DE102008011450A1 - Gas-shielded welding device comprises a gas supply, a control unit, a handheld device, gas feed lines, which connect the gas supply, the control unit and the handheld device, and a gas-drying device arranged in an area of the gas feed line - Google Patents
Gas-shielded welding device comprises a gas supply, a control unit, a handheld device, gas feed lines, which connect the gas supply, the control unit and the handheld device, and a gas-drying device arranged in an area of the gas feed line Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutzgasschweißen mit einer Gasversorgung, einer Steuereinheit und einem Handgerät und mit Gaszuleitungen, die die Gasversorgung mit der Steuereinheit und die Steuereinheit mit dem Handgerät verbindend.The The invention relates to a device for inert gas welding with a gas supply, a control unit and a handset and with gas supply lines that supply gas to the control unit and connecting the control unit to the handset.
Mangelhafte Qualität beim Schutzgasschweißen wird häufig durch Wasserstoff verursacht, der als freier, gasförmiger Wasserstoff an der Schweißstelle vorliegt. Der freie Wasserstoff löst sich im Schweißbad und erzeugt beim Abkühlen Poren. Diese sog. Wasserstoff-Porosität bereitet insbesondere beim Schweißen von Aluminium, Kupfer oder von aluminiumhaltigen bzw. kupferhaltigen Legierungen Probleme. Betroffen sind davon auch hochreaktive Werkstoffe, wie beispielsweise Titan. Bei diesen Werkstoffen führen bereits sehr geringe Wasserstoffkonzentrationen zu einer mangelhaften Qualität der Schweißergebnisses. Insbesondere für diese Werkstoffe sind deshalb besondere Maßnahmen und erhöhte Sorgfalt aufzuwenden, um die Anwesenheit von gasförmigem Wasserstoff im Bereich der Schweißstelle zu unterbinden. Eintragsquellen für den Wasserstoff sind beispielsweise der Schweißdraht, das Schutzgas oder – bei ungenügender Abschirmung durch das Schutzgas – die Umgebung selbst. Von diesen Quellen wird der Wasserstoff hauptsächlich in Form von Wasserdampf (Feuchtigkeit) eingetragen, der aufgrund der hohen, an der Schweißstelle vorliegenden Temperaturen, beispielsweise im Lichtbogen, zu Wasserstoff dissoziiert.Inadequate Quality in inert gas welding becomes common caused by hydrogen, which is free, gaseous Hydrogen is present at the weld. The free hydrogen dissolves in the weld pool and generates during cooling Pores. This so-called hydrogen porosity prepares in particular when welding aluminum, copper or aluminum or copper-containing alloys problems. Affected are also affected highly reactive materials, such as titanium. For these materials already carry very low hydrogen concentrations to a defective quality of the welding result. Especially for these materials are therefore special Take measures and increased care to the presence of gaseous hydrogen in the range to prevent the weld. Entry sources for the Hydrogen are, for example, the welding wire, the protective gas or - if insufficiently shielded by the Shielding gas - the environment itself. From these sources will the hydrogen mainly in the form of water vapor (moisture) registered, due to the high, at the weld present temperatures, for example in the arc, to hydrogen dissociated.
Um
den Eintrag von Feuchtigkeit über die Schweißdrähte
zu vermeiden, werden die Schweißdrähte unter Schutzgasatmosphäre
verpackt. Da aber bereits ein relativ kurzer Kontakt des Schweißdrahts
mit der Feuchtigkeit der Umgebungsluft zu starken Qualitätseinbußen
führen kann, werden die Schweißdrähte
zusätzlich unmittelbar vor ihrem Einsatz beheizt und dadurch
getrocknet. Um den Eintrag von Feuchtigkeit über den Schweißdraht
weiter zu mindern, wird in der
Problematisch bleibt jedoch der Eintrag der Feuchtigkeit durch das Schutzgas. Zwar sind Schutzgasmischungen erhältlich, die weniger als 10 ppm Feuchtigkeit aufweisen. Jedoch kommt es bei unregelmäßiger Benutzung des Schweißgeräts, insbesondere nach Pausen, wie etwa Wochenenden, krankheitsbedingtem Ausfall des Personals oder Pausen infolge von Reparatur und Wartung, bei der Wiederinbetriebnahme zu erheblichen Minderungen der Schweißqualität aufgrund der genannten Wasserstoff-Porositäten. Während derartiger Betriebspausen sammelt sich nämlich Luftfeuchtigkeit in den schlauchartigen Gaszuleitungen an und setzt sich hartnäckig an den Wänden der Schläuche fest. Da derartige Gaszuleitungen eine Länge von 20 m oder mehr aufweisen, ist die Menge an Feuchtigkeit, die sich an den Schlauchwänden festsetzen kann, beträchtlich. Bei der Wiederinbetriebnahme der Schweißapparatur wird die Feuchtigkeit allmählich mit dem Schutzgas ausgetragen und gelangt so in den Schweißbereich. Da es sich bei der Wasserstoff-Porosität um ein sehr sensibles Phänomen handelt, zeigen sich bereits bei Pausen von einigen Stunden erhebliche Qualitätseinbußen, die erst nach umfangreichen und lang andauernden Spülprozeduren reduziert werden können.Problematic However, the entry of moisture through the inert gas remains. Although protective gas mixtures are available which are less than 10 ppm moisture. However, it comes with irregular Use of the welder, especially after Breaks, such as weekends, illness-related failure of the staff or breaks due to repair and maintenance, when restarting to significant reductions in welding quality due to said hydrogen porosities. While In fact, during such breaks, humidity is accumulated in the hose-like gas supply lines and persists stuck to the walls of the hoses. Because such Gas supply lines have a length of 20 m or more, is the amount of moisture that attaches to the tubing walls can considerably. When restarting The welding apparatus will gradually absorb the moisture the protective gas discharged and thus enters the welding area. Since the hydrogen porosity is a very sensitive Phenomenon acts are already evident at breaks of some Hours significant quality losses, the first reduced after extensive and long lasting flushing procedures can be.
Aufgabe der Erfindung ist somit, eine Vorrichtung zum Schutzgasschweißen vorzuschlagen, bei der der Eintrag von Feuchtigkeit weiter vermindert wird.task The invention is thus an apparatus for inert gas welding to propose, in which the entry of moisture is further reduced.
Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Schutzgasschweißen der eingangs genannten Art dadurch, dass im Bereich der Gaszuleitung zwischen der Gasversorgung und der Steuereinheit und/oder der Gaszuleitung zwischen Steuereinheit und Handgerät eine Einrichtung zur Gastrockung angeordnet ist.Solved this object is achieved by a device for inert gas welding of the type mentioned above in that in the gas supply line between the gas supply and the control unit and / or the gas supply line between the control unit and handset means for Gas drying is arranged.
Als Einrichtung zum Gastrocknung kann beispielsweise eine Heizeinrichtung zum Einsatz kommen, die einen durch die Gaszuleitungen geführten Gasstrom aufheizt und so die Desorption des Wassers von den Wänden der Gaszuleitung beschleunigt. Auf diese Weise kann nach einer kurzen Spüldauer die eigentliche Schweißarbeit ohne Gefahr der Wasserstoff-Porosität beginnen. Die dazu benötigte Spüldauer ist dabei aufgrund der Beheizung gegenüber einer unbeheizten Gaszuleitung deutlich reduziert.When Device for gas drying, for example, a heater are used, which is guided through the gas supply gas flow heats up and so the desorption of the water from the walls the gas supply accelerates. This way, after a short Rinsing time the actual welding work without danger start the hydrogen porosity. The required flushing time is due to the heating compared to an unheated one Gas supply significantly reduced.
Alternativ zur Beheizung kommt als wirksame, wenngleich aufwändige Einrichtung zur Gastrockung auch eine Kühlfalle in Betracht, beispielsweise einen von einem Kühlmittel betriebenen Wärmetauscher, an den das im Gasstrom enthaltene Wasser ausfriert. In diesem Fall empfiehlt sich flüssiger Stickstoff als wirksames und preiswertes Kühlmittel.alternative for heating comes as effective, albeit expensive Device for gas drying also a cold trap into consideration, for example, a heat exchanger operated by a coolant, to which the water contained in the gas stream freezes. In this case recommends liquid nitrogen as effective and inexpensive Coolant.
Besonders bevorzugt umfasst die Einrichtung zur Gastrocknung jedoch eine auswechselbare Trocknungspatrone, die ein Trocknungsmittel enthält. Beim Durchströmen der Trocknungspatrone wird der Wasserdampf im Gasstrom zumindest teilweise vom Trocknungsmittel absorbiert. Ist die Sättigung des Trocknungsmittels erreicht, wird die Trocknungspatrone entfernt und durch eine neue oder regenerierte Trocknungspatrone ersetzt, ohne dass dadurch zu größeren Verzögerungen bei der Schweißarbeit kommt. Als Trocknungsmittel kommt dabei insbesondere Silicagel (Kieselgel) und/oder ein Zeolyth-Molekularsieb zum Einsatz.However, the device for gas drying particularly preferably comprises a replaceable drying cartridge which contains a drying agent. As it flows through the drying cartridge, the water vapor in the gas stream is at least partially absorbed by the drying agent. When saturation of the desiccant is achieved, the drying cartridge is removed and replaced with a new or regenerated one Drying cartridge replaced, without resulting in greater delays in welding work. The drying agent used in particular is silica gel (silica gel) and / or a zeolite molecular sieve.
Insbesondere um die Wartung zu erleichtern sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, die gesamte Einrichtung zur Gastrocknung lösbar mit der Gaszuleitung zu verbinden.Especially To facilitate the maintenance sees an advantageous development invention, the entire device for gas drying solvable to connect to the gas supply line.
Ein bevorzugter Ort für eine Einrichtung zur Gastrocknung ist der sich unmittelbar an das Handgerät anschließende Teil der Gaszuleitung. In diesem Fall durchströmt der Gasstrom nahezu die gesamte Gaszuleitung mit Ausnahme des im Handgerät selbst vorliegenden Teilstücks, bevor er in die Einrichtung zur Gastrocknung einströmt. Zugleich können handelsübliche Handgeräte (Schweißpistolen) eingesetzt werden, die für diesen Zweck nicht verändert werden müssen. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung Einrichtungen zur Gastrocknung auch an zusätzlichen Orten innerhalb der Gaszuleitung angeordnet werden, um die Effizienz der Trocknung insgesamt zu verbessern.One preferred location for a device for gas drying the immediately following the handset Part of the gas supply. In this case, the gas flow flows through almost the entire gas supply except in the handset even present section before entering the facility for Gas drying flows in. At the same time commercially available Hand tools (welding guns) are used, which need not be changed for this purpose. Of course, in the context of the invention Facilities for gas drying also in additional places be arranged within the gas supply to the efficiency of the Total drying to improve.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In schematischen Anzeigen zeigen:Based The drawings will be an embodiment of the invention explained in more detail. In schematic displays show:
Die
in
Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Die
Trocknungseinheit
Die
Trocknungspatrone
Beim
Betrieb der Schweißvorrichtung
Die
Trocknungseinrichtungen
- 11
- Schweißvorrichtungwelder
- 22
- Gasversorgunggas supply
- 33
- Steuergerätcontrol unit
- 44
- Schweißpistolewelding gun
- 55
- Entnahmeventilextraction valve
- 66
- Gaszuleitunggas supply
- 77
- Gasleitunggas pipe
- 88th
- 99
- Anschlussstutzen (für Gaszuleitung am Steuergerät)spigot (for gas supply to the control unit)
- 1010
- Anschlussstutzen (für Gasleitung am Steuergerät)spigot (for gas line at the control unit)
- 1111
- Anschlussstutzen (für Gasleitung an der Schweißpistole)spigot (for gas pipe at the welding gun)
- 1212
- Trocknungseinrichtungdrying device
- 1313
- Trocknungseinrichtungdrying device
- 1414
- 1515
- Hülseshell
- 1616
- Eingangsstutzen (für Gaszuleitung)inlet connection (for gas supply)
- 1717
- Ausgangsstutzen (für Steuergerät)outlet connection (for control unit)
- 1818
- Trocknungspatronedrying cartridge
- 1919
- 2020
- Dichtungpoetry
- 2121
- Dichtungpoetry
- 2222
- Sichtfensterwindow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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