse eine die Elektrode umgebende Ringdüse ist, durch die ein kegelmantelartiker Gasstrom erzeugbar ist, wobei die Kegel-
309882/0856
spitze des Gaskegels etwa mit dem Elektrodenende zusamrr.enfällt. Der Austritt der Eingdüse kann entweder als Ringspalt oder in der Form mehrerer um die Elektrode herum angeordneter öffnungen bzw. Einzeldüsen ausgebildet sein. r ·
In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale erläutert:
In den Zeichnungen veranschaulicht:
Fig. 1 -' eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 - eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 schematisch dargestellten Brenners:
Fig. 3 - öas Gasimpulsgerät gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 4 - ein Diagramm über die Tropfenfrequenz in Abhängigkeit von Gasimpulsfrequenz und Gasvolumen.
In Fig.. 1 ist die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäß e-ϊϊ Verfahrens mit 10 bezeichnet. Die Einrichtung 10 weist eine schematisch dargestellte Brennervorrichtung 11, eine Stromquelle 12 sowie eine Gasversorgungseinrichtung IJ auf.
Die Brennervcrrichtung 11 besteht im wesentlichen aus einem Brennerkörper 14, einer abschmelzenden Elektrode 15 sowie
309882/08SS ,β1ΝΜ-
einer mit der Elektrode 15 in Verbindung stehenden Drahtvorschubeinheit 16, die Antriebsrollen 17 und einen Motor lS aufweist. · ·
Die Stromquelle 12 besteht aus einein Transformator 19*" einem dem Transformator 19 nachgeschalteten Transduktor 20, der mit einein Gleichrichter 21 in Verbindung steht, sowie einer Steuervorrichtung 22 mit einem Thyristor 23 und einem Impulsgerät 24. Die Ausgangsleitungen 25 und 26 des Gleichrichters 21 sind mit der Elektrode 15 bzw. einem Werkstück 27 verbunden. Ferner ist in der Stromquelle 12 ein Steuerkreis 28 vorgesehen, der einen Gleichrichter 29, einen Thyristor 30 sowie einen Impulsgenerator 31 aufweist und 'der zur .Versorgung des Motors 18 mit demselben über Leitungen 32 verbunden ist.
Gemäß der Erfindung weist die Einrichtung 10 eine Gasdüse 33 auf, die mit einem, einen pulsierenden Gasstrom erzeugenden Gasimpulsgerät 3^ in Verbindung steht (Leitung 65). Die Gäsdüse 33 weist ferner einen Austrittskanal auf, welcher gegen das abschmelzende Ende Z>6 der Elektrode 15 gerichtet ist. Das Gas impuls gerät ?k ixt. über eine Leitung 37 mit einer Gasversorgungseinrichtung 38 - beim Ausführungsbeispiel ein Gasflaschenbündel - verbunden.
Erfindungsgemäß v/ird - wie eingangs beschrieben - durch den aus dei- Gasdüse 33 pulsierend ausströmenden Gasstrom, der sich am Ende 36 der Elektrode I5 ausbildende Tropfen 39 abgelöst und auf das Werkstück 2? geschleudert.
In Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung der Brenner 40 veranschaulicht, bei dem erfindungsgemäß die Gasdüse eine die Elektrode I5 umgebende Ringdüse 4l ist.
309882/OSSS
Der Brenner 40 besteht im wesentlichen aus einem Elektrodenführungsrohr 42, welches mit der in Fig. 1 mit 25 bezeichneten Stromleitung verbindbar ist, einem das Rohr 42 umgebenden und auf demselben aufgespannten Innenteil 43* einem den Innenteil umfassenden Außenteil il4, der von einen aus zwei ineinander geschobenen Hülsen 45 und 46 gebildeten Hantel umschlossen ist. Innenteil 43 und Außenteil 44 sind an ihrem dem abschmelzenden Elektrodenende 36 zugewandten Teil konisch verjüngend ausgebildet. Ferner weist der Inzienteil 43 am dein konischen Teil gegenüberliegenden zylindrischen Bereich ein AUi3engewinde 4? auf, welches mit einem Innengewinde' 48 im Außenteil 44 in Verbindung steht. Durch Verdrehen von Innenteil 43 und Außenteil 44 entsteht ein wehr oder weniger großer Ringspalt ^9» welcher über den zwischen Innen- und Außenteil 43> 44 vorgesehenen Ringkanal 50 und die Bohrungen 51* 52 mit der Leitung 65 (Fig. 1) für den pulsierenden Gasstrom verbunden ist. Durch diese Ausbildung wird vorteilhaft erreicht, daß der pulsierende Gasstrom gleichmäßig auf das Elektrodenende J6 einwirkt. Vorteilhaft beträgt der Winkel 53 etwa 5°bis 75°, vorzugsweise etwa 10°bis 30°. Beim Ausführungsbeispiel ;;;emäß Fig. 2 hat sich ein Winkel 53 von 15° als vorteilhaft herausgestellt. . ;
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der pulsierende Gasstrom von einem zweiten Gasstrom umgeben. Hierzu ist beim Brenner gernäß Fig. 2 ein Ringkanal 54 vorgesehen, welcher durch entsprechende Aussparungen in der Hülse 45 und 46 gebildet wird. Der Ringkanal 54, der über Bohrungen 55 mit dem Innenraum 56 des Brenners in Verbindung steht, ist über eine Leitung 57 an die Gasversorgungseinrichtung Ij5 (Fig. 1) angeschlossen.
Die Bauteile 42, 43 und 44 sowie 45 und 46 sind gegeneinander in einem gemeinsamen Brennerhalter 59 fixiert.
309882/0855 ^^
BAD ORlQfNAL
In Fig..3 ist das in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Gasimpulsgerät 34 dargestellt, welches beim Ausführungsbeispiel einen im Zylinder 60 hin- und herbeweg-ten Kolben 6l aufweist, der über, die Stange 62\ und das Exzenterrad 63 mit einem Elektromotor 64 in Verbindung steht.
Dor Zylinder 6O steht einerseits mit, der' Gasversorgungseinrichtung 38 über die Leitung 37 (Fig. 1) und andererseits über die Ausgangsleitung 65» in welcher ein Rückschlagventil 66 angeordnet ist, mit der Gasdüse 33 bzw. 4l in Verbindung. Durch Änderung der Drehzahl des Motors 64 ist die Gasimpulsfrequenz einstellbar. Durch änderung des Vor-'druckes in Leitung 37 ist die Impulsintensität einstellbar.
In BUg^ ist ein Diagramm veranschaulicht.
Auf der linken Ordinate 70 ist die Tropfenfrequenz in Hz, auf der rechten Ordinate 71 die Gasmenge des pulsierenden Gasstromes in l/min und auf der Abszisse 72 die Gasimpulsfrequenz in Hz aufgetragen.
Die Kurve 73 ira Diagramm veranschaulicht die Tropfenfrequenz in Abhängigkeit von der Gasimpulsfrequenz; die Kurve 74 die Gasmenge abhängig von der Gasimpulsfrequenz.
Aus dem Diagramm geht hervor, daß ohne Gasimpulse (Frequenz = O) ein kurzschlußfreier Tropfenüb'ergang von I3 Hz vorhanden ist. Dieser ergibt sich aufgrund folgender. Parameter:-
Strom 220 A
Spannung 38 v
Gas aus Leitung 57 CO2; 15 l/min
Drahtdurchmesser 1 mm
Drahtart GRIDUCT S-Vl
(Typenbezeichnung der Anmelderin)
309882/θβέέ
Drahtvorschub 10,65 m/min
Brennervorschub , 100 mm/min.
Wie das Diagramm, zeigt, wird beim Beaufschlagen des Elektrodendrahtendes mit einem pulsierenden Gasstrom unter Einhaltung obiger Parameter und der nachfolgenden Kennwerte für den pulsierenden Gasstrom, die Tropfenfrequenz größer und zwar proportional mit der Impulsfrequenz und der Gasmenge des pulsierenden Gasstromes« Bei einer Erhöhung der Gasimpulsfrequenz von 10 Hz auf 20 Hz wurde die Tropfen frequenz von etwa 17 Hz auf 21 Hz, also die'ohne pulsierenden Gasstrom vorhandene Frequenz von IJ-Hz um 4 Hz (bei •Impulsfrequenz von 10 Hz) bzw. um 8 Hz (bei Impulsfrequenz 'von 20 Hz) vergrößert.
Die Kennwerte für den pulsierenden Gasstrom sind:
Gasart CO^ bar (sec) f * Gasimpuls
frequenz in Kz
Überdruck des Gases in
Leitung yj
1*5 1 (sec)
Impulsdauer td = 1 όΟΊΟ ~5 (1/min)
Impulspause tp = Vf.
Gasmenge O
V =
wobei V = Hubvolumen 6,5 enr'.
Wie Untersuchungen weiterhin gezeigt haben, ist auch die Tropfenfrequenz durch Veränderung des Überdruckes in Leitung 37 variierbar. So wurde bei einem Überdruck von 2 bar und einer Gasimpulsfrequenz von 22 Hz eine Tropfenfrequenz von 22 Hz erreicht, also vorteilhaft auch bei diesen Einstellwerten pro Gasimpuls ein Tropfen abgelöst«
Aus dem Diagramm geht auch hervor, daß der Tropfenübergang
- <■■*
309882/0855
durch die Frequenz des erfindungsgeroäß pulsierenden Gass.troms kontroll iei'bar und steuerbar ist.
Die Erfindung ist neben dem Schutzgasschweißen unter GO0 auch beim Lichtbogenschweißen unter eine^ anderen Schutzgas, beim Plasmaschweißen sowie beim Aufträgsschweißen vorteilhaft anwendbar.
Ferner ist die Erfindung auch vorteilhaft anwendbar in Kombination mit dem eingangs beschriebenen Impulslichtbogenschweißen , wobei durch die Erfindung erreichbar ist, daß der Impulsstrom gegenüber den bisherigen Impulsströmen kleiner ist und dadurch der Aufbau derartiger Stromquellen vereinfacht wird. Weiterhin ist die Erfindung bei Schweißverfahren mit diskontinuierlicher Drahtzuführung anwendbar.
19.6.1972 . - ./.
- Be/sn -
ORIGINAL
309882/08S5

Claims (1)

  1. Ansprüche:.
    1. Verfahren zum elektrischen Schweißen mit- abschmelzender Elektrode, insbesondere zum Schutzgasschweißen unter CO.,, dadurch gekennzeichnet, daß .das abschmelzende Ende der Elektrode von einem, mit einer vorbestimmten Frequenz pulsierenden Gasstrom beaufschlagt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Gasstrom eine Frequenz zwischen etwa 1 und 200 Hz, vorzugsweise etwa zwischen ! und 50 Hz, aufweist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Gasstrom ringförmig das Elektrodenende beaufschlagt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Gasstrom von einem kontinuierlich strömenden Gasmantel umgeben ist.
    5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Gasdüse (33) auf v/eist, die mit einem, einen pulsierenden Gasstrom erzeugenden Gasimpulsgerät (34) in Verbindung steht und die mit einem Austrittskanal (35) versehen ist, welcher gegen das abschmelzende Ende (35) der Elektrode (15) gerichtet ist.
    6. Einrichtung nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (33) eine die Elektrode (15) umgebende Ringdüse (41) ist.
    309882/08$$
    ORlGiNAL INSPECTED
    7* Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse (4l) aus einem Innenteil (4j?) und einem Außenteil (44) besteht, wobei Innenteil (4j5) und Außenteil (44) an dem, dem abschmelzenden Ende (j"6) der Elektrode (15")' zugewandten Bereich konisch verengend
    ausgebildet und im konischen Bereich in"einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind. ■"
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7$ dadurch
    gekennzeichnet, daß die Gasdüse (32) von einer weiteren Schutzgasdüse (45, 46) umgeben ist.
    19.6.1972
    Be/sn
    309882/Ü8GG
    8AD ORIGINAL
DE2231037A 1972-06-24 1972-06-24 Einrichtung zum Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode unter Schutzgas Expired DE2231037C3 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722265065 DE2265065A1 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Verfahren zum lichtbogenschweissen mit abschmelzender elektrode, insbesondere zum schutzgasschweissen unter co tief 2
DE2231037A DE2231037C3 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Einrichtung zum Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode unter Schutzgas
FR7322614A FR2189160B3 (de) 1972-06-24 1973-06-21
GB2978973A GB1372518A (en) 1972-06-24 1973-06-22 Method and apparatus for electric arc welding

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722265065 DE2265065A1 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Verfahren zum lichtbogenschweissen mit abschmelzender elektrode, insbesondere zum schutzgasschweissen unter co tief 2
DE2231037A DE2231037C3 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Einrichtung zum Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode unter Schutzgas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2231037A1 true DE2231037A1 (de) 1974-01-10
DE2231037B2 DE2231037B2 (de) 1978-02-09
DE2231037C3 DE2231037C3 (de) 1978-10-12

Family

ID=32509352

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2231037A Expired DE2231037C3 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Einrichtung zum Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode unter Schutzgas
DE19722265065 Pending DE2265065A1 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Verfahren zum lichtbogenschweissen mit abschmelzender elektrode, insbesondere zum schutzgasschweissen unter co tief 2

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722265065 Pending DE2265065A1 (de) 1972-06-24 1972-06-24 Verfahren zum lichtbogenschweissen mit abschmelzender elektrode, insbesondere zum schutzgasschweissen unter co tief 2

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE2231037C3 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4002960B2 (ja) * 2000-02-29 2007-11-07 独立行政法人物質・材料研究機構 消耗電極式ガスシールドアーク溶接方法とその装置
DE102007024791B4 (de) * 2007-05-26 2011-10-06 Eisenmann Ag Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien
DE102009035922A1 (de) * 2009-08-03 2011-02-17 Technische Universität Chemnitz Verfahren zum Schutzgasschweißen mit zeitlich veränderlicher Schutzgaszufuhr
DE102013015171A1 (de) * 2013-09-12 2015-03-12 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Metallschutzgasschweißen

Also Published As

Publication number Publication date
DE2231037B2 (de) 1978-02-09
DE2265065A1 (de) 1976-05-20
DE2231037C3 (de) 1978-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3103247C2 (de) Mittelfrequenz-Impuls-Lichtbogenschweißverfahren für das Wolfram-Schutzgas-(WIG) Verbindungsschweißen
DE2711037A1 (de) Schweissverfahren und -einrichtung zum schweissen mit schmaler schweissfuge
DE3031808A1 (de) Impulsschweissverfahren.
DE19520616C2 (de) Düse für eine Schutzgas-Lichtbogenschweißmaschine, Schutzgas-Lichtbogenschweißmaschine mit einer Düse und Brenner hierfür
AT391437B (de) Fuelldrahtelektrode und verfahren zum brennschneiden von metallen
EP0009532B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Unterwasser-Plasmaschneiden von Werkstücken, insbesondere Baustahl
DE4407913A1 (de) Plasmabrenner und Verfahren zur Durchführung, insbesondere für das Aushöhlen von Werkstücken
DE2426146A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur elektrischen lichtbogenschweissung
DE2213822A1 (de) Verfahren zum Plasma-MIG-Schweißen
DE2333433A1 (de) Verfahren zur elektrischen schweissung mit uebertragenem plasma und schweissbrenner zur durchfuehrung des verfahrens
DE3542984A1 (de) Verfahren und einrichtung zum teil- oder vollmechanisierten schutzgas-verbindungsschweissen
DE102007017223A1 (de) Verfahren zum Plasma-Stichlochschweißen
DE2231037A1 (de) Verfahren und einrichtung zum elektrischen schweissen
DE19525191A1 (de) Verfahren zum Zünden eines Schweißlichtbogens
DE102007017224A1 (de) Verfahren zum Plasma-Stichlochschweißen
DE1208838B (de) Lichtbogenplasma-Brenner
DE2813804A1 (de) Plasmabogen schweiss- und schneidgeraet
DE102017000083A1 (de) WIG-Schweißvorrichtung und WIG- Schweißverfahren
DE1098636B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenschweissen
DE2020476A1 (de) Plasmalichtbogen-Schweissbrenner
DE1515246A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schweissnaehten bei hoher Schweissgeschwindigkeit unter Verwendung mehrerer Lichtboegen
EP1980354B1 (de) Verfahren zum Plasma-Stichlochschweißen
DE1565890A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenschweissen
DE2416732C2 (de) Vorrichtung zur Plasma-Bearbeitung von elektrisch leitenden Werkstoffen
EP1955804B1 (de) Verfahren zum Auftragsschweißen und/oder Auftragslöten

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee