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Verfahren zum Lichtbogenschweissen
Die Erfindung betrifft eine Ausführungsform des in dem Stammpatent Nr. 215262 beschriebenen Ver- fahrens zum elektrischen Schweissen mit einem Lichtbogen.
Das Stammpatent beschreibt ein Lichtbogenschweissverfahren, bei welchem der Bogen zwischen einer axial in einer Düse angeordneten Elektrode und einer Gegenelektrode errichtet und zusammen mit einem Gasstrom in einen Durchlass eingeführt und die sich daraus entladende heisse Ausströmung gegen den zu bearbeitenden Körper gerichtet wird, wobei ein den Lichtbogen verengender Durchlass verwendet wird, dessen feste Wände einen lichten Querschnitt aufweisen, welcher enger ist als der Querschnitt eines äquivalenten, nicht begrenzten Lichtbogens, gemessen im selben Abstand vom Ende der Elektrode, und wobei der Lichtbogen und der Gasstrom, welche in den Durchlass eintreten, darin zu einem einheitlichen Plasma vereinigt werden, das nach der Entladung eine Ausströmung von verstärkter Hitze, Richtungsstabilität und Bündelung ergibt.
Es wurde nun überraschenderweise entdeckt, dass auch eine schmelzbare Drahtelektrode verwendet werden kann, ohne dass der verengende Durchlass durch geschmolzenes Elektrodenmetall beschädigt oder verlegt wird. Dadurch wird das mit der Lichtbogenflamme durchgeführte Schweissverfahren auch auf das mit grossen Stromstärken und hohen Geschwindigkeiten durchgeführte Schweissen von dicken Metallkörpern anwendbar.
Die Erfindung schafft daher eine Ausführungsform des Verfahrens nach dem StammpatentNr. 215262, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine aus einem schmelzbaren Draht bestehende Elektrode verwendet wird, die in Richtung des verengten Austrittskanals der Düse vorgeschoben, an dessen Einlass bzw. innerhalb des Kanals durch die Hitze des Lichtbogens geschmolzen und in Form von schmelzflüssigen Tröpfchen zusammen mit dem Lichtbogendampf und dem Gas durch den Kanal hindurch dem Werkstück zugeleitet wird.
Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass, wenn die Elektrode in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung automatisch vorgeschoben wird, zur Zündung der Lichtbogenflamme der Lichtbogen unterhalb der Düsenmündung hergestellt und die Lichtbogenspannung dann langsam erhöht wird, bis das Abschmelzende der Elektrode in den verengten Düsenkanal zurückgewandert ist.
Gegenüber den bekannten Schutzgas-Lichtbogenschweissverfahren mit schmelzbarer Elektrode ergibt die Erfindung folgende neue und unerwartete Vorteile : l. Bessere Kontrolle des Einbrandes durch Steuerung des durch die Düsenöffnung hindurchgehenden Lichtbogengasstromes. Das durch die Düsenaustrittsöffnung des Lichtbogenbrenners tretende Gas überträgt seine Wärme und Bewegungsgrösse auf die Schweisszone und steuert die Erhitzung der Schweisszone und die Vertiefung des Schmelzbades zwecks Erzielung des gewünschten Einbrandes. Gleichzeitig steuert es die Verdünnung des abgelagerten Schweissmetalls.
2. Wirksame Steuerung der Schweissatmospháre beim Positionsschweissen (position welding) und bei Vorhandensein von Querströmungen. Der sehr richtungsstabile ausströmende Gasstrom kann nicht leicht gestört werden.
3. Geringere elektrische Störungen des Lichtbogens. Der normale Schweisslichtbogen wird am Anfang und am Ende der Naht und beim Vorbeigehen an Klemmvorrichtungen od. dgl. in der Nähe der Schweissstelle
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Arc welding process
The invention relates to an embodiment of the method described in the parent patent no. 215262 for electrical welding with an arc.
The parent patent describes an arc welding process in which the arc is erected between an electrode axially arranged in a nozzle and a counter electrode and introduced into a passage together with a gas flow and the hot outflow discharged therefrom is directed towards the body to be processed, with the arc constricting passage is used, the solid walls of which have a clear cross-section which is narrower than the cross-section of an equivalent, unbounded arc, measured at the same distance from the end of the electrode, and wherein the arc and gas flow entering the passage, therein can be combined into a uniform plasma, which after discharge results in an outflow of increased heat, directional stability and concentration.
It has now been discovered, surprisingly, that a fusible wire electrode can also be used without the narrowing passage being damaged or blocked by molten electrode metal. As a result, the welding process carried out with the arc flame can also be used for welding thick metal bodies carried out with large currents and high speeds.
The invention therefore creates an embodiment of the method according to the parent patent no. 215262, which is characterized in that an electrode consisting of a fusible wire is used, which is advanced in the direction of the narrowed outlet channel of the nozzle, melted at its inlet or inside the channel by the heat of the arc and in the form of molten droplets together with it the arc vapor and the gas is fed through the channel to the workpiece.
A further development of the method according to the invention consists in that when the electrode is automatically advanced depending on the arc voltage, the arc below the nozzle opening is produced to ignite the arc flame and the arc voltage is then slowly increased until the electrode melts into the narrowed nozzle channel migrated back.
Compared to the known inert gas arc welding processes with fusible electrodes, the invention results in the following new and unexpected advantages: Better control of the penetration by controlling the flow of arc gas passing through the nozzle opening. The gas emerging through the nozzle outlet of the arc torch transfers its heat and motion to the welding zone and controls the heating of the welding zone and the deepening of the weld pool in order to achieve the desired penetration. At the same time it controls the dilution of the deposited weld metal.
2. Effective control of the welding atmosphere during position welding and in the presence of cross currents. The very directionally stable outflowing gas flow cannot easily be disturbed.
3. Less electrical interference from the arc. The normal welding arc is generated at the beginning and at the end of the seam and when passing clamping devices or the like in the vicinity of the welding point
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