DE3874091T2

DE3874091T2 - Ac-wig-schweissgeraet mit heissem draht.

Info

Publication number: DE3874091T2
Application number: DE8888119216T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Babcock-Hit Butsusaki; Katsuyoshi Babcock-Hitach Hori; Yoshiaki Babcock-Hit Matsumura; Toshiaki Babcock-Hitach Takuwa
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2008-11-19
Also published as: DE3874091D1; KR890007831A; EP0316936B1; EP0316936A3; KR910003861B1; US4904843A; EP0316936A2; JPH01133680A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung, wie z.B. eine Heizdraht-TIG (Wolfram-Inert-Gas)-Schweißvorrichtung oder insbesondere eine Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes, die sich zum wirksamen Wechselstrom- Lichtbogenschweißen von Aluminium od. dgl. eignet.
Beim Schweißen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird das Wechselstrom-TIG-Schweißverfahren üblicherweise für eine dünne Platte von weniger als etwa 5 mm Dicke und das MIG(Metall-Inert-Gas)-Schweißverfahren für dickere Platten verwendet. Das MIG-Schweißverfahren, das von hoher Schweißgeschwindigkeit und niedrigem Wärmeeingang im Vergleich mit dem TIG-Schweißverfahren ist, kann eine engere wärmebeeinflußte Zone mit einer kleineren erweichten Zone und Wärmebelastung haben. Trotzdem hat dieses Schweißverfahren den Nachteil, daß sich leicht ein Lunker entwickelt und die Korrosionsbeständigkeit des abgeschiedenen Metalls verhältnismäßig niedrig ist. Weiter ist dieses Verfahren auf das Schweißen einer dünnen Platte unter dem Gesichtspunkt der Lichtbogenstabilität und der Schweißraupenbildung nicht anwendbar.
Andererseits hat das TIG-Schweißverfahren trotz einer verhältnismäßig niedrigen Schweißgeschwindigkeit und großen Wärmezufuhr, die zu einer weiten wärmebeeinflußten Zone mit einer vergrößerten erweichten Zone und Wärmebelastung führt, die Vorteile einer überlegenen Schweißraupenform, von weniger Lunkern und einer hohen Korrosionsbeständigkeit des abgeschiedenen Metalls. Ein starker Lichtbogenstrom kann für dünne Platten aufgrund des Problems eines Niederschmelzens nicht verwendet werden, und daher ist es erwünscht, die Schweißgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne den Lichtbogenstrom zu vergrößern, um die erweichte Zone und Wärmebelastung zu verringern.
Fig. 1 ist eine Darstellung, die schematisch eine herkömmlich für das automatische TIG-Schweißen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen verwendete Schweißvorrichtung zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Wechselstromlichtbogen 7 mit einem Basismetall 6 durch eine Wechselstrom- Lichtbogenstromquelle 16, einen TIG-Brenner 4 und eine Wolframelektrode 5 gebildet, und ein Fülldraht 9 wird zur Schweißzone durch ein Leitungsrohr 10 unter Verwendung einer Drahtzuführeinheit 8 geführt. Die Schweißzone wird so durch den Lichtbogen 7 geschmolzen, wodurch eine abgeschiedene Schweißraupe 13 gebildet wird. Ein Wasserkühlsystem und ein Abschirmgassystem für den Brenner 4 sind nicht dargestellt. Ein inertes Gas, wie z.B. Argongas, läßt man aus dem Brenner 4 ausströmen, um die Schweißzone abzuschirmen.
Beim TIG-Schweißen von Aluminium, bei dem ein Oxidfilm auf der Oberfläche des Basismetalls 6 das Schweißverfahren schwierig machen würde, verwendet man den Wechselstromlichtbogen 7, so daß eine Periode ermöglicht wird, in der ein negativer Pol des Lichtbogens am Basismetall 6 gebildet wird, und ein Oxid in der Oberfläche des Basismetalls 6 wird durch den Aufprall von Ionen zerbrochen, die in den negativen Pol bei der sog. "Reinigungswirkung" eindringen. Das unter Entfernung eines Oxidfilms in dieser Weise durchgeführte TIG- Schweißverfahren ist die üblichste Praixs zum Schmelzen von Aluminium. Andererseits verwendet das TIG-Schweißen von Kupfer oder Kupferlegierungen üblicherweise eine Gleichstromelektrode negativer Polarität. Beim Schweißen von Aluminiumbronze oder Berylliumbronze wird jedoch das Schweißverfahren durch die Verwendung eines die Reinigungswirkung erzeugenden Wechselstromlichtbogens erleichtert. Beim herkömmlichen Wechselstrom-TIG-Lichtbogenschweißverfahren wird ein abgeschiedenes Metall allgemein durch Lichtbogenschmelzen eines Fülldrahts aus einem sog. "kalten Draht" gebildet, der nicht durch Elektrizitätsleitung erhitzt wird.
Eine Wechselstrom-TlG-Lichtbogenstromquelle zur Erzeugung eines Rechteckwellen-Wechselstroms durch Umschalten eines Gleichstroms wird oft als eine Stromquelle für einen Lichtbogen verwendet. Ein Beispiel eines solchen mit iA bezeichneten Lichtbogenstroms ist in Fig. 2 gezeigt. Die Periode dieser Wellenform ist auf 7 ms eingestellt, wovon der Anteil von etwa 1 ms der Halbwelle der positiven Elektrodenpolarität, wobei ein negativer Pol des Basismetalls gebildet wird, auf angenähert 1,5 ms Länge justiert wird, wodurch der Grad der Reinigungswirkung des Lichtbogens reguliert wird.
Die Verwendung eines heißen Drahtes beim Wechselstrom- TTG-Lichtbogenschweißverfahren steigert die Drahtschmelzgeschwindigkeit, und man erwartet daher eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Schweißarbeit. Das Schweißverfahren mit heißem Draht wurde in der Vergangenheit jedoch für Aluminum oder Aluminiumlegierungen wahrscheinlich deshalb nicht angewendet, da der geringe spezifische Widerstand dieser Metalle einen starken Strom bei der Joule-Erhitzung erfordert, die oft eine übermäßige Blaswirkung des Lichtbogens verursacht.
Das Heißdraht-TIG-Schweißverfahren wird oft in Kombination mit dem Gleichstrom-TIG-Schweißverfahren für Kohlenstoffstahl, rostfreien Stahl od.dgl. angewendet. Dieses Verfahren verwendet als einen Drahterhitzungsstrom einen Gleichstrom oder Wechselstrom (Fundstelle: Hot Wire; J.F. Saenger; Welding and Metal Fabrication, Juni 1971) oder einen Gleichstromimpuls (US-PS 4 614 856) zum Schutz gegen Lichtbogenmagnetblaswirkung.
Ein von den Erfindern mit einer Kombination des Wechselstrom-TIG-Lichtbogens mit einer Drahterhitzungsstromquelle dieser Art durchgeführter Versuch zeigt, daß der Lichtbogen so instabil ist, daß die Wahrscheinlichkeit von Lichtbogenunterbrechungen einen Engpaß deren Anwendbarkeit, insbesondere auf Aluminium, bedeutet.
Eine einfache Kombination einer Heißdrahterhitzungsstromquelle mit dem Wechselstrom-TIG-Lichtbogen bringt das Problem eines instabilen Lichtbogens und der daraus folgenden Nichtanwendbarkeit des Heißdrahtschweißens. Eine Untersuchung des Grundes dieses Problems beim Aluminiumschweißen ergab, daß, wenn die Nichtabschmelzelektrode unter Erzeugung der Reinigungswirkung positiv ist, der Lichtbogen unter Aufsuchen eines Oxids in der Basismetalloberfläche wandert (Fundstelle: Welding Arc Phenomena; Kokei Ando, et al.; Juli 1962, S. 141- 144) und daß, wenn der Draht während dieser Zeit mit Strom gespeist wird, die magnetische Blaswirkung des Lichtbogens aufgrund des durch den Draht erzeugten Magnetfeldes die Lichtbogeninstabilität mit dem Ergebnis verstärkt, daß der Lichtbogen zur Unterbrechung neigt.
Die EP-A-0 139 249 offenbart ein Heißdraht-TIG-Schweißverfahren und eine Vorrichtung dafür, wobei nur eine Gleichstrom-Lichtbogenstromquelle verwendet wird. Die Drahterhitzungstromstärke wird erfaßt, und der Ausgang der Drahterhitzungsstromquelle wird in Abhängigkeit vom erfaßten Wert der Drahterhitzungsstromstärke so gesteuert, daß die letztere in Anpassung an die Drahtfördergeschwindigkeit erhalten wird. Typisch wird die Stromstärke durch die Steuerung der Zuführungszeit des Drahterhizungsstroms in jeder Basislichtbogenstromperiode gesteuert, in der der Lichtbogenstrom das Basisniveau annimmt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die leistungsfähig, von hoher Schweißgeschwindigkeit und überlegen bei praktischen Verwendungen, ohne irgendeine instabile Erscheinung, wie z.B. Lichtbogenunterbrechungen oder magnetische Blaswirkung, ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung vorzusehen, die von hoher Güte und hohem wirtschaftlichen Wert mit einer verbesserten geschweißten Verbindung durch eine engere wärmebeeinflußte Zone ist.
Um diese Aufgaben zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung, wie z .B. eine Heißdraht-Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung, vorgesehen, die eine Nichtabschmelzelektrode, wie z.B. Wolfram, die mit Abstand gegenüber einem zu schweißenden Basismetall angeordnet ist, eine Wechselstromlichtbogenschweißstromquelle, die zwischen dem Basismetall und der Nichtabschmelzelektrode angeschlossen ist, einen Fülldraht, wie z.B. Aluminium, der zu einem zwischen dem Basismetall und der Nichtabschmelzelektrode geformten Lichtbogenerzeugungsteil gefördert wird, und Drahtfördermittel zum Fördern des Fülldrahtes aufweist.
Die obenbeschriebene Schweißvorrichtung weist außerdem eine Drahterhitzungsstromquelle zum Erzeugen eines gepulsten Stroms auf. Diese Erhitzungsstromquelle ist zum Erhitzen des Fülldrahtes durch Zuführen eines gepulsten Stroms zu diesem im Ansprechen auf ein synchrones Signal von der Wechselstromlichtbogenstromquelle oder ein durch Erfassung eines Lichtbogenstroms oder einer Lichtbogenspannung der Wechselstromlichtbogenstromquelle erzeugtes Signal geeignet. Ein Heizstrom in Impulsform wird dem Fülldraht zugeführt, um diesen dadurch während der Periode zu erhitzen, wenn die Nichtabschmelzelektrode aufgrund des zwischen der Nichtabschmelzelektrode und dem Basismetall gebildeten Wechselstromlichtbogens negativ bleibt. Während der Periode, wenn die Nichtabschmelzelektrode durch den Wechselstromlichtbogen positiv gehalten wird, wird dem Draht kein Strom zugeführt, oder er wird mit einem ausreichend schwachen Strom erhitzt, so daß im wesentlichen keine magnetische Blaswirkung verursacht wird.
Wenn ein gepulster Strom mit hohem Spitzenwert dem Fülldraht zugeführt wird, während die Nichtabschmelzelektrode von negativer Polarität (bei dem Lichtbogen in der negativen Elektrodenpolaritätshalbwelle) synchron mit einem Wechselstromlichtbogen in der oben erwähnten Art bleibt, beeinträchtigt die während der Speisung verursachte magnetisache Blaswirkung des Lichtbogens wie in JP-A-62-130773 (japanische Patentanmeldung No. 60-271 343) das Schweißverfahren nicht wesentlich, wenn die Dauer der magnetischen Blaswirkung verhältnismäßig kurz ist. Der Draht wird während eines Halbzyklus der positiven Elektrodenpolarität, wenn der Lichtbogen instabil ist, nicht wesentlich gespeist, und daher werden Lichtbogenunterbrechungen, die sonst einen Engpaß für eine glatte Schweißarbeit darstellen würden, nicht hervorgerufen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine Dartellung ist, die schematisch eine Ausbildung einer herkömmlichen Schweißvorrichtung zeigt;
Fig. 2 eine Wellenform eines Lichtbogenstroms für die in Fig. 1 dargestellte herkömmliche Schweißvorrichtung zeigt;
Fig. 3 eine Darstellung ist, die schematisch eine Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine Diagramm ist, das einen elektrischen Schaltkreis einer in Fig. 3 gezeigten Schweißstromquelle zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das schematisch einen sekundären Steuersignalerzeugungskreis und einen Steuersignalerzeugungskreis zeigt, die in Fig. 4 gezeigt sind;
Fig. 6 (a) und (b) eine Lichtbogenstromwellenform bzw. eine Drahtstromwellenform für die in Fig. 3 gezeigte Schweißvorrichtung sind;
Fig. 7 (a), (b), (c) und (d) Diagramme sind, die Lichtbogenstromwellenformen und Drahtstromwellenformen einer Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 8A und 8B Diagramme sind, die eine Lichtbogenwellenform und Drahtstromwellenformen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 9 eine Darstellung ist, die schematisch einen Aufbau einer Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung
mit Verwendung eines heißen Drahtes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine Darstellung ist, die schematisch einen Aufbau einer Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11A, 11B und 11C andere Ausbildungen einer Drahterhitzungsstromquelle für das in Fig. 10 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 12 eine andere Ausbildung einer Drahterhitzungsstromquelle gemäß dem in Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 13(a), (b) und (c) Diagramme sind, die Stromwellenformen zeigen, die durch das Heißdrahtschweißverfahren unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten Schweißvorrichtung erzeugt werden;
Fig. 14A, 15A, 16A und 17A Lichtbogenstromwege zeigen, die unter verschiedenen Strombedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden; und
Fig. 14B, 15B, 16B und 17B Stromwellenformen, Transistorsteuersignalwellenformen und Drahtstromwellenformen für die Fig. 14A bzw. 15A bzw. 16A bzw. 17A zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Eine Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben.
Ein Aufbau einer Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist schematisch in Fig. 3 gezeigt.
In Fig. 3 bezeichnen die mit denen in Fig. 1 identischen Bezugsziffern die gleichen Bestandteilselemente wie in Fig. 1.
Die Bezugsziffer 1 bezeichnet eine Schweißstromquelle mit einem Rechteckwellen-Wechselstromlichtbogenstrom-Erzeugungskreis 2 und einem Drahtstromerzeugungskreis 3 zur Erzeugung eines gepulsten Stromes. Der Drahtstromerzeugungskreis 3 ergibt eine Drahterhitzungsstromquelle zur Erzeugung eines gepulsten Stromes synchron mit dem Wechselstromlichtbogenerzeugungskreis 2. Die Bezugsziffer 4 bezeichnet einen TIG-Brenner und die Bezugsziffer 5 eine eine Nichtabschmelzelektrode darstellende Wolframelektrode, die einen Lichtbogen 7 mit einem Basismetall 6 bildet. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Drahtzuführeinheit zum Zuführen eines Fülldrahtes 9, der zu einer Schweißzone durch ein Leitungsrohr 10 in Kontakt mit dem Basismetall 6 geführt wird. Das Leitungsrohr 10 hat an seinem Vorderende eine Kontaktspitze 11, die mit einem der Drahtstromausgangsanschlüsse der Schweißstromquelle 1 verbunden ist. Ein Strom fließt zwischen der Kontaktspitze 11 und dem Basismetall 6 zum Erhitzen des Fülldrahts, so daß der geschmolzene Fülldraht 9 an einem durch den Lichtbogen 7 geschmolzenen Teil des Basismetalls befestigt wird, wodurch ein geschmolzener Sumpf 12 und eine Schweißraupe 13 gebildet werden.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine besondere Schaltung der Schweißstromquelle 1 in Fig. 3 zeigt. Ein Ausgangskreis für einen Rechteckwellen-Wechselstromlichtbogenstrom iA enthält einen Gleichstromspannungserzeugungskreis 21 mit einer Vollwellen-Gleichrichtungsdiode DA&sub1; und einem Kondensator C&sub1;, einem Primärtransistorschaltkreis 22 mit Transistoren Tr&sub1; bis Tr&sub4; zum Schalten und Umwandeln einer durch den Gleichstromspannungserzeugungskries 21 erzeugten Spannung in einen Wechselstrom von angenähert 20 kHz, einen Starkstromgleichstromkreis 23 mit einem Transformator T&sub1; zum Transformieren des Wechselstroms vom Schaltkreis 22, Dioden D&sub1;, D&sub2; zum Gleichrichten der transformierten Spannung und einer Spule L&sub1; zum Glätten der gleichgerichteten Spannung und dadurch zur Erzeugung eines starken Gleichstroms, einen Sekundärtransistorschaltkreis 24 mit einer Brücke von Transistoren Tr&sub5; bis Tr&sub8; zur Erzeugung eines Rechteckwellenwechselstroms von etwa 100 Hz aus dem Gleichstromausgang des Starkstromgleichstromkreises 23, einen Primärsteuersignalerzeugungskreis 25 zum Erzeugen eines Steuersignals für den Primärtransistorschaltkreis 22 und einen Sekundästeuersignalerzeugungskreis 26 zum Erzeugen eines Steuersignals für den Sekundärtransistorschaltkreis 24.
Der Gleichstromimpulsstromausgangskreis für die Drahterhitzungsstromquelle enthält andererseits einen Primärtransistorschaltkreis 28 mit Transistoren Tr&sub9; und Tr&sub1;&sub0; zum Schalten und Umwandeln der Spannung vom Gleichstromspannungserzeugungskreis 27 in eine Wechselstromspannung von etwa 20 kHz, einen Gleichstromimpulsstromerzeugungskreis 29 mit einem Transformator T&sub2; zum Transformieren der Wechselstromspannung vom Primärtransistorschaltkreis 28, Dioden D&sub3;, D&sub4; zum Gleichrichten der transformierten Spannung und eine Spule L&sub2; zum Glätten der gleichgerichteten Spannung und dadurch zur Erzeugung eines gepulsten Gleichstroms, und einen Steuersignalerzeugungskreis 30 zu Erzeugen eines Steuersignals für den Primärtransistorschaltkreis 28.
Der Lichtbogenstrom iA und eine Ausgangswellenform desselben werden durch den Primärsteuersignalerzeugungskreis 25 für den Primärtransistorschaltkreis 22 und den Sekundärsteuersignalerzeugungskreis 26 für den Sekundärtransistorschaltkreis 24 gesteuert. Insbesondere wird die Speisungsperiode einer positiven Halbwelle und einer negativen Halbwelle eines Rechteckwellenwechselstroms beim Erzeugen eines Ausgangs bestimmt. Ein zugehöriges synchrones Signal wird auch einem Steuersignalerzeugungskreis 30 für den Primärtransistorschaltkreis 28 des Drahterhitzungsausgangskreises zugeführt, um dadurch einen gepulsten Strom iW für die Drahtspeisung synchron mit der Lichtbogenstromwellenform zu erzeugen.
Der Primärsteuersignalerzeugungskreis 25 für den Primärtransistorschaltkreis 22 besteht hauptsächlich aus integrierten Schaltungen für einen Schaltregulator und erzeugt ein Impulsbreitensteuersignal zum Erzeugen eines Lichtbogenstroms entsprechend einer Bezugsspannung von einer äußeren Quelle.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das schematisch einen Aufbau des Sekundärsteuersignalerzeugungskreises 26 und des Steuersignalerzeugungskreises 30, die in Fig. 4 gezeigt sind, zeigt.
Der Sekundärsteuersignalerzeugungskreis 26 enthält einen astabilen Multivibrator 26-1 und einen monostabilen Multivibrator 26-2 als Hauptbestandteile. Die "Hoch"- und "Niedrig" -Perioden dieses Kreises werden durch variable Widerstände 31, 32 reguliert. Entsprechende Speisungsperioden der positiven und negativen Halbwellen des Rechteckwellenwechselstroms werden bestimmt und dem Sekundärtransistorschaltkreis 24 zugeführt. Dieses Signal wird auch dem Steuersignalerzeugungskreis 30 zugeführt.
Der Steuersignalerzeugungskreis 30 erzeugt, um einen für eine Drahtzuführgeschwindigkeit wirksamen Strom zu erhalten, in einem Sägezahnwellenformerzeugungskreis 33-3 desselben eine Sägezahnwelle, die synchron mit der Phase des Wechselstromlichtbogenstroms ist, aus dem Signal des Sekundärsteuersignalerzeugungskreises 26, welche Sägezahnwelle mit dem Ausgang von einem variablen Impulsbreitenregulierwiderstand 33 an einem Komparator 33-1 verglichen wird. Eine Hochfrequenz von z.B. 20 kHz wird durch einen Oszillator 33-4 und einem D-Typ-Flipflop 33-2 erzeugt, und das logische Produkt dieser hohen Frequenz und des Ausgangs des Komparators 33-1 wird von NAND-Gates 33-5 und 33-6 erzeugt. So wird ein Einschaltsignal vom Steuersignalerzeugungskreis 30 für den Primärtransistorschaltkreis 28 synchron mit der Phase des Wechselstromlichtbogenstroms erzeugt, wenn die Wolframelektrode negativ wird, wodurch ein Impulsstrom zum Erhitzen des Drahtes erzeugt wird.
Fig. 6(a) und (b) zeigen Beispiele einer Lichtbogenstromwellenform iA (Fig. 6(a)) bzw. einer Drahtstromwellenform iW (Fig. 6(b)), die zur Zeit eines Heißdrahtschweißens von Aluminium durch eine Schweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Ein Aluminiumdraht mit 1,2 mm Durchmesser wird als ein Fülldraht 9 verwendet, wobei der Effektivstrom auf 200 A, die negative Elektrodenperiode des Lichtbogenstroms auf 7 ms und die Periode der positiven Elektrodenpolarität auf 3 ms eingestellt werden.
Andererseits wird der Drahtstrom iW durch einen gepulsten Strom mit einem Spitzenwert von 500 A vorgesehen, der für eine Dauer von 1,5 ms ab dem Zeitpunkt zugeführt wird, wenn der Lichtbogen einen negativen Elektrodenzustand erreicht. Der Draht wird in dieser Weise nur gespeist, wenn der Lichtbogen bei negativer Elektrodenpolarität ist, so daß Lichtbogenunterbrechungen während der Drahtspeisung beseitigt werden und eine befriedigende Schweißraupe mit dem Aluminiumdraht von 1,2 mm Durchmesser gebildet wird, der mit der Geschwindigkeit von 4 m/min zugeführt wird.
Beim Verfahren würde, selbst wenn die Schweißarbeit auch möglich ist, indem man den Drahtstrom iW in solcher Weise zuführt, um den Draht 9 zum negativen Pol zu machen, das durch den Drahtstrom erzeugte Magnetfeld bewirken, daß der Lichtbogen 7 magnetisch zum Draht 9 hin angezogen wird und auch ein Lichtbogen zwischen der Wolframelektrode 5 und dem Draht 9 gebildet wird, so daß das Schmelzen des Drahtes 9 übermäßig gefördert wird. Der Draht 9 wird so geschmolzen oder instabil geschmolzen, wodurch der Lichtbogen 7 oft gestört wird.
Im Fall, wo der Draht 9 angeschlossen wird, um einen positiven Pol vorzusehen, und gespeist wird, wird im Gegensatz dazu der Lichtbogen 7 vom Draht 9 weggeblasen, während der Draht gespeist wird. So wird verhindert, daß ein Lichtbogen vom Draht 9 erzeugt wird, wodurch der Lichtbogen 7 stabilisiert wird.
Die Tabelle 1 zeigt einzelne Angaben des Stumpfschweißens, das auf einer Aluminiumplatte mit 3 mm Dicke unter Verwendung der in Fig. 3 gezeigten Schweißvorrichtung durchgeführt wurde, um zum Schweißen geeignete Bedingungen zu bestimmen, wobei eine schöne Rückseitenschweißraupe mit dem gleichen Lichtbogenstrom gebildet wurde. Wie ersichtlich, wird für das Heißdrahtschweißverfahren eine 1,3-fache Schweißgeschwindigkeit im Vergleich mit derjenigen für das kalte TIG-Schweißverfahren erreicht. Tabelle 1 Gegenstand Kalt-TIG Heißdraht-TIG Lichtbogenstrom Drahtstrom (Effektivwert) Drahtfördergeschwindigkeit Schweißgeschwindigkeit Basismetall Draht
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel nimmt der Lichtbogenstrom eine Wechselstromwellenform einer fast einfachen Rechteckwelle an. Da der Lichtbogenstrom während der Drahtspeisungsperiode einen hohen Wert hat, wird der Lichtbogen einer magnetischen Blaswirkung für eine längere Zeit mit der Verlängerung der Drahtspeisungsperiode als Ergebnis einer erhöhten Drahtzuführgeschwindigkeit ausgesetzt, so daß das Schmelzen des Basismetalls in einem höheren Grad vermieden wird.
Fig. 7(a), (b), (c) und (d) sind Diagramme, die eine Lichtbogenstromwellenform iA und eine Drahtstromwellenform iW gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, daß Mittel zum Schutz gegen das oben erwähnte Problem aufweist. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Lichtbogenstrom bei etwa 50 A oder einem niedrigen Stromwert, bei dem ein Lichtbogen gerade aufrechterhalten wird, während eines Teils, etwa 3 ms der Drahtspeisungsperiode beibehalten, die in einer Negativelektrodenwelle enthalten ist. Während dieser Periode wird dem Draht ein Strom mit einer Spitze in erforderlicher Höhe zum Schmelzen des Drahts gespeist, wogegen während der Periode, wenn der Draht nicht gespeist wird, der Lichtbogenstrom verstärkt wird, um einen Lichtbogenstrom iA zum Schmelzen des Basismetalls zu erzeugen.
In dieser Weise wird die Schweißarbeit durch eine scharfe magnetische Blaswirkung, die auftreten kann während der Lichtbogenstrom niedrig ist, im wesentlichen nicht beeinträchtigt. Als Folge wird das Heißdraht-Wechselstrom- TIG-Schweißverfahren auch mit einer hohen Drahtschmelzgeschwindigkeit durchgeführt.
Gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die anhand der Fig. 6 bzw. Fig. 7(a) und Fig. 7(b) beschrieben wurden, beginnt der Draht gespeist zu werden, unmittelbar, nachdem der Lichtbogenstrom eine Negtivelektrodenhalbwellenform annimmt. Eine gleichartige Wirkung wird auch erhalten, wenn der Draht einige Zeit, nachdem ein Lichtbogen wie der in Fig. 7(c) und Fig. 7(d) gezeigte gebildet wird, mit einem Lichtbogenstrom einer negativen Elektrodenhalbwelle gespeist wird.
Bei den vorerwähnten Ausführungsbeispielen wird der Fülldraht zu allen Zeiten während der Periode gespeist, wenn eine Nichtabschmelzelektrode einen negativen Pol bildet. Die vorliegende Erfindung ist auf einen solchen Fall nicht beschränkt, sondern ein sehr geringer Strom, der keine magnetische Blaswirkung hervorruft, kann mit einer gleichartigen Wirkung zugeführt werden, wenn eine Nichtabschmelzelektrode positiv wird.
Die Diagramme der Fig. 8A und 8B zeigen Beispiele von Lichtbogenstromwellenformen (Fig. 8A(a), Fig. 8B(a)) und Drahtstromwellenformen (Fig. 8A(b), Fig. 8B(b)), wobei der Draht mit einem Strom eines solchen Wertes, um im wesentlichen keine magnetische Blaswirkung zu verursachen, während einer Halbwellenperiode positiver Elektrodenpolarität gespeist wird.
Das erste Ausführungsbeispiel wurde unter Bezugnahme auf einen Fall erläutert, in welchem eine Wechselstromlichtbogenschweißstromwelle integriert mit einer Drahterhitzungsstromquelle aufgebaut ist. Die Drahterhitzungsstromquelle kann als eine von der Lichtbogenstromquelle unabhängige Schaltung gebildet werden, so daß ein Drahterhitzungsstrom synchron mit einem Lichtbogenstrom im Ansprechen auf einen Wechselstromausgang des synchronen Signals von der Lichtbogenstromquelle erzeugt werden kann, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weiter kann eine Ausgangsspannung oder ein Ausgangsstrom von einer Lichtbogenstromquelle erfaßt werden, und ein Drahtstrom kann synchron mit dem Lichtbogenstrom erzeugt werden.
Fig. 9 ist eine Dlarstellung zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Lichtbogenstrom von einer Lichtbogenstromquelle 16 durch einen Lichtbogenstromdetektor 14 mit einem Hallelement erfaßt wird und der Ausgang einer Drahterhitzungsstromquelle 15 synchron mit dem erfaßten Signal gesteuert wird. Dieser Aufbau ermöglicht die Verwendung der vorhandenen Wechselstromlichtbogenstromquelle 16, und eine Heißdraht-Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung wird sehr wirtschaftlich aufgebaut, indem man lediglich eine Drahterhitzungsstromquelle 15 hinzufügt.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist der Fülldraht 9 im Kontakt mit dem Basismetall 6. Wenn der Fülldraht 9 vom Basismetall 6 getrennt wird, fließt jedoch ein Lichtbogenstrom durch einen Weg, der die Wolframelektrode 5, den Lichtbogen 7 und das Basismetall 6 in dieser Reihenfolge enthält, und auch durch einen Weg, der die Wolframelektrode 5, den Fülldraht 9, den Kreis 29 zur Erzeugung des gepulsten Gleichstroms und das Basismetall 6 enthält. Als Ergebnis wird auch ein Lichtbogen vom Fülldraht 9 hervorgerufen, wodurch der Lichtbogen gestört wird und ein glatter Fortschritt des Schweißvorganges beeinträchtigt wird.
Fig. 10 zeigt einen Aufbau der Drahterhitzungsstromquelle 15 zur Lösung des oben erwähnten Problems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Transistor 15-5 ist angeschlossen, wobei er ein Schaltelement am Ausgang eines Kreises 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms bildet. Der Buchstabe B bezeichnet einen Lichtbogenstromunterbrechungskreis, der den Transistor 15-5 abschaltet, um ein Fließen des Lichtbogenstroms in den Fülldraht 9 zu verhindern, wenn der Fülldraht 9 vom Basismetall 6 getrennt ist.
Fig. 11A, 11B und 11C zeigen andere Ausbildungen der Drahterhitzungsquelle 15 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel von Fig. 10. Die Ausbildung nach Fig. 11A hat darin eingesetzte Thyristoren 15-1, die sich zur Durchführung dualer Funktionen als Dioden des Kreises 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms und als Transistor 15-5 eignen. Der Kreis nach Fig. 11B ist gestaltet, um durch einen Triac 15-2 gesteuert zu werden, der eine Phasensteueranordnung zum Erzeugen eines Drahtimpulsstroms bildet. Fig. 11C zeigt einen Kreis, der nur mit den Thyristoren 15-1 nach Tranformation eines Eingangs an einem Transformator ausgebildet ist. Alle diese Ausbildungen erzielen die gleiche Wirkung wie das in Fig. 10 gezeigte vierte Ausführungsspiel.
Fig. 12 zeigt eine andere Ausbildung der Drahterhitzungsstromquelle 15 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Der Ausgang eines Gleichstromerzeugungskreises 15-4 wird einem Kondensator 15-3 zugeführt, und der Transistor 15-5 wird geschaltet, um einen gepulsten Strom durch die Entladung des Kondensators 15-3 zu bilden. Die gleiche Wirkung wie in dem in Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel wird auch durch dieses Ausführungsbeispiel erhalten.
Fig. 13(a), (b) und (c) zeigen einen Lichtbogenstrom (Fig. 13(a)), ein Steuersignal für den Transistor 15-5 (Fig. 13(b)) beziehungsweise einen Drahtstrom (Fig. 13(c)) für das Heißdrahtschweißverfahren unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten Schweißvorrichtung. Eine Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung einer Rechteckwellenform wird als die Lichtbogenstromquelle 16 in Fig. 10 verwendet, und ein negativer Ausgang der Drahterhitzungsstromquelle 15 wird mit dem Fülldraht 9 sowie ein positiver Ausgang derselben mit dem Basismetall 6 verbunden. Der Draht wird gesteuert, um nur während des negtiven Zustands der Wolframelektrode 5 gespeist zu werden. Wenn der Fülldraht 9 vom Basismetall 6 getrennt ist, wenn die Wolframelektrode 5 positiv ist, so fließt ein Lichtbogenstrom in den Draht 9 durch einen Weg, der die Wolframelektrode 5, den Fülldraht 9, den Kreis 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms und das Basismetall 6 enthält. Der Transistor 15-5 wird so gesteuert, um während dieser Periode abzuschalten (wenn die Wolframelektrode 5 positiv ist). Als Ergebnis wird der Weg, der die Wolframelektrode 5, den Fülldraht 9, den Kreis 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms und das Basismetall in diesr Reihenfolge enthält, unterbrochen, so daß, auch wenn der Füller 9 von 6 getrennt im Lichtbogen 7 schwimmt, verhindert wird, daß der Lichtbogenstrom in den Fülldraht 9 fließt.
Fig. 14A, 15A und 16A zeigen Wege des Lichtbogenstroms iA, wobei der Fülldraht 9 vom Basisteil 6 unter den unten erwähnten Bedingungen in Fig. 10 getrennt ist, und Fig. 14B, 15B und 16B eine Lichtbogenstromwellenform (a), ein Transistor 15-5-Steuersignal (b) bzw. eine Drahtstromwellenform (c), die zu diesen gehören.
In Fig. 14 wird eine Gleichstrom-TIG-Schweißvorrichtung als eine Lichtbogenstromquelle der Fig. 10 verwendet, wobei die Wolframelektrode 5 mit einem negativen Anschluß und das Basismetall 6 mit einem positiven Anschluß verbunden sind. Der negative Ausgangsanschluß der Drahterhitzungsstromquelle 15 ist mit dem Fülldraht 9 verbunden, und deren positiver Anschluß ist mit dem Basismetall 6 verbunden. Es sei angenommen, daß der Fülldraht 9 vom Basismetall 6 getrennt ist, wenn der Transistor 15-5 bei dieser Anschlußweise eingeschaltet ist. Unter Berücksichtigung von Dioden, die in den Kreis 29 zu Erzeugung gepulsten Gleichstroms eingefügt sind, gibt es keinen Weg für den Lichtbogenstrom iA, eine Wegstrecke, die das Basismetall 6, den Transistor 15-5 und den Kreis 29 zu Erzeugung gepulsten Gleichstroms in dieser Reihenfolge enthält, in den Fülldraht 9 zu fließen, und daher braucht der Transistor 15-5 nicht ein- und ausgeschaltet zu werden, sondern kann dauernd eingeschaltet bleiben.
Im Kreis nach Fig. 15 wird eine Gleichstrom-TIG- Schweißvorrichtung als eine Lichtbogenstromquelle 16 nach Fig. 10 verwendet, wobei die Wolframelektrode 5 mit dem negativen Anschluß und das Basismetall mit dem positiven Anschluß verbunden sind. Der positive Ausgangsanschluß der Drahterhitzungssromquelle 15 ist mit dem Fülldraht 9 verbunden, und deren negativer Anschluß ist mit dem Basismetall 6 verbunden. Wenn der Fülldraht 9 vom Basismetall 6 getrennt wird, wobei der Transistor 15-5 in dieser Schaltung eingeschaltet ist, neigt der Lichtbogenstrom iA zum Fließen durch den Weg, der das Basismetall 6, den Kreis 20 zu Erzeugung gepulsten Gleichstroms, den Transistor 15-5, den Fülldraht 9 und die Wolframelektrode 5 in dieser Reihenfolge enthält. Während der Periode, wenn die Erhitzung des Drahtes durch Speisung nicht gewünscht wird, falls der Fülldraht beispielsweise zu weit vom Basismetall 6 getrennt ist, wird der Transistor 15-5 ausgeschaltet gehalten.
In Fig. 16 wird andererseits eine Wechselstrom-TIG- Schweißvorrichtung als Lichtbogenstromquelle 16 in Fig. 10 verwendet, wobei der negative Ausgangsanschluß der Drahterhitzungsstromquelle 15 mit dem Fülldraht 9 und deren positiver Anschluß mit dem Basismetall 6 verbunden sind. Wenn der Fülldraht 9 vom Basismetall 6 getrennt wird, wobei der Transistor 15-5 in dieser Schaltung während des positiven Zustands der Wolframelektrode 5 eingeschaltet ist, neigt der Lichtbogenstrom iA zum Fließen in den Fülldraht 9 über einen Weg, der die Wolframelektrode 5, den Fülldraht 9, den Kreis 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms, den Transistor 15-5 und das Basismetall 6 in dieser Reihenfolge enthält. Als Ergebnis wird während der Periode, wenn es nicht erwünscht ist, den Draht durch Speisung zu heizen, wobei der Fülldraht beispielsweise vom Basismetall 6 getrennt ist, der Transistor 15-5 abgeschaltet.
Die gleiche Wirkung wie in dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch durch Steuern des Transistors 15-5 wie in den Fig. 14, 15 und 16 erreicht werden.
Es sei auch ein Fall betrachtet, in welchem, wie in Fig. 17 gezeigt, eine Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung als eine Lichtbogenstromquelle der Fig. 10 verwendet wird, wobei der positive Ausgangsanschluß der Drahterhitzungsstromquelle 15 mit dem Fülldraht 9 und deren negativer Ausgangsanschluß mit dem Basismetall 6 verbunden sind. Wenn sich der Fülldraht 9 vom Basismetall entfernt hat, wobei der Transistor eingeschaltet wird und die Wolframelektrode 5 im negativen Zustand ist, neigt ein Teil des Lichtbogenstroms iA zum Fließen in den Fülldraht 9 durch den Weg, der das Basismetall 6, den Kreis 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms, den Transistor 15-5, den Fülldraht 9 und die Wolframelektrode 5 in dieser Reihenfolge enthält. Während der Periode, wenn die Wolframelektrode 5 von positiver Polarität ist, verhindern jedoch die in dem Kreis 29 zur Erzeugung gepulsten Gleichstroms eingefügten Dioden, daß der Lichtbogenstrom iA in den Fülldraht 9 fließt, und daher wird das Schweißverfahren nicht wesentlich beeinträchtigt. Während der Periode, wenn es nicht erwünscht ist, den Draht durch Speisung zu erhitzen, wobei der Fülldraht 9 beispielsweise vom Basismetall 6 getrennt ist, wird der Transistor 15-5 abgeschaltet.
Mit dem Abschalten des Transistors 15-5 wird eine Spitzenspannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 15-5 aufgrund der Induktanz des Ausgangskabels od.dgl. hervorgerufen. Ein Kreis zum Dämpfen der Spitzenspannung (Dämpfer) ist daher allgemein erforderlich. Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 10 und Fig. 13 gezeigt, wird jedoch keine Spitzenspannung im Transistor 15-5 aufgrund einer Induktanz des Ausgangskabels erzeugt, wenn der Primärtransistorschaltkreis 28 gesteuert wird, eine Wellenform des Drahtstroms iW der Fig. 13(c) zu bilden, so daß der Transistor A ausgeschaltet wird, wenn der Drahtstroin iW auf Null verringert wird, d.h. wenn der in den Transistor 15-5 fließende Strom iTR verringert wird. Die Notwendigkeit eines Dämpfers wird so vom Transistor 15-5 beseitigt, wodurch der Schaltungsaufbau vereinfacht wird.
Die vorerwähnten Ausführungsbeispiele betreffen hauptsächlich den Fall einer Aluminiumschweißung. Das Basismetall und der Fülldraht gemäß der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf Aluminium, Aluminiumbronze oder Berylliumbronze beschränkt, sondern sie sind mit gleicher Wirkung auf das Heißdraht-Wechselstrom-TIG-Schweißverfahren zum Schweißen von beruhigtem Stahl, Kohlenstoffstahl, niedriglegiertem Stahl, rostfreiem Stahl oder anderen Hochlegierungen anwendbar. Auch in diesem Fällen wandert der Lichtbogen in einer Inertgasumgebung zum Aufsuchen eines Oxids, das zur Bildung eines negativen Pols während der Halbwellenperiode der positiven Elektrodenpolarität neigt. Der Lichtbogen wird daher mehr stabilisiert, indem der Drahtstrom während einer solchen Periode unterbrochen wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die als Nichtabschmelzelektrode in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen verwendete Wolframelektrode beschränkt. Stattdessen können auch andere Nichtabschmelzelektroden, wie z.B. Kohlenstoff, mit gleicher Wirkung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde oben bezüglich des Wechselstrom-TIG-Schweißverfahrens beschrieben, sie ist jedoch auch auf Wechselstromlichtbogenschweißverfahren, wie z.B. MAG (Metall-Aktivgas), MIG (Metall-Inertgas) oder verdecktes Lichtbogenschweißen für ein Heißdrahtschweißen mit hoher Arbeitswirksamkeit anwendbar.
Man wird so aus der vorstehenden Beschreibung verstehen, daß gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung mit hochverläßlichem Betrieb ohne jede magnetische Blaswirkung oder Lichtbogenunterbrechung zu Verfügung gestellt wird. Wenn diese Erfindung auf das Schweißen z.B. von Aluminium oder Aluminiumlegierungen angewendet wird, wird der Schweißwirkungsgrad durch eine 1,5-fach erhöhte Abscheidungsbeschwindigkeit und eine 1,3- fach erhöhte Schweißgeschwindigkeit im Vergleich mit dem gleichen Lichtbogenschweißen verbessert. Weiter wird die wärmebeeinträchtigte Zone in ihrer Größe verringert, und die wärmebeeinträchtigte Zone wird weniger erweicht, so daß eine Wechselstrom-TIG-Schweißvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, die sowohl qualitätsmäßig als auch wirtschaftlich für eine verbesserte Schweißverbindungsfestigkeit überlegen ist.
Weiter wirken während des Heißdrahtschweißverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung der ins geschmolzene Metall fließende Lichtbogenstrom und der in gepulster Form fließende Drahtstrom zur Vibration des geschmolzenen Sumpfes, so daß die Lunker im geschmolzenen Sumpf zum Aufsteigen neigen, wodurch der Fall einer Bildung von Lunkern verringert wird.

Claims

1. Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung mit einer Nichtabschmelzelektrode (5), die mit Abstand gegenüber einem zu schweißenden Basismetall (6) angeordnet ist, einer Wechselstrombogenschweißstromquelle (2), die zwischen dem Basismetall (6) und der Nichtabschmelzelektrode (5) angeschlossen ist, einem Fülldraht (9), der zu einem zwischen dem Basismetall (6) und der Nichtabschmelzelektrode (5) geformten Bogenerzeugungsteil gefördert wird, Drahtfördermitteln (8) zum Fördern des Fülldrahtes (9) und einer Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit einer Drahterhitzungsstromquelle (3) zum Speisen des Füildrahtes (9), dadurch gekennzeichnet daß die Drahterhitzungsstromquelle (3) den Fülldraht (9) durch Zuführen eines gepulsten Stroms synchron mit der Phase des Wechselstrombogenstroms iA erhitzt, der zwischen der Nichtabschmelzelektrode (5) und dem Basismetall (6) gebildet wird, der Fülldraht (9) durch Zuführen eines Drahterhitzungsstroms iW während der Periode erhitzt wird, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) durch einen zwischen der Nichtabschmelzelektrode (5) und dem Basismetall (6) gebildeten Wechselstrombogen (7) bei negativer Polarität gehalten wird, und wahlweise der Drahterhitzungsstrom iW unterbrochen oder der Fülldraht (9) durch Zuführen eines genügend schwachen Stroms, um keine wesentliche magnetische Blaswirkung zu verursachen, während der Periode erhitzt wird, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) durch den Wechselstrombogen (7) bei positiver Pojarität gehalten wird.

2. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Zeit der Speisung des Fülldrahts (9) mit dem Impulsstrom kürzer als die Periode ist, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) bei negativer Polarität gehalten wird.

3. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülldraht (9) im wesentlichen zu der gleichen Zeit zu speisen ist, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) von negativer Polarität wird.

4. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite des von der Drahterhitzungsstromquelle (3) erzeugten gepulsten Stroms entsprechend den Schweißbedingungen einstellbar ist.

5. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) bei negativer Polarität gehalten wird, in eine Basisperiode eines niedrigen Bogenstromwertes und eine Spitzenperiode hohen Bogenstromwertes unterteilt wird, wobei der Fülldraht (9) während der Basisperiode gespeist wird.

6. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gepulster Strom von der Drahterhitzungsstromquelle entsprechend einem Synchronsignal von der Wechselstrombogenschweißstromquelle (2) erzeugt wird.

7. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter Erfassungsmittel zum wahlweisen Erfassen eines Bogenstroms oder einer Bogenspannung der Wechselstrombogenschweißstromquelle (2) aufweist, wobei die Drahterhitzungsstromquelle (3) einen gepulsten Strom synchron mit dem Erfassungssignal von den Erfassungsmitteln erzeugt.

8. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülldraht (9) wahlweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

9. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahterhitzungsstromquelle (3) einen Bogenstromsperrkreis zum Verhindern eines Fließens des Bogenstroms iA in den Fülldraht (9) aufweist.

10.Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülldraht (9) im wesentlichen zu der gleichen Zeit zu speisen ist, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) von negativer Polarität wird.

11. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenstromsperrkreis so betrieben wird, daß der Bogenstrom iA unterbrochen wird, nachdem der Strom zum Speisen des Fülldrahtes (9) auf Null verringert ist.

12. Nichtabschmelzelektroden-Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahterhitzungsstromquelle (3) Speisungssteuerelemente (Tr&sub9; und Tr&sub1;&sub0;, 15-1, 15-2) und Steuermittel (30) aufweist, denen ein Phasenumformungssignal der Wechselstrombogenschweißstromquelle (2) zugeführt wird;

der Fülldraht (9) mit der Einschaltperiode der gesteuerten Speisungssteuerelemente während der Periode erhitzt wird, wenn die Nichtabschmelzelektrode (5) bei negativer Polarität bleibt; und

die Speisungssteuerelemente wahlweise zum Unterbrechen der Speisung des Fülldrahtes (9) oder zum Speisen des Fülldrahtes (9) mit einem genügend schwachen Strom, um keine wesentliche magnetische Blaswirkung zu verursachen, gesteuert werden.

13. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer negativer Polarität der Nichtabschmelzelektrode der Wechselstrombogenschweißstromquelle in eine Basisperiode mit einem niedrigen Bogenstromwert und eine Spitzenperiode mit einem hohen Bogenstromwert unterteilt wird, wobei die Speisungssteuerelemente durch die Steuermittel in solcher Weise gesteuert werden, um den Fülldraht (9) durch dessen Speisung während der Basisperiode zu erhitzen.

14. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter Erfassungsmittel (14) zum wahlweisen Erfassen des Bogenstroms oder der Bogenspannung der Wechselstrombogenschweißstromquelle aufweist, wobei die Steuermittel die Speisungssteuerelemente auf der Basis eines diesen von den Erfassungsmitteln zugeführten Ausgangs steuern.

15. Wechselstrom-TIG-Schweißeinrichtung mit Verwendung eines heißen Drahtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Draherhitzungsstromquelle (3) einen Bogenstromsperrkreis mit Speisungssteuerelementen (15-5, 15-1, 15-2) aufweist, die dadurch abgeschaltet werden, um den Stromeingang zum Draht während der Periode, wenn die Nichtabschmelzelektrode bei positiver Polarität bleibt, zu unterbrechen, wobei die Speisungssteuermittel (15-5, 15-1, 15-2) nur während der negativen Polarität der Nichtabschmelzelektrode eingeschaltet werden, wenn der Bogenstrom nicht in den Draht fließt.