DE954091C

DE954091C - Lictbogen-Schweisseinrichtung mit einem Hohlraum bei selbsttaetiger Zufuhr des abschmelzenden Elektrodendrahtes

Info

Publication number: DE954091C
Application number: DEL14757A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Reiter
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-02-24
Filing date: 1953-02-24
Publication date: 1956-12-13

Description

Lichtbogen-Schweißeinrichiung mit einem Hohlraum bei selbsttätiger Zufuhr des abscbmelzenden Elektrodendrahtes Zur Verhinderung des Zutrittes von atmosphärischem Sauerstoff und Stickstoff in die flüssige Schmelze eines Schweißbades sind viele Mittel angewendet werden. Vor allem hat sich die Ummantelung des Schweißdrahtes mit entsprechenden Flußmitteln bew"Zrt, während darüber hinaus gewisse Gase, die in den Lichtbogen geblasen werden, eine weitere Verb.@sserung des Schmelzgutes herbeiführen können.
Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Schweißeinrichtung mit selbsttätiger Zufuhr des abschmelzenden Elektrodendrahtes und mit einem gegen atmosphärische Einflüsse abgeschirmten Lichtbogen, und sie bezweckt, auf mechanische -Weise eine noch vollkommenere Abschirmung des Lichtbogem gegen atmosphärische Einflüsse zu erzielen, indem erfindungsgemäß der Lichtbogen und der angrenzende Teil der Elektrode sich in einem beweglichen Hohlraum aus unmagnetischem Material befinden. Diese mechanische Abschirmung hat iien weiteren Vorteil, daB auch der Arbeitsplatz gegen die Wirkung des Lichtb,>gens abgeschirmt ist und eine Störung der Umgebung damit vermieden wird.
" In Fig. i bis, q. ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt die generelle Anordnung schematisch im Seitenriß, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. i ; in Fig. 3 und q. ist die Schweißurig eines Bleches im Quer- und Längsschnitt dargestellt.
Einander entsprechende Teile sind in Fig. i bis q. mit den. gleichen Bezügszeichen versehen.
Auf dem Werkstück i soll eine Auftragsschwei-Bung 2 ausgeführt werden. Der Schweißdraht 3 ist auf Rolle q. aufgerollt und wird durch das Transporträderpaar 5 dem Lichtbogen zugeführt. Der Schweißstrom kommt durch die Stromzuführung 6 in die Elektrode, wobei Teil 6 in einem Abdeckkörper 7 eingebettet ist. Der Abdeckkörper 7 besteht zweckmäßig aus Kupfer oder keramischem Material und kann. auf dem Werkstück aufliegen oder sich in geringem Abstand von ihm befinden. Falls er aufliegt und aus Kupfer oder sonst einem urimagnetischen Metall besteht, muß er gegen das Werkstück i isoliert sein, wie der Schnitt in Fig. 2 zeigt, worin mit 8 die Isolierung gegen die Auflegeschienen g bezeichnet ist, die zweckmäßig aus verschleißfestem Material gebildet sind. Der Schweißdraht 3 ragt in einen Hohlraum io des Körpers 7 hinein. Dieser Hohlraum io ist groß genug, daß sich der Lichtbogen i i darin gut ausbreiten kann. Gleichzeitig aber wird durch diese Anordnung der Lichtbogen abgeschirmt. Die Schmelzung des Elektrodenmaterials und des Mantels findet im begrenzten Raum statt, der praktisch den Lichtbogen abschließt. Zur Entweichung der Schweißschwaden sind ein oder mehrere Abzugskanäle i2 gebohrt, während durch die Bohrung 13 ein Schutzgas in den Lichtbogenraum geblasen werden kann, um die Abschirmung von der Außenluft noch vollkommener :zu gestalten. Der Abdeckkörper 7 ist hinter dem Hohlraum io nur so weit ausgenommen, daß er leicht über die Schweißnaht gezogen werden kann. Es ist also die Nut 1q. zweckmäßig kleiner dimensioniert als der Hohlraum io. Es empfiehlt sich, zusätzlich den Körper 7 mittels Wasser zu kühlen; was z. B. durch: die Kühlwasserzu- und -abflüsse 15 bewerkstelligt werden kann.
Eine Schweißurig erfolgt in Richtung des Pfeiles. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß der ganze Apparat, also der Vorschubmechanismus des Drahtes, der Körper 7, und die Drahttrommel q., auf einem Schweißwagen montiert ist, der sich mit der Schweißgeschwindigkeit in Richtung Y bew,-gt. Es kann aber auch der ganze Apparat stillstehen und das Werkstück entgegengesetzt von Y nach Richtung Z bewegt werden., um den gleichen Effekt zu erzielen. Konstruktiv sei noch hervorgehoben, daß im Abdeckkörper 7 die Stromzuführung 6 sieb. derart einstellen lassen kann, daß der Winkel a beliebig zwischen seinem obersten (9o°) und untersten (o°) Grenzwert variiert.
Im Querschnitt der Fig. 3 sind die Bleche 16 und 17 wie üblich in einem V-Stoß stumpf gestoßen. Der mit 3 bezeichnete Kern der Elektrode ist vom Mantel 18 umschlossen. Im Längsschnitt der Schweißurig in Fig. q. sind die Elektrode im Schnitt und das eingeschmolzene Schmelzgut i9 @rsichtlieh, während der Lichtbogen i i zwischen Elektrode und Schmelzgut i9 steht. Ein Teil des Liehtbogens beeinflußt natürlich auch, wie Fig. 3 zeigt, die Oberfläche des Y-Stoßes und bringt sie zum Schmelzen, so daß eine gute Bindung zwischen Schmelze und Muttermaterial sich ergibt.
Besonders hervorzuheben ist an der Erfindung, daß der Schweißdraht 3 mit dem Werkstück einen spitzen Winkel a einschließen kann, der im gezeigten Beispiel nur wenige Grad beträgt. Der jeweilige Neigungswinkel hat großem. Einfluß auf das Aussehen, und die Qualität der Schweißnaht. Kleine Neigungswinkel z. B..wmrdenvorteilhaft für dünnere Bleche angewendet, wobei die Elektrode verhältnismäßig stark ist, aber eine hohe Abschmelzleistung durch erhöhten Schweißstrom aufweist. Dementsprechend ist auch die Schweißgeschwindigkeit gegenüber normalen Schweißarten höher.
Die Konstanthraltung der Lichtbogenlänge wird in der üblichen bekannten Weise vorgenommen. Obwohl der Lichtbogen selbst nicht oder schwer beobachtet werden kann oder nur durch eine seitliche kleine verschließbare Öffnung; die unter Umständen vorgesehen ist, kann die Einstellung der Lichtbogenlänge direkt nach dem Voltmeter auf eine bestimmte Lichtbogenspanriung vorgenommen werden. Zweckmäßig sind die verwendeten Elektroden ummantelt, tun einebesonders guteSchweißnaht zu erzielen. Es können aber auch blanke Elektroden verschweißt werden oder Spezialelektroden, wie z. B. Tiefbrandelektroden oder schwer schmelzbare. Die Stromzufuhr zur Elektrode in 6 erfolgt in bekannter Art. Es ist auch unter Umständen zweckmäßig, durch eine Verstellmöglichkeit die Größe des Hohlraumes io zu ändern. Auch kann man aus Gründen der Materialschonung die «\%4Tandung des Hohlraumes, io auswechselbarmachen.
Die Erfindung ist vor allem für die automatische Lichtbogenschweißung gedacht, kann aber natürlich auch analog für die Handschwei.ßung Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtbogen-Schweißeinrichtung mit selbsttätiger Zufuhr des abschmelzenden Elektrodendrahtes und mit einem gegen atmosphärische Einflüsse abgeschirmten Lichtbogen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen und der angrenzende Teil der Elektrode sich in einem beweglichen. Hohlraum aus urmagnetischem Material befinden.
2. Schweißverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode zur Schweißnaht jeden beliebigen Winkel zwischen o und 9o° einnehmen kann.
3. Schweißverfahren. nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Stromzuführung (6) derart verstellbar ist, daß der Winkel des Schweißdrahtes zur Schweißrichtung zwischen, o und 9o° einstellbar ist. q..
Schweißverfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung zur Elektrode im abdeckenden Körper untergebracht ist zum Zwecke, eine möglichst hohe Strombelastung zu erzielen.
5. Schweißverfahren nach Anspruch i bis 4_ dadurch gekennzeichnet, daß der abdeckende Körper wassergekühlt wird.
6. Schweißverfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Hohlraumes auch während des Schweißens veränderbar ist.
7. Schweißverfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Abzugskanäle zum Entfernen der Schweißschwaden aus dem Hohlraum vorgesehen sind. B. Schweißverfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Abdeckkörper eine verschließbare Beobachtungsöffnung für den Lichtbogen angebracht ist. g. Schweißverfahren nach Anspruch i bis 8, dradurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Hohlraumes (io) auswechselbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 740 345-