DD158871A1 - Verfahren zur verhinderung des festsetzens von schweissspritzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Verhindern des Festsetzens von Schweissspritzern auf Oberflaechen von Schweisswerk- und Schweisshilfswerkzeugen durch Aufbringen eines Schweisshilfsmittels auf die spritzergefaehrdeten Oberflaechen. Ziel ist, ein Haften der Schweissspritzer an den genannten Werkzeugen zu vermeiden. Es ist ein ausreichender Schutz spritzergefaehrdeter Oberflaechen an derartigen Werkzeugen, insbesondere an den Abtastflaechen von Sensoren, zu gewaehrleisten. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch ein Schweisshilfsmittel, bestehend aus solchen Stoffen, die unter Einwirkung von Waerme vom festen in den gasfoermigen Zustand uebergehen und zwischen den Schweissspritzern und der zu schuetzenden Oberflaeche ein Gaspolster bilden, wodurch ein Anhaften der Schweissspritzer verhindert wird. Vorzugsweise wird Ammoniumchlorid als feste Substanz in Form einer Schicht verwendet, deren Dicke etwa 2 bis 4 mm betraegt. Die Schicht wird vor dem Schweissprozess an den spritzergefaehrdeten Oberflaechen d. Schweisswerk- und Schweisshilfswerkzeuge mechanisch befestigt.

Description

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Verfahren zur Verhinderung des Festsetzens von Schweißspritzern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des' Festsetzens von SchweißSpritzern auf metallische und nichtmetallische Oberflächen von Schweißwerkzeugen und Schweißhilfswerkzeugen, insbesondere für mit Sensoren ausgerüstete Schweißautomaten zum Schutzgasschweißen durch Aufbringen eines Schweißhilfsmittels auf die spritzgefährdeten Oberflächen.

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Charakteristik der bekannten techniseilen Lösungen

Beim automatischen Schutzgasschweißen von Metallen treten je nach der metallurgischen Zusammensetzung des Schweißwerkstoffes und des Zusatzmaterials in erhöhten oder geringerem Maß Schweißspritzer auf, die im Bereich der Schweißnaht oder auch zum großen Teil an der Innen- und Außenwand der Düse haften bleiben. Die beim Schweißen auftretenden Spritzer besitzen aufgrund ihrer hohen Temperatur einen erhöhten Energiegehalt· Diese Energie wird beim Abkühlen an die Umgebung abgegeben. Je nach Art der Umgebung ergeben sich daraus unterschiedliche «Konsequenzen. Treffen die Spritzer beispielsweise auf das metallische Schweißgut, so kann eine örtliche Überhitzung auftreten. Daraus resultiert ein partielles Anschmelzen, die Spritzer bleiben haften. In solchen Fällen ist die Bedienungsperson gezwungen, den SchweißTorgang innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes zu unterbrechen und die Düse von den SchweißSpritzern zu säubern.

Um das Haften von Schweißspritzern an der Düse bzw. an Metalloberflächen zu vermeiden, sind eine Reihe von Maßnahmen vorgeschlagen worden. So sind bereits zahlreiche Versuche bekannt, bei denen die Düse mit-Anti-Spritzverbindungen behandelt wurde. Derartige Verbindungen sind Si· likone, die in Form von Aerosolen oder in Form von Flüssigkeiten vorliegen. Bei flüssigem Silikon wird die Düse in die Flüssigkeit getaucht, wenn diese kalt ist. Der Hauptnachteil der bekannten Anti-Spritzverbindungen besteht in der relativ geringen Wirksamkeit. Bei einer mit einer bekannten Anti-Spritzverbindung behandelten Düse be· ginnen Schweißspritzer schon nach etwa 15 bis 3Q Minuten wieder zu haften. Zur Beseitigung dieses Nachteiles wird ; der DE-OS 1 934 638 ein Verfahren offenbart, bei welchem

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die Düse vor dem Schweißen mit einer Anti-Spritzverbindung überzogen wird in der Weise, daß die auf höhere Temperatur aufgeheizte Düse mit einem an sich bekannten Kohlewasserstoff -Petrolatum-Fett in Berührung gebracht wird und dadurch die Oberflächen dieser Düse mit dem Petrolatum-Fett überzogen werden.

Zur Eaftverminderung von Schweißspritzern an Metalloberflächen ist nach der DD-PS 138 286 ein Verfahren bekannt, bei welchem als Schweißhilfsmittel Tenside in wässriger Lösung in Konzentrationen von 5 bis 20 Gew.-^ verwendet und auf die Metalloberflächen aufgetragen werden. Liese Schweißhilfsmittel eignen sich jedoch nur für den Einsatz an Schweißteilen und nicht für den Schutz an Schweißwerkzeugen oder Schweißhilfswerkzeugen.

Auch das in der DE-OS 21 40 274 vorgeschlagene Mittel zur Verhinderung des Festhaftens von Schweißspritzern auf Metalloberflächen in Form einer wässrigen Lösung bzw. Dis- ' persion von Ammoniumligniumsulfonat ist nicht in der Lage, aufgrund der nachfolgend genannten Gründe metallische Oberflächen wirksam zu schützen. Ammoniumligniumsulfonat ist ein Abfallprodukt der Zellstoffherstellung. Es besitzt polymere Struktur, das Molekulargewicht liegt in der Größenordnung von 10.000 - 20 000. Die Bausteine sind Phenylpropaneinheiten, die partiell SuIfonsäuregruppen tragen. Daraus resultiert ein Schwefelgehalt von ca. 5·6$. Ammoniumionen treten als Gegenionen auf. Beim Auftreffen eines Schweißspritzers auf einen solchen Stoff kommt es zu einer irreversiblen Zerstörung der Struktur (Verkohlung). Es treten dabei Rückstände auf. Daneben kommt es zur Bildung von kondensierten Aromaten, die zu den gefährlichsten bekannten Cancerogenen gehören.

Durch die irreversiblen -Strukturänderungen kommt es außerdem dazu, daß die zu schützenden Oberflächen nicht mehr mit

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dem ursprünglich aufgetragenen Ämmoniumliguinsulfonat geschützt sind. Stattdessen befinden sich dort jetzt Verkohl ungsprodukte , die keine Schutzwirkung aufweisen. Besonders exponierte Teile, die wiederholt von Spritzern getroffen werden, können also auf solche Weise nicht geschützt werden.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung ist ein Verfahren mit solchen Eigenschaften zu schaffen, daß beim Schutzgasschweißen ein Anhaften von Schweißspritzern an Schweißwerk- und Schweißhilfwerkzeugen mit Sicherheit vermieden wird.

Bas ¥esen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verhinderung des Festsetzens von Schweißspritzern zu entwickeln, welches die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und einen ausreichenden Schutz spritzergefährdeter Oberflächen von Schweißwerk- und Schweißhilfswerkzeugen, insbesondere der Abtastfläche von Sensoren, gewährleistet

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gelöst das gekennzeichnet ist durch die Verwendung eines Schweiß hilfsmittels, bestehend aus der Gruppe solcher Stoffe, di unter Einwirkung von Wärme vom festen in den gasförmigen Zustand übergehen und zwischen den Schweißspritzern und der zu schützenden Oberfläche ein Gaspolster bilden, wodurch ein Anhaften der Schweißspritzer verhindert wird.

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Es ist bekannt, daß das Anhaften der Schweißspritzer in der ¥eise erfolgt, daß beim luftreifen des Schweißspritzers, der über eine hohe thermische Energie verfügt, die Oberfläche angeschmolzen wird bzw. der Schweißspritzer mit dem Werkstoff verschweißt. Aufgrund der sublimierenden Eigenschaften des Schweißhilfsmittels kann es nicht mehr zu einem derartigen Anschmelzen kommen, da sich die erwärmte Zone des Schweißhilfsmittels sofort in ein Gas umsetzt.

Als Schweißhilfsmittel hat sich besonders Ammoniumchlorid als fester Stoff in Form einer Schicht geeignet, deren Dicke vorzugsweise 2 bis 3 mm beträgt.

Diese Schicht wird vor dem Schweißprozeß an den spritzergefährdeten Oberflächen der Schweißwerk- und Schweißhilfswerkzeuge mit an sich bekannten Mitteln befestigt. Je nach der Intensität der beim Schweißprozeß entstehenden SchweißSpritzer kommt es zu einem mehr oder wenigeren Verschleiß des Schweißhilfsmittels, das jedoch in solchen Fällen schnell ausgewechselt und ersetzt werden kann. Durch die sublimierende Eigenschaft des Schweißhilfsmittels wird der Umgebung Wärme entzogen, wodurch die zu schützenden Schweißwerk- und Schweißhilfswerkzeuge einer wesentlich geringeren Erwärmung ausgesetzt sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Mittels einer einfachen Versuchsanordnung wurde das Prinzip der spritzerabweisenden Schicht erprobt. Als Versuchssubstänz fand Ämmoniumchlorid (NH, Cl) Verwendung. Der Sublimationspunkt des Salzes liegt bei rund 335°C

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Die Erzeugung der Schicht erfolgte durch Pressen einer Tablette von ca. 3 nun Stärke und 20 mm Durchmesser. Die Schicht wurde 30 nun vom Lichtbogen entfernt an einem mit Sensoren ausgerüsteten COp-Schweißbrenner angeordnet. Im gleichen Abstand vom Brenner befindet sich ein gleichgestaltetes Vergleichsobjekt aus Stahl. Mit der Anordnung wurden Probeschweißungen bei hoher Spritzerintensität durchgeführt. Sin anschließender Vergleich der Probestücke bestätigte eine 100/Sige spritzerabweisende Wirkung der Ammoniumchloridschicht.

Beobachtungen der Probe während der Schweißung zeigten deutliche Sinschlagwirkungen von.Schweißspritzern in die Schut zschicht.

Beim Auftreffen eines Spritzers auf das Material erfolgt an der Aufschlagstelle eine sofortige Sublimation , wodurch dem Spritzer die Möglichkeit zum Anhaften entzogen wird ·

Claims (3)

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   Erfindungsanspruch

   1. Verfahren zur Verhinderung des Festsetzens von SchweißSpritzern auf metallischen und nichtmetallischen Oberflächen von Schweißwerk- und Schweißhilf swerkzeugen, insbesondere für mit Sensoren ausgerüstete Schweißautomaten zum Schutzgasschweißen durch Aufbringen eines Schweißhilfsrnitteis auf die spritzergefährdeten Oberflächen, gekennzeichnet durch ein Schweißhilfsmittel aus der Gruppe sublimierender Stoffe, die unter Einwirkung von Wärme vom festen in den gasförmigen Zustand übergehen und zwischen den Schweißspritzern und der zu schützenden Oberfläche ein Gaspolster bilden.
2. 2. Verfahren zur Verhinderung des Festsetzens von Schweißspritzern nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Schweißhilfsmittel vorzugsweise Ammoniumchlorid als feste Substanz in Form einer Schicht verwendet wird, wobei die Dicke der Schicht etwa 2 bis 4 mm beträgt.
3. 3. Verfahren zur Verhinderung des Festsetzens von Schweißspritzern nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Schicht vor dem Schweißprozeß an den spritzergefährdeten Oberflächen der Schweißwerk- und Schweißhilfswerkzeuge mechanisch befestigt wird.