CH676340A5 - Arc weld repair process - Google Patents

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CH676340A5
CH676340A5 CH87288A CH87288A CH676340A5 CH 676340 A5 CH676340 A5 CH 676340A5 CH 87288 A CH87288 A CH 87288A CH 87288 A CH87288 A CH 87288A CH 676340 A5 CH676340 A5 CH 676340A5
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CH
Switzerland
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welding
welding wire
hollow
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CH87288A
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Rene Prof Dr Wassermann
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Castolin Sa
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Abstract

(A) In the repair and maintenance of metal surfaces by arc welding using a consumable hollow welding rod or wire, the powder-filled rod or wire has an outside dia. of 0.8-2.5 (pref. 1.2-1.6)mm. and is melted by d.c. comprising a base current (S) and a max. 5 times higher superimposed additional current, the latter producing a characteristic (Z) appearing periodically at 1-25 Hz frequency. Also claimed are the following auxiliaries for carrying out the process: (i) a hollow rod or wire of outside dia. 0.8-2.5 (pref. 1.2-1.6) mm, made of an iron alloy contg. 19% Cr and 10% N; (ii) a hollow rod or wire of outside dia. 0.8-2.5 (pref. 1.2-1.6) mm, made of unalloyed steel contg. less than 0.1% C, and (iii) a hollow rod or wire of outside diameter 0.8-2.5 (pref. 1.2-1.6) mm, having a powder filling contg. ionised additives, esp. with a carbon content above 1 wt.%. Appts. for producing a base d.c. superimposed with pulses, for carrying out the process, consists of a d.c. generator and an additional current source in the form of a welding current generator which supplies a d.c. (component) on which current pulses are superimposed.

Description

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CH 676 340 A5 CH 676 340 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auf-tragsschweissen und zur Instandhaltung metallischer Oberflächen mittels eines abschmelzenden hohlen Schweissdrahtes unter Verwendung eines Schweissgerätes zur Erzeugung eines Lichtbogens. Ausserdem umfasst die Erfindung eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Erzeugen eines Schweissstromes mit ausgangssei-tigen, einem gleichgerichteten Grundgleichstrom überlagerten Impulsen. The invention relates to a method for deposition welding and for the maintenance of metallic surfaces by means of a melting hollow welding wire using a welding device for generating an arc. In addition, the invention comprises a device for carrying out the method for generating a welding current with output-side pulses superimposed on a rectified basic direct current.

Für das Gebiet des Auftragsschweissens und Reparaturschweissens hat sich als Wärmequelle der elektrische Sichtbogen für das Schmelz-schweissen durchgesetzt. Die Schweissstelle wird dabei örtlich erhitzt, bis der Werkstoff zusammen-fliesst. Der Lichtbogen brennt zwischen dem Werkstück und einer abschmelzenden Schweisselektro-de - oder einer nicht abschmelzenden Kohle- oder Edelmetallelektrode - bzw. zwischen mehreren nicht abschmelzenden Elektroden. Beim Auftrags-schweissen wird üblicherweise gleicher Zusatzwerkstoff zum Ausbessern von Werkstücken eingeschmolzen oder hochwertigerer Werkstoff als Schutzauftrag gegen Korrosion, Verschleiss oder dgl. aufgebracht. For the field of build-up welding and repair welding, the electrical visible arc for fusion welding has established itself as the heat source. The welding point is heated locally until the material flows together. The arc burns between the workpiece and a melting welding electrode - or a non-melting carbon or precious metal electrode - or between several non-melting electrodes. When welding overlay, the same filler material is usually melted down to repair workpieces or a higher quality material is applied as a protective coating against corrosion, wear or the like.

Es finden Lichtbogenschweissgeräte Verwendung, bei denen einem konventionellen und mit Drehstrom arbeitenden Schweissgenerator ein Hochfrequenz-Impulsstrom aufgedrückt wird, der von einer Schaltung aus Transistoren und Steuerkreisen erbracht wird. Dieses vorbekannte Lichtbo-genschweissgerät verwendet einen mit hoher Frequenz pulsierenden Strom, der insbesondere höher als 1 kHz liegt, mit einem Schaltelement, welches zu einer Schweisslast parallel geschaltet ist, und zwar zwischen die Schweisselekfrode sowie das zu schweissende Werkstück. Arc welding devices are used in which a high-frequency pulse current is applied to a conventional welding generator working with three-phase current, which is produced by a circuit comprising transistors and control circuits. This known arc welding device uses a current pulsating at a high frequency, which is in particular higher than 1 kHz, with a switching element which is connected in parallel to a welding load, namely between the welding electrode and the workpiece to be welded.

Ein zweites Schaltelement ist in Reihe zur Schweisslast geschaltet. Dadurch werden beide Schaltelemente in Verbindung miteinander so betätigt, dass ein schnelles Steigen und Abfallen des hochfrequenten Impulsstromes gegeben ist, wobei die Differenz zwischen dem maximalen Gipfelwert und dem minimalen Gipfelwert zur Verbesserung des Schweisseffektes angehoben wird. Dieses vorbekannte Gerät ist für allgemeine Schweissvorgän-ge gedacht, nicht aber für das abgegrenzte Gebiet des Auftrags- und Reparaturschweissens. A second switching element is connected in series to the welding load. As a result, the two switching elements are actuated in connection with one another in such a way that the high-frequency pulse current rises and falls rapidly, the difference between the maximum peak value and the minimum peak value being increased in order to improve the welding effect. This previously known device is intended for general welding processes, but not for the limited area of build-up and repair welding.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Optimierung von Schweissvorgängen auf dem Gebiete des Aultragsund Reparaturschweissens zu schaffen und insbesondere zu ermöglichen, dass ein problemloses Schweissen unabhängig von den Zugriffsmöglichkeiten zum Werkstück und der Arbeitslage des Schweisspersonales erfolgen kann. Die durch diese Zielsetzung entstehenden Vorteile sind weiter unten näher erörtert. In view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of optimizing welding processes in the field of extrusion and repair welding and, in particular, of making it possible for problem-free welding to take place independently of the access possibilities to the workpiece and the working situation of the welding personnel. The benefits of this goal are discussed in more detail below.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt der Grundgedanke, den mit Pulver gefüllten sog. Röhrchen-schweissdraht eines Aussendurchmessers zwischen 0,8 und 2,5 mm, insbesondere 1,2 und 1,6 mm, mittels eines Gleichstroms zu schmelzen, der sich aus einem Grundstrom und einem diesen überlagernden und im Maximum fünffach höheren Zusatzstrom zusammensetzt, welch letzterer oberhalb des Grundstromes eine periodisch auftretende Charakteristik erzeugt und dessen Frequenz zwischen 1 und 25 Hz liegt. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, dass der Grundstrom unter 100 Ampere liegt. To solve this problem, the basic idea is to melt the so-called tube welding wire, which is filled with powder and has an outside diameter between 0.8 and 2.5 mm, in particular 1.2 and 1.6 mm, by means of a direct current which results from a basic current and a superimposed and a maximum five times higher additional current, the latter of which generates a periodically occurring characteristic above the base current and whose frequency is between 1 and 25 Hz. For this purpose, it has proven to be favorable that the base current is below 100 amperes.

Sogenannte Röhrchenschweissdrähte sind mit verhältnismässig starkem Durchmesser an sich bekannt. Der Einsatz sehr dünner Schweissdrähte mit engem kanalartigem Innenraum und diesen füllenden chemischen Bestandteilen aber erlaubt erst die umfassende Lösung der vorgegebenen Aufgabe. Die chemische Zusammensetzung des Pulvers führt zu einer Beschleunigung des Schweissvorganges, einer optimalen Deoxidation und Entgasung sowie zu einer festen metallischen Bindung. So-called tube welding wires are known per se with a relatively large diameter. However, the use of very thin welding wires with a narrow channel-like interior and these filling chemical components only allows a comprehensive solution to the given task. The chemical composition of the powder leads to an acceleration of the welding process, an optimal deoxidation and degassing as well as a firm metallic bond.

Als günstig hat sich ein solcher dünner Hohl-schweissdraht insbesondere dann erwiesen, wenn er aus einer Legierung mit etwa 19 Gew.-% Chrom und etwa 10 Gew.-% Nickel auf Eisenbasis hergestellt ist. Such a thin hollow welding wire has proven to be particularly advantageous if it is made from an alloy with approximately 19% by weight chromium and approximately 10% by weight iron-based nickel.

Dieser Schweissdraht wird aus einem rinnenartig vorgeformten, dann mit dem Pulver befüllten und anschliessend geschlossenen Metallband hergestellt, wobei die Pulverfüllung im Durchschnitt etwa 25 Gew.-% beträgt und erfindungsgemäss aus folgenden Bestandteilen besteht: This welding wire is produced from a channel-shaped metal band, which is then filled with the powder and then closed, the powder filling averaging about 25% by weight and according to the invention consisting of the following components:

7% Mo 3% Fe 5% Zr02 2% Mn 3% Or 3% Si 1%K 1% AI. 7% Mo 3% Fe 5% Zr02 2% Mn 3% Or 3% Si 1% K 1% AI.

Diese Angaben zeigen - wie auch die nachfolgenden - die Grössenordnungen, von denen in üblichen Toleranzgrenzen abgewichen werden kann. Ein anderes Ausführungsbeispiel enthält einen hohlen Schweissdraht aus einem unlegierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,1%. Die bevorzugte Füllung setzt sich hier zusammen aus Like the following, this information shows the orders of magnitude from which it is possible to deviate within the usual tolerance limits. Another exemplary embodiment contains a hollow welding wire made of an unalloyed steel with a carbon content below 0.1%. The preferred filling is composed here

3% Ti 10% Fe 1% AI 5% CaC03 3% CaF2 3% Mn. 3% Ti 10% Fe 1% AI 5% CaC03 3% CaF2 3% Mn.

Während des Schweissvorganges werden vom Schweissdraht durch oszillierende Schweissströme in kontrollierten Intervallen mit vorgegebenem Rhythmus kleinste Tropfen bei niedrigem Kurzschlussstrom abgelöst. During the welding process, the welding wire is detached from the welding wire by oscillating welding currents at controlled intervals at a predetermined rhythm with the smallest drops and a low short-circuit current.

Die Oszillation des Schweissstromes, welche die kontrollierte Steuerung der Tropfenablösung in feinsten Tropfen und deren Transport ermöglicht, ist von wesentlicher Bedeutung. Das Aufbringen der Tropfen in Intervallen erlaubt den zwischenzeitlichen Abzug von Wärme und unterbindet damit eine örtliche Giberhitzung. The oscillation of the welding current, which enables the controlled control of droplet detachment in the finest droplets and their transport, is essential. The application of the droplets at intervals allows heat to be removed in the meantime and thus prevents local heating of the skin.

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Hierzu hat es sich als günstig erwiesen, die oberhalb des Grundstromes periodisch auftretende Charakteristik des Zusatzstromes sägezahnförmig auszubilden, wobei bevorzugt die Breite der periodisch auftretenden Zähne am Grundstrom im Verhältnis zum Abstand des Folgezahnes zwischen eins und zehn liegt. For this purpose, it has proven to be advantageous to make the characteristic of the additional flow, which occurs periodically above the basic current, in a sawtooth shape, the width of the periodically occurring teeth on the basic current preferably being between one and ten in relation to the spacing of the following tooth.

Die vom Erfinder gesehene Aufgabe einer freien Wahl der Schweissposition bzw. Schweissrichtung -also deren Unabhängigkeit von der Lage des Werkstückes - wird durch das erfindungsgemässe Verfahren gewährleistet; der gesteuerte Tropfentransport erlaubt in der Praxis ein Schweissen gegen die Schwerkraft ohne ungewolltes Zersprühen in Richtung auf das Schweissgerät. The task of a free choice of the welding position or welding direction - as well as its independence from the position of the workpiece - seen by the inventor is ensured by the method according to the invention; In practice, the controlled drop transport allows welding against gravity without unintentional spraying in the direction of the welding machine.

Das erfindungsgemässe Verfahren arbeitet mit verhältnismässig geringem Wärmeaufkommen und vermindert gegenüber dem Stande der Technik die thermische Überbeanspruchung des zu behandelnden Gegenstandes beispielsweise durch ungewollte Formveränderung. The method according to the invention operates with a comparatively small amount of heat and, compared to the prior art, reduces the thermal overloading of the object to be treated, for example due to an unwanted change in shape.

Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass eine geringe Diffusion in den Basiswerkstoffen entsteht und eine Verfestigung brüchiger Zonen. Another advantage is that there is little diffusion in the base materials and solidification of brittle zones.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, die Schweissgeschwindigkeit selbst zu erhöhen und dies bei der Erzeugung besonders günstiger Oberflächen. With the method according to the invention, it is possible to increase the welding speed itself, and this when producing particularly favorable surfaces.

Im Rahmen der Erfindung liegt die Massgabe, dass die Schweisslichtbogen-Spannung von etwa 25 V und weniger mit leicht ionisierbaren Zusätzen des Pulvers stabilisiert wird. Letzteres enthält Kohlenstoffanteile in einer Menge von mehr als 1 Gew,-%. It is within the scope of the invention that the welding arc voltage of approximately 25 V and less is stabilized with easily ionizable additives of the powder. The latter contains more than 1% by weight of carbon.

Bei dieser Erfindung handelt es sich im wesentlichen um eine Kombination aus dem Schweissverfah-ren und dem damit zu verarbeitenden Hilfsmittel. Von Bedeutung ist auch die Steuerung der Schweissströme durch eine bevorzugte Vorrichtung. Diese ist auf 380 V Eingangsspannung ausgelegt, wobei ein Baukastensystem bevorzugt wird mit einer primärgetakteten Grundeinheit und einer Leistung von 200 A bei umschaltbarer Charakteristik von «normal» über «hoch OAV» bis «konstant V». Zur Schweissstromoszillation ist erfindungsgemäss ein Modulator eingebaut. This invention is essentially a combination of the welding process and the auxiliary material to be processed with it. The control of the welding currents by means of a preferred device is also important. This is designed for an input voltage of 380 V, whereby a modular system is preferred with a primary clocked basic unit and an output of 200 A with switchable characteristics from «normal» to «high OAV» to «constant V». According to the invention, a modulator is installed for oscillating the welding current.

Um eine höhere Leistungsreserve zu erhalten, werden erfindungsgemäss zwei dieser Geräte baulich sowie elektronisch kombiniert, wodurch eine bessere Nutzung der Primärenergie erfolgt; beide Teile arbeiten im gesteuerten Taktverfahren ohne Leerlaufzeiten bei voller Leistung. In order to obtain a higher power reserve, two of these devices are structurally and electronically combined in accordance with the invention, as a result of which better use is made of the primary energy; both parts work in a controlled cycle without idle times at full power.

Die Steuerung erfolgt erfindungsgemäss durch einen in das Gerät integrierten Rechner, so dass die Gerätehandhabung sehr vereinfacht ist. The control takes place according to the invention by a computer integrated in the device, so that the device handling is very simplified.

Im Rahmen der Erfindung zeichnet sich die dafür vorgesehene Vorrichtung durch einen Schweiss-stromgenerator zur Erzeugung des genannten Gleichstromanteils sowie eine zusätzliche Impulsstromquelle aus, deren Leerlaufausgangsspannung pulsförmig ist mit einer Pulshöhe, die grösser ist als die Leerlaufausgangsspannung des genannten Schweissstromgenerators. Die Vorrichtung weist zudem eine mit der Impulsstromquelle gekoppelte Steuereinrichtung auf, derart, dass in der Impulsstromquelle zur Erzeugung jedes Schweissstromim-pulses jeweils eine Reihe von Ausgangsspannungspulen auftritt, dass die Ausgangskreise des Schweissstromgenerators sowie der Impulsstromquelle je eine Gleichrichterschaltung aufweisen und dass diese Ausgangskreise parallel zueinander geschaltet sind. In the context of the invention, the device provided for this is characterized by a welding current generator for generating the mentioned DC component and an additional pulse current source, the open circuit output voltage of which is pulse-shaped with a pulse height that is greater than the open circuit output voltage of the above-mentioned welding current generator. The device also has a control device coupled to the pulse current source, such that a series of output voltage coils occurs in the pulse current source to generate each welding current pulse, that the output circuits of the welding current generator and the pulse current source each have a rectifier circuit and that these output circuits are connected in parallel with one another are.

Ausserdem hat es sich als günstig erwiesen, dass die Leerlaufausgangsspannung des Schweissstromgenerators eine netzfrequente Ein- oder Mehrphasenspannung ist und/oder die Impulsstromquelle eine Leerlaufausgangsspannung mit einer Pulsfolgefrequenz unterhalb 50 kHz besitzt. Die Pulsfolgefrequenz liegt bevorzugt im Ultraschallbereich. In addition, it has proven to be favorable that the no-load output voltage of the welding current generator is a line-frequency single or multi-phase voltage and / or the pulse current source has an no-load output voltage with a pulse repetition frequency below 50 kHz. The pulse repetition frequency is preferably in the ultrasound range.

Die erfindungsgemässe Impulsstromquelle ist als selbständig verwendbarer, zur Lieferung eines Gleichstroms bzw. eines Gleichstromanteils mit überlagerten Strompulsen geeigneter Schweiss-stromgenerator ausgebildet. The pulse current source according to the invention is designed as a welding current generator that can be used independently and is suitable for supplying a direct current or a direct current component with superimposed current pulses.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing; this shows in

Fig. 1, 2 zwei Stromzeitdiagramme in schemati-scher Wiedergabe; 1, 2 show two current-time diagrams in a schematic representation;

Fig. 3: ein Blockschaltbild; 3 shows a block diagram;

Fig. 4: eine Schrägsicht auf einen teilweise geschnittenen Schweissdraht in vergrösserter Darstellung. 4: an oblique view of a partially cut welding wire in an enlarged view.

Mit einer insgesamt nicht weiter wiedergegebenen Schweissanordnung für das Auftragsschweis-sen wird gemäss Fig. 1 über einem - über der Zeit aufgetragenen - Grundstrom S einer Höhe e ein sä-gezahnförmiger Zusatzstrom einer Höhe h mit Oszillationsspitzen H (Kollektorstrom in Ampere A) erzeugt. Die am Grundstrom S gemessene Breite b einer dieser periodisch auftretenden Zähne Z als Charakteristikum des Zusatzstromes liegt im Verhältnis zum Abstand a des Folgezahnes zwischen eins und zehn. With a welding arrangement for the build-up welding, which is not shown overall, a sawtooth-shaped additional flow of a height h with oscillation peaks H (collector current in amperes A) is generated over a base current S of a height e plotted over time. The width b, measured at the base current S, of one of these periodically occurring teeth Z, as a characteristic of the additional current, is between one and ten in relation to the distance a of the follower tooth.

Diese Schweissanordnung enthält einen Gleich-stromschweissgenerator 10. Im Sekundärkreis eines Transformators 12 ist in Fig. 2 ein Gleichrichter 14 zu erkennen. Letzterer ist über eine - einen Regelwiderstand 16 enthaltende — Leitung 18 mit einer Anschlussklemme 20 sowie über eine Leitung 19 mit einer anderen Anschlussklemme 21 (Minuspol) verbunden, an welchen Gleichstrom angelegt ist. This welding arrangement contains a direct current welding generator 10. A rectifier 14 can be seen in the secondary circuit of a transformer 12 in FIG. The latter is connected via a line 18 - containing a variable resistor 16 - to a connecting terminal 20 and via a line 19 to another connecting terminal 21 (negative pole), to which direct current is applied.

An die Leitungen 18,19 ist durch Leitungen 23,24 ein zweiter Gleichrichter 26 angeschlossen, zwischen dem und einer Transistorschaltung 30 ein Transformator 28 angeordnet ist. Letzterer ist Teil einer Impulsstromquelle, die beispielsweise aus einem 220 V Einphasennetz gespeist wird. Ein Netzgleichrichter 32 lädt einen Kondensator 34 auf und speist jene Transistorschaltung 30. Diese ist so ausgebildet, dass sie in ihrem Ausgangskreis Spannungsimpulse von einer vorzugsweise im Ultraschallbereich liegenden Frequenz beispielsweise 25 kHz erzeugt, wobei das Tastverhältnis bei etwa 45% liegen kann. Die Spannungsimpulse am Ausgang der Transistorschaltung 30 werden dem Trans- A second rectifier 26 is connected to lines 18, 19 by lines 23, 24, between which and a transistor circuit 30 a transformer 28 is arranged. The latter is part of a pulse current source that is fed, for example, from a 220 V single-phase network. A line rectifier 32 charges a capacitor 34 and feeds that transistor circuit 30. This is designed such that in its output circuit it generates voltage pulses of a frequency that is preferably in the ultrasound range, for example 25 kHz, and the pulse duty factor can be approximately 45%. The voltage pulses at the output of transistor circuit 30 are sent to the trans-

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formater 28 zugeführt, in dessen Sekundärkreis jeder Gleichrichter 26 liegt. Formater 28 supplied, in the secondary circuit of each rectifier 26.

Da die Ausgangsklemmen des Gleichrichters 26 an die Anschlussklemmen 20, 21 des Schweissstromgenerators 10 angeschlossen sind, sind also beide Ausgangskreise zueinander parallel geschaltet. Eine Steuereinrichtung 38 für jene Impulsstromquelle wird ihrerseits von einer Regeleinrichtung 40 gesteuert, mit welcher insbesondere die Amplitude bzw. der Amplitudenverlauf der Spannungsimpulse am Ausgang der Transistorschaltung 30 sowie deren Frequenz, das Tastverhältnis und die Wiederholungsfrequenz der resultierenden Stromimpulse bzw. deren Auftreten, bestimmt werden können. Since the output terminals of the rectifier 26 are connected to the connection terminals 20, 21 of the welding current generator 10, both output circuits are connected in parallel to one another. A control device 38 for that pulse current source is in turn controlled by a control device 40 with which in particular the amplitude or the amplitude profile of the voltage pulses at the output of the transistor circuit 30 as well as their frequency, the pulse duty factor and the repetition frequency of the resulting current pulses or their occurrence can be determined .

Diese Anordnung liefert über die Anschlussklemmen 20, 21 einerseits eine vom Schweissgenerator 10 erzeugte Gleichstromkomponente gewünschter Höhe und anderseits eine Impulsstromkomponente, die von jener Impulsstromquelle. This arrangement provides, via the connection terminals 20, 21, on the one hand, a DC component of the desired level generated by the welding generator 10 and, on the other hand, a pulse current component which is generated by that pulse current source.

An die Leitungen 18,19 ist durch Leitungen 23,24 ein zweiter Gleichrichter 26 angeschlossen, zwischen dem und einer Transistorschaltung 30 ein Transformator 28 angeordnet ist. Letzterer ist Teil einer Impulsstromquelle, die beispielsweise aus einem 220-V-Einphasennetz gespeist wird. Ein Netzgleichrichter 32 lädt einen Kondensator 34 auf und speist jene Transistorschaltung 30. Diese ist so ausgebildet, dass sie in ihrem Ausgangskreis Spannungsimpulse von einer vorzugsweise im Ulfraschallbereich liegenden Frequenz beispielsweise 25 kHz erzeugt, wobei das Tastverhältnis bei etwa 45% liegen kann. Die Spannungsimpulse am Ausgang der Transistorschaltung 30 werden dem Transformator 28 zugeführt, in dessen Sekundärkreis jeder Gleichrichter 26 liegt. A second rectifier 26 is connected to lines 18, 19 by lines 23, 24, between which and a transistor circuit 30 a transformer 28 is arranged. The latter is part of a pulse current source that is fed, for example, from a 220 V single-phase network. A line rectifier 32 charges a capacitor 34 and feeds that transistor circuit 30. This is designed such that it generates voltage pulses in its output circuit of a frequency that is preferably in the ultrasonic range, for example 25 kHz, and the pulse duty factor can be approximately 45%. The voltage pulses at the output of transistor circuit 30 are fed to transformer 28, in the secondary circuit of which each rectifier 26 is located.

Da die Ausgangsklemmen des Gleichrichters 26 an die Anschlussklemmen 20, 21 des Schweissstromgenerators 10 angeschlossen sind, sind also beide Ausgangskreise zueinander parallel geschaltet. Eine Steuereinrichtung 38 für jene Impulsstromquelle wird ihrerseits von einer Regeleinrichtung 40 gesteuert, mit welcher insbesondere die Amplitude bzw. der Amplitudenverlauf der Spannungsimpulse am Ausgang der Transistorschaltung 30 sowie deren Frequenz, das Tastverhältnis und die Wiederholungsfrequenz der resultierenden Stromimpulse bzw. deren Auftreten, bestimmt werden können. Since the output terminals of the rectifier 26 are connected to the connection terminals 20, 21 of the welding current generator 10, both output circuits are connected in parallel to one another. A control device 38 for that pulse current source is in turn controlled by a control device 40 with which in particular the amplitude or the amplitude profile of the voltage pulses at the output of the transistor circuit 30 as well as their frequency, the pulse duty factor and the repetition frequency of the resulting current pulses or their occurrence can be determined .

Diese Anordnung liefert über die Anschlussklemmen 20, 21 einerseits eine vom Schweissgenerator 10 erzeugte Gleichstromkomponente gewünschter Höhe und anderseits eine Impulsstromkomponente, die von jener Impulsstromquelle ausgeht und durch Spannungsimpulse relativ grosser Höhe sowie einer im Ultraschallbereich liegenden Pulsfolgefrequenz erzeugt wird. Die überlagerten Schweiss-stromimpulse können durch die hohen Spannungsspitzen die gewünschte steile Anstiegsflanke anbieten. This arrangement supplies via the connection terminals 20, 21, on the one hand, a direct current component of the desired level generated by the welding generator 10 and, on the other hand, a pulse current component which originates from that pulse current source and is generated by voltage pulses of a relatively large amount and a pulse repetition frequency lying in the ultrasonic range. The superimposed welding current pulses can offer the desired steep rising edge due to the high voltage peaks.

Fig. 3 zeigt einen für das Auftragsschweissen zu verwendenden Schweissdraht 50 eines Durchmessers d von etwa 1,2 mm bis 1,6 mm mit einem kanalartigen Innenraum 51, der aus einer Legierung auf Eisenbasis mit etwa 19 Gew.-% Chrom und etwa 10 Gew,-% Nickel hergestellt sowie mit einem chemischen Gemisch 52 folgender Zusammensetzung gefüllt ist: FIG. 3 shows a welding wire 50 to be used for build-up welding with a diameter d of approximately 1.2 mm to 1.6 mm with a channel-like interior 51 which is made of an iron-based alloy with approximately 19% by weight chromium and approximately 10% by weight % Nickel produced and filled with a chemical mixture 52 of the following composition:

7% Mo 3% Fe 5% Zr02 2% Mn 3% Or 3% Si 1%K 1% AI. 7% Mo 3% Fe 5% Zr02 2% Mn 3% Or 3% Si 1% K 1% AI.

Claims (17)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Auftragsschweissen sowie zur Instandaltung metallischer Oberflächen mittels eines abschmelzenden hohlen Schweissdrahtes unter Verwendung eines Schweissgerätes zur Erzeugung eines Lichtbogens, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Pulver gefüllte hohle Schweissdraht eines Aussendurchmessers zwischen 0,8 und 2,5 mm mit einem Gleichstrom geschmolzen wird, der sich aus einem Grundstrom sowie einem diesen überlagernden und im Maximum fünffach höheren Zusatzstrom zusammensetzt, weich letzterer oberhalb des Grundstromes eine periodisch auftretende Charakteristik erzeugt und dessen Frequenz zwischen 1 und 25 Hz liegt.1. Method for deposit welding and for the maintenance of metallic surfaces by means of a melting hollow welding wire using a welding device for generating an arc, characterized in that the hollow welding wire filled with powder and having an outside diameter between 0.8 and 2.5 mm is melted with a direct current , which is composed of a basic current and an additional current superimposed on it and maximally five times higher, the latter produces a periodically occurring characteristic above the basic current and whose frequency is between 1 and 25 Hz. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstrom unter 200 Ampere liegt und/oder die oberhalb des Grundstromes periodisch auftretende Charakteristik des Zusatzstromes sägezahnförmig ausgebildet ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the base current is below 200 amperes and / or the characteristic of the additional current occurring periodically above the base current is sawtooth-shaped. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der periodisch auftretenden Charakteristik am Grundstrom im Verhältnis zum Abstand des Folgezahnes zwischen eins und zehn liegt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the width of the periodically occurring characteristic of the base current in relation to the distance of the follower tooth is between one and ten. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Drehstrom von 380 V in den Gleichstrom umgewandelt und dieser durch Transistoren in einen Wechselstrom hoher Frequenz zerhackt wird, wonach in die wählbare Arbeitsspannung übersetzt und diese gleichgerichtet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that three-phase current of 380 V is converted into direct current and this is chopped by transistors into an alternating current of high frequency, after which it is translated into the selectable working voltage and rectified. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisslichtbo-gen-Spannung von etwa 25 V und weniger mit leicht ionisierbaren Zusätzen des Pulvers stabilisiert wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the welding arc voltage of about 25 V and less is stabilized with easily ionizable additives of the powder. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver Kohlenstoffanteile aufweist, die bevorzugt oberhalb 1 Gew.-% liegen.6. The method according to claim 5, characterized in that the powder has carbon proportions which are preferably above 1 wt .-%. 7. Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form eines hohlen Schweissdrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Schweissdraht (50) eines Aussendurchmessers (d) zwischen 0,8 und 2,5 mm aus einer Legierung mit etwa 19% Chrom und etwa 10% Nickel auf Eisenbasis hergestellt ist.7. Aid for carrying out the method according to one of claims 1 to 6 in the form of a hollow welding wire, characterized in that the hollow welding wire (50) has an outer diameter (d) between 0.8 and 2.5 mm made of an alloy with approximately 19 % Chromium and about 10% iron-based nickel. 8. Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form eines hohlen Schweissdrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Schweissdraht (50) eines Aussendurchmessers (d) zwischen 0,8 und 2,5 mm aus ei58. Aid for carrying out the method according to one of claims 1 to 6 in the form of a hollow welding wire, characterized in that the hollow welding wire (50) has an outer diameter (d) between 0.8 and 2.5 mm made of ei5 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th 77 CH676 340 A5CH676 340 A5 88th nem unlegierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,1% besteht.unalloyed steel with a carbon content of less than 0.1%. 9. Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form eines hohlen Schweissdrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Schweissdraht (50) eines Aussendurchmessers (d) zwischen 0,8 und 2,5 mm mit einer ionisierte Zusätze enthaltenden Pulverfüllung, insbesondere mit Kohlenstoffanteilen über 1 Gew.-%.9. Aid for performing the method according to one of claims 1 to 6 in the form of a hollow welding wire, characterized in that the hollow welding wire (50) has an outer diameter (d) between 0.8 and 2.5 mm with a powder filling containing ionized additives , in particular with carbon proportions above 1% by weight. 10. Hilsmittel nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Schweissdraht (50) einen Aussendurchmesser (d) zwischen 1,2 und 1,6 mm aufweist.10. Tool according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the hollow welding wire (50) has an outer diameter (d) between 1.2 and 1.6 mm. 11. Hilfsmittel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch die folgende Füllung etwa11. Aid according to one of claims 7 to 10, characterized by the following filling approximately 7% Mo 3% Fe 5% ZrÖ2 2% Mn 3% Or 3% Si 1% K 1% AI,7% Mo 3% Fe 5% ZrÖ2 2% Mn 3% Or 3% Si 1% K 1% AI, wobei die Prozente auf das Gesamtgewicht des Schweissdrahtes (50) bezogen sind bei einem Füllgrad von 25%.the percentages based on the total weight of the welding wire (50) with a degree of filling of 25%. 12. Hilfemittel nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgende Füllung etwa12. Aid according to claim 8, characterized by the following filling approximately 3% Ti 10% Fe 1% AI 5% GaC03 3% CaF2 3% Mn,3% Ti 10% Fe 1% AI 5% GaC03 3% CaF2 3% Mn, wobei die Prozente auf das Gesamtgewicht des Schweissdrahtes (50) bezogen sind bei einem Füllgrad von etwa 25%.the percentages based on the total weight of the welding wire (50) with a degree of filling of about 25%. 13. Vorrichtung zum Erzeugen eines Schweissstromes mit ausgangsseitigen, einem gleichgerichteten Grundgleichstrom, überlagerten Impulsen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des gleichgerichteten Grundstroms ein Gleichstrom-Schweissgenerator (10) und zum Erzeugen des überlagernden Zusatzstromes eine zusätzliche eigene Stromquelle dient, die als zur Lieferung eines Gleichstroms bzw. eines Gleichstromanteils mit überlagernden Stromimpulsen geeigneter Schweissstromgenerator ausgebildet ist, wobei die Ausgangskreise des Gieichstrom-Schweissgenera-tors und der Zusatzstromquelle je eine Gleichrichterschaltung (14 bzw. 26) aufweisen und parallel zueinander geschaltet sind.13. A device for generating a welding current with output-side, a rectified basic direct current, superimposed pulses for performing the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that for generating the rectified basic current, a direct current welding generator (10) and for generating the superimposed additional current an additional separate current source is used, which is designed as a welding current generator suitable for supplying a direct current or a direct current component with superimposed current pulses, the output circuits of the direct current welding generator and the additional current source each having a rectifier circuit (14 and 26) and connected in parallel with one another are. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstromquelle einen Netzgleichrichter (32) aufweist, zu dem ausgangs-seitig ein Kondensator (34) parallel geschaltet ist und der eine Transistorschaltung (30) speist, die von einer Steuereinrichtung (38) gesteuert wird, wobei die Transistorschaltung in ihrem Ausgangskreis die Spannungsimpulse erzeugt.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the additional current source has a mains rectifier (32) to which a capacitor (34) is connected in parallel on the output side and which feeds a transistor circuit (30) which is controlled by a control device (38) is, the transistor circuit generates the voltage pulses in its output circuit. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweissgenerator der Zusatzstromquelle aus dem 220-V-Einpha-sennetz gespeist ist, wobei gegebenenfalls die Spannungsimpulse am Ausgang der Transistorschaltung (30) einem Transformator (28) zugeführt werden, in dessen Sekundärkreis die Gleichrichter-schältung (26) liegt, und dass die Steuereinrichtung (38) ihrerseits von einer Regeleinrichtung (40) gesteuert wird, insbesondere zum Bestimmen der Amplitude der Frequenz und dergleichen der Spannungsimpulse am Ausgang der Transistorschaltung.15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the welding generator of the additional current source is fed from the 220 V single-phase network, the voltage pulses at the output of the transistor circuit (30) optionally being fed to a transformer (28) in the latter Secondary circuit is the rectifier circuit (26), and that the control device (38) is in turn controlled by a control device (40), in particular for determining the amplitude of the frequency and the like of the voltage pulses at the output of the transistor circuit. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis16. The device according to one of claims 13 to 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlaufausgangsspannung des Schweissstromgenerators (10) eine netzfrequente Ein- oder Mehrphasenspannung ist und/oder die Impulsstromquelle eine Leerlaufausgangsspannung mit einer Pulsfolgefrequenz unterhalb 50 kHz besitzt.15, characterized in that the open circuit output voltage of the welding current generator (10) is a line frequency single or multi-phase voltage and / or the pulse current source has an open circuit output voltage with a pulse repetition frequency below 50 kHz. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis17. The device according to one of claims 13 to 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsfolgefrequenz im Ultraschallbereich liegt und/oder die Vorrichtung mit einer gleichartigen zweiten Anordnung elektronisch zusammengeschaltet ist, wobei beide Vorrichtungen in gesteuertem Taktverfahren arbeiten.16, characterized in that the pulse repetition frequency is in the ultrasound range and / or the device is connected electronically with a similar second arrangement, both devices working in a controlled cycle. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55
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