DE1032863B - Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenschweissen mit mehreren Elektroden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Lichtbogenschweißen mit mehreren Elektroden.

Beim Schweißen mit einzelnen Elektroden hat es sich oftmals herausgestellt, daß der Einbrand am Anfang der Schweißnaht nicht so groß ist wie ein Stück weiter längs der Naht. Dieser Effekt, der auf dem Wärmeaufbau in der Platte beruht, ist dort unerwünscht, wo ein gleichmäßiger Einbrand längs der ganzen Schweißung erforderlich ist, insbesondere beim Schweißen mit hoher Geschwindigkeit. Das herkömmliche Mittel zur Überwindung dieses Nachteiles besteht darin, mit der Schweißnaht an einem davorgesetzten Stück Abfallmaterial zu beginnen, so daß der Anfang der Schweißnaht, der mangelnden Einbrand aufweist, abgeschnitten werden kann. Versuche, einen vollständigen Einbrand zu Beginn zu gewährleisten, indem der Vorschub verzögert wird, haben für gewöhnlich ein Durchbrennen zur Folge oder eine übermäßige Anhäufung des Schweißmetalls beim Beginn der Naht.

Es ist bekannt, daß diese unerwünschten Wirkungen vermieden werden können, wenn bei Verwendung einzelner Elektroden der Draht dem Werkstück mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die sich von der Geschwindigkeit während des Schweißvorganges unterscheidet, und zwar für gewöhnlich mit einer geringeren Geschwindigkeit. Erst wenn der Draht das Werkstück berührt, um den Lichtbogen zu zünden, wird die Drahtzuführgeschwindigkeit auf die gewünschte Schweißgeschwindigkeit erhöht. Die Ergebnisse sind:

1. Der viel geringere Anfangs-Ausgleichstrom erfordert keinen Kraftstromkreis mit außerordentlich guter Regelung bei hohen Ausgleichsströmen.

2. Der Lichtbogen stabilisiert sich schnell und führt zu einem glatteren Start.

3. Es besteht eine viel geringere Gefahr des Durchschmelzens dünner Stellen.

4. Das Zünden des Lichtbogens erfolgt einwandfrei. Beim Schweißen mit sehr niedrigen Strömen ist es

manchmal auch vorteilhaft, den Lichtbogen mit einem etwas höheren Strom als dem gewünschten Schweißstrom zu zünden und diesen dann auf den gewünschten Schweißstrom herabzusetzen. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß mit einer höheren Drahtgeschwindigkeit begonnen und dann die Drahtgeschwindigkeit automatisch auf die gewünschte Schweißgeschwindigkeit vermindert wird, nachdem der Lichtbogen gezündet wurde.

Das Zuführen des Drahtes mit einer Geschwindigkeit, die für einen zuverlässigen Start geeignet ist, und das anschließende Ändern der Drahtzuführgeschwindigkeit auf den gewünschten Wert zum Schweißen wird vorteilhafterweise mit Stromquellen

Verfahren und Vorrichtung
zum Lichtbogenschweißen
mit mehreren Elektroden

Anmelder:

Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. April 1956

Roscoe Robert Lobosco, Fanwood, N. J. (V. St. A.
ist als Erfinder genannt worden

mit einer im wesentlichen flachen Spannungs-Strom-Charakteristik bewirkt. Dieses Verfahren ist beim Punktschweißen besonders wirksam, wo die Lichtbogendauer verhältnismäßig kurz und ein schnelles, zuverlässiges Zünden wesentlich ist. Andererseits wurden zufriedenstellende Ergebnisse auch mit Stromquellen erzielt, die eine Spannungs-Strom-Charakteristik besitzen, bei welcher einem anfänglichen Abfall ein Anstieg im Schweißbereich folgt. Eine Charakteristik dieser Art wird beispielsweise mit einem Transformator als Stromquelle erzielt, der eine Steuerung mit sättigungsfähiger Drossel aufweist.

Während eine Änderung der Elektrodenzufuhrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Lichtbogenanzeigemitteln ein gutes Zünden beim Schweißen mit einzelnen Elektroden ermöglicht und die Wahl einer der zuvor erwähnten Stromquellen den Rückbrand der Elektroden beseitigt, treten immer noch erhebliche Schwierigkeiten bei der zuverlässigen Zündung mehrerer Elektroden gleichzeitig auf. In den meisten Fällen ist es wünschenswert, alle Lichtbögen gleichzeitig zu zünden, doch ist dies in der Praxis schwer zu erreichen. Wenn der Schweißkopfvorschub beginnt, bevor alle Lichtbögen gezündet sind, werden die noch nicht gezündeten Lichtbögen erst etwas später gebildet, nachdem die Schweißnaht ein Stück vorgerückt ist, wodurch eine unvollständige Schweißung bewirkt

809 558/366

wird. Wenn andererseits der Schweißkopfvorschub nicht eher beginnt, als bis alle Lichtbogen gezündet sind, können die zuerst gezündeten Lichtbogen durch das Werkstück hindurchbrennen oder unerwünscht große Elektrodenmetallmengen am Anfang der Schweißung verursachen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen von einem oder mehreren Werkstükken mit mehreren Lichtbogen, die mit Hilfe einer

weise kann ein Transformator als Stromquelle, der eine Steuerung mit sättigungsfähiger Drossel aufweist, eine Spannungs-Strom-Charakteristik ABFCD besitzen, wie in Fig. 2 gezeigt. Wie im Punkt A 5 der Kurve angegeben, ist die Leerlaufspannung ziemlich hoch. Wenn der Schweißstrom erhöht wird, fällt die Spannung auf einen Minimal wert im Punkt B. Weitere Zunahmen des Stromes erzeugen eine ansteigende Spannungs-Strom-Charakteristik bis zum

Anzahl von abschmelzenden Elektroden oder mit io Punkt C, nach welchem die Spanmings-Strom-Charak-Hilfe einer nicht abschmelzenden Elektrode und einer teristik ziemlich flach wird oder leicht zum Punkt D oder mehreren abschmelzenden Elektroden und mit abfallen kann.

einer Sehweißstromquelle gebildet wird, die eine Der brauchbare Schweißstrombereich liegt zwischen

Spannungs-Strom-Charakteristik besitzt, die entweder den Punkten B und D auf dem gewölbten Teil der im wesentlichen flach oder im Schweißstrombereich 15 Kurve. Vom Punkt B zum Punkt C ist die Charakteansteigend ist, und bei welchem eine abschmelzende ristik diejenige einer Stromquelle mit steigender Elektrode zunächst dem Werkstück mit einer Start- Spannungs-Strom-Charakteristik und von C zu D ist geschwindigkeit zugeführt und nach Zünden des die Charakteristik diejenige einer Stromquelle mit Lichtbogens mit einer anderen, zum Schweißen ge- konstantem Potential oder »fallender« Charakteristik; ■ eigneten Geschwindigkeit zugeführt wird. Nach der 20 je nachdem wie groß der negative Abfall ist. vorliegenden Erfindung ist dieses Verfahren dadurch Das Problem der Mehrfachlichtbogenzündung ist

gekennzeichnet, daß die Zufuhrgeschwindigkeit der dann gelöst, wenn alle Lichtbogen mit einem niedriabschmelzenden Elektrode oder Elektroden verzö- geren als dem normalen Strom gebildet sind und wenn gert wird, bis auch der letzte Lichtbogen gezündet ist. alle Lichtbogen gezündet sind, wonach anschließend Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung er- 25 an das Zünden des letzten Lichtbogens automatisch geben sich aus den Darstellungen eines Ausführungs- allen Elektroden der normale Drahtvorschub und die beispiels sowie aus der folgenden Beschreibung. Es normalen Schweißströme gegeben werden. Dies läßt zeigt sich ohne weiteres mit einer Stromquelle erreichen,

Fig. 1 eine Seitenansicht einer typischen Unter- die eine gewölbte Spannungs-Strom-Charakteristik pulververschweißanordnung mit mehreren Elektroden, 30 aufweist, wobei zunächst alle Lichtbogen bei niedriwelche die Erfindung veranschaulicht, gen Drahtzufuhrgeschwindigkeiten gezündet werden

Fig. 2 eine gewölbte Spannungs-Strom-Charakte- und diese dann in normale Drahtzufuhrgeschwindigristik eines Transformators als Stromquelle mit keiten geändert werden, wenn alle Lichtbogen gezün-Drosselsteuerung und Rückwirkung, um eine steigende det sind. Ein solches \~orgehen vermeidet unvoll-Spannungs-Strom-Charakteristik zum mindesten über 35 kommene Schweißungen, Durchbrennen und große einen Teil des Bereiches zu erzeugen. Metall anhäuf ungen am Anfang der Schweißung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Lichtbogen bei verminderter Drahtzufuhrgeschwindigkeit und bei 40 Stillstand oder nur bei geringer Vorschubgeschwindigkeit des Schweißkopfes gezündet, worauf sowohl die Drahtzufuhrgeschwindigkeit als auch die Vorschubgeschwindigkeit erhöht wird, wenn die Wärme im Werkstück zunimmt, bis die normalen Drahtzu-

Elektrodendrähte oder -stäbe 11, 12 und 13 gleich- +5 fuhr- und Vorschubgeschwindigkeiten erreicht sind, zeitig durch Führungs- und Kontaktrohre 15., 16 und Bei der praktischen Durchführung hat sich heraus-17 zugeführt. Die Führungsrohre sind über Leitungen gestellt, daß es ausreichend ist, diesen Übergang in 18,19 und 20 mit einer Sammelschiene 10 elektrisch zwei Stufen vorzunehmen.

verbunden, die ihrerseits an einem Pol einer Schweiß- Eine Stromquelle, welche die Spannungs-Strom-

stromquelle angeschlossen ist, die eine im wesentlichen 50 Kurve nach der Fig. 2 erzeugt, ist jedoch nicht rückflache oder steigende Charakteristik zumindest im brandsicher, weil der Schweißstrom im Punkt B noch Schweißbereich aufweist. Der andere Pol dieser in der Lage ist, einen Lichtbogen zu halten, da die, Stromquelle ist mit dem Werkstücke verbunden. ansteigende Spannung zwischen den Punkten B und A Die Führungsrohre können in jeder gewünschten Be- dazu neigt, den Lichtbogen aufrechtzuerhalten, bis ziehung zueinander angeordnet werden, wie dies er- 55 ein Rückstand auftritt. Es ist daher zweckmäßig, den forderlich ist, um das gewünschte Ergebnis zu erzie- Lichtbogen am Punkt F zu unterbrechen, wenn der len. Unter gewissen Bedingungen kann es zweckmäßig Lichtbogenstrom geringer wird und wenn ein Schutz sein, sie in einer einzigen Einheit zu vereinigen, und gegen Rückbrand gewünscht wird. Eine weitere mögunter anderen Bedingungen kann es erforderlich liehe Lösung besteht darin, die Stromquelle zwischen sein, sie weit im Abstand voneinander anzuordnen. ^5o Punkt A und Punkt B mittels eines Widerstandes Im Falle von Unterpulverschweißung wird das oder anderer geeigneter Mittel künstlich zu belasten, granulierte Schweißmittel G auf die Werkstücksober- Dann entspricht die neue Leerlauf spannung im offenen fläche um die Enden der Elektroden herum aufge- Stromkreis eher dem Punkt B als dem Punkt A. Auf bracht. Im Falle von Schutzgas-Metall-Lichtbogen- diese Weise wird der steile Kurvenabschnitt zwischen schweißen wird ein geeignetes Gas wie Argon züge- 65 A und B beseitigt, und es tritt auch zwischen A und B führt, um die Lichtbogen und das benachbarte Metall kein Rückbrand auf.

gegen die Atmosphäre abzuschirmen. Eine bekannte Lösung des Problems der Unter-

Bei einigen Arten von Stromquellen kann eine brechung der Lichtbogen besteht darin, zuerst die

steigende Spannungs-Strom-Charakteristik nur in Drahtzuführung anzuhalten und den Lichtbogenstrom einem Teil des Bereiches erzielt werden. Beispiels- 7° zu einem vorbestimmten späteren Zeitpunkt zu unter*

Fig. 3 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung,

Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt einer Schutzgas-Schweißeinrichtung, bei welcher ein Paar abschmelzender Elektroden verwendet wird, und

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht einer Kombination aus einer nicht abschmelzenden und einer abschmelzenden Elektrode in einer einzigen Gasumhüllung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, werden abschmelzende

brechen. Mit diesem Verfahren werden die Lichtbögen in zuverlässiger Weise bei einem gewünschten Abstand der Elektrode vom Werkstück unterbrochen, der von dem Zeitintervall zwischen dem Anhalten der Stabzufuhr und der Unterbrechung des Schweißstromes bestimmt wird.

Als Drahtzufuhrvorrichtung kann ein elektronisch gesteuerter Nebenschlußmotor verwendet werden. Um die Drahtzufuhr zu unterbrechen, wird das nachstehende bekannte Verfahren angewandt: a) Der Anker des Motors wird entregt und über einen Widerstand kurzgeschlossen, um eine dynamische Bremsung zu bewirken, b) Nach einem vorbestimmten Intervall wird der Lichtbogenstrom abgeschaltet. Der Motor kann, wenn der Lichtbogenstrom unterbrochen wird, vollständig stillstehen, braucht dies aber nicht. Dies hängt von dem Ausmaß der Bremsung und von dem Zeitintervall zwischen Anwendung der Bremsung und Unterbrechung des Lichtbogenstroms ab. Eine solche Kombination sorgt sowohl für die Vermeidung von Kratern als auch für das Anhalten ohne Kleben, insbesondere bei Werkstücken geringer Stärke.

Fig. 3 veranschaulicht eine typische Steueranord-Werkstück W mit der Startgeschwindigkeit, die von der Einstellung der Geschwindigkeitssteuerung 24 bestimmt wird. Die Drähte berühren das Werkstück und zünden die entsprechenden Bogen. Selbst wenn die Drähte alle mit der gleichen Geschwindigkeit zugeführt werden, wird eine genaue Ausrichtung der Enden der Drähte in der Praxis nicht ohne weiteres erreicht, und daher kann irgendein Draht den Lichtbogen zuerst zünden. Wenn die Lichtbogenanzeige!" 25

ίο anzeigen, daß alle drei Lichtbögen gezündet sind, ändert die Geschwindigkeitssteuerung 24 als Folge der von jeder Leitung 26 gegebenen Signale die Drahtzufuhrgeschwindigkeit von Start- auf Schweißgeschwindigkeit. Die gleichen Steuermittel können verwendet werden, um den Schweißkopfvorschub einzuleiten oder seine Geschwindigkeit zu erhöhen, und zwar gleichzeitig mit der Änderung der Drahtzufuhrgeschwindigkeit. Am Ende des Schweißvorganges wird die Schweißstopvorrichtung 33 betätigt. Der Drahtzufuhrmotor M wird entregt und durch bekannte geeignete Mittel, z. B. eine dynamische Bremse, angehalten. Die Zeitverzögerungsvorrichtung 34 hält die Lichtbogen weiterhin aufrecht, indem der Kontakt 30 eine vorbestimmte Zeit lang geschlossen

nung, bei welcher auch eine verminderte Geschwindig- 25 gehalten wird, nachdem der Motor M entregt ist.

keit und das Kleben verhindernde Mittel zum Anhalten des Schweißvorganges verwendet werden. Die Schweißstromquelle 21 hat eine gewölbte Spannungs-Strom-Charakteristik und ist über Leitungen 22 und 23 mit der Sammelschiene 10 und dem Werkstück W verbunden. Die Sammelschiene steht über die Leitungen 18, 19 und 20 mit den Führungsrohren 15, 16 und 17 in Verbindung. Eine einstellbare Geschwindigkeitssteuervorrichtung 24 steuert die Geschwindigkeit des Drahtzufuhrmotors M über eine Leitung 35. Diese Steuerung ist mit einer Einstellvorrichtung 28 für verminderte Startgeschwindigkeit und einer weiteren Einstellvorrichtung 29 für die Schweißgeschwindigkeit sowie mit Mitteln für den Übergang von Startzu Schweißgeschwindigkeit versehen. Ein Lichtbogenanzeiger 25 in jeder der Leitungen 18, 19 und 20 ist mit der Geschwindigkeitssteuerung über Leitungen 26 verbunden. Wenn von jedem der Anzeiger 25 Signale gegeben werden, wird die Drahtzufuhr von Start- auf Schweißgeschwindigkeit geändert.

Die Lichtbogenanzeiger 25 können Stromrelais oder andere geeignete Vorrichtungen sein. iVußer zur Änderung der einstellbaren Geschwindigkeitssteuerung 24 von Start- auf Schweißgeschwindigkeit können sie außerdem für den Vorschub oder zum Ingangsetzen einer Schweißzeiteinstellvorrichtung verwendet werden. Ein einzelner Anzeiger kann in der gemeinsamen Erdleitung oder in der Elektrodenleitung des mit der geringsten Geschwindigkeit zugeführten Drahtes angeordnet sein. Eine HilfsSteuerung 31 ist mit Schweißstart- und -stopvorrichtungen 32 und 33 ausgestattet und kann auch die anderen Steuerungen für Gas, Wasser, Wagenvorschub, Fülldrahtzusatz usw. aufweisen. Ein Zeitvergrößerungsrelais 34 legt Spannung an die Schweißstäbe über den Kontakt 30 in der Leitung 22. sobald die Schweißstartvorrichtung 32 betätigt wird. Wenn die Schweißstopvorrichtung 33 betätigt wird, wird der Schweißstrom noch eine vorbestimmte Zeit lang aufrecht erhalten.

Die .Schaltung (Fig. 3) arbeitet auf folgende Weise, wenn die Schweißstartvorrichtung 32 betätigt wird: Die Schweißdrähte 11, 12 und 13 erhalten Spannung durch Schließen des Kontaktes 30 in der Leitung 22. Der Drahtzufuhrmotor M führt alle drei Drähte zum 70 gleiche Schmelzbad geführt werden, da die Ver-

Die Schweißstopvorrichtung 33 kann jede geeignete Vorrichtung sein. Beispielsweise können Schalter und Druckknöpfe für Handbetätigung verwendet werden und Schweißzeitregler oder Grenzschalter für automatische Betätigungen. Vorrichtungen wie Wasser- und Gassteuerungen, Gasfluß Steuerungen sowie Steuerungen für den Wagenvorschub und Fülldrahtzusatz, die normalerweise einen Teil vieler Schweißeinrichtungen bilden, können bei der Vorrichtung nach Fig. 3 vorgesehen werden, sind jedoch hier nicht veranschaulicht. Obgleich drei Lichtbögen 1, 2 und 3 gezeigt sind, gelten die gleichen Grundsätze, wenn zwei oder auch mehr als drei Lichtbögen verwendet werden.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann jede Elektrode mittels unabhängiger Antriebsmittel zugeführt werden, wobei jeder Draht mit einer vorbestimmten Anfangsgeschwindigkeit zugeführt wird, die von der Einstellung der einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen bestimmt wird. Jeder Draht berührt das Werkstück und entzündet jeweils seinen Lichtbogen. Die Anfangsgeschwindigkeit kann z. B. so eingestellt werden, daß der Draht 3 mit geringerer Geschwindigkeit als die Drähte 1 und 2 zugeführt wird, so daß die Lichtbögen 1 und 2 immer zuerst gezündet werden und der Lichtbogen 3 nachfolgt. Wenn der Lichtbogen 3 gezündet ist. betätigt er den Lichtbogenanzeiger 25, der über die Leitung 26 (ausgezogene Linie in Fig. 3) zur Geschwindigkeitssteuerung 24 den Vorschub aller Drähte von Startauf Schweißgeschwindigkeit ändert. Da der letzte Lichtbogen stets von der Elektrode mit der geringsten Startgeschwindigkeit gezündet wird, ist nur ein einziger Lichtbogenanzeiger im Schweißstromkreis der sich am langsamsten bewegenden Elektrode erforderlich.

Zu den Vorteilen der Erfindung gehören:

Es ist offensichtlich billiger, zwei oder mehr Lichtbögen durch einen einzigen Generator zu speisen, als eine Stromquelle für jeden Lichtbogen vorzusehen.

Die einzelnen Lichtbogen können entweder an einem einzigen Werkstück oder an zwei oder mehr Werkstücken verwendet werden.

Die einzelnen Lichtbogen können auch in das

wendung einer einzigen gewölbten Stromquelle es ermöglicht, die Lichtbogen dichter zusammenzubringen als bei anderen üblichen Stromquellen.

Wo zwei oder mehr gasgeschützte Lichtbogen von einer Stromquelle mit konstantem Potential oder mit steigender Spannungs-Strom-Charakteristik gespeist werden, können die zwei oder mehr Lichtbogen innerhalb der gleichen Gasumhüllung vorgesehen sein.

Einem gasgeschützten Lichtbogen einer nicht abschmelzenden Elektrode kann Strom aus einer Stromquelle mit flacher oder steigender Charakteristik zugeführt werden, und der Lichtbogenstrom kann durch Anheben oder Senken der Elektrode gesteuert werden. Eine nicht abschmelzende Elektrode und eine abschmelzende Elektrode können von der gleichen Stromquelle mit konstantem Potential oder steigender Spannungs-Strom-Charakteristik gespeist werden. Die nicht abschmelzende Elektrode kann benutzt werden, um den Grund der zu schweißenden Naht zu schmelzen, während die abschmelzende Elektrode das Metall zum Füllen der Nahtfuge liefert. Die abschmelzende Elektrode kann entweder für Schutzgasoder für Unterpulverschweißen geeignet sein. Beide Die verschiedenen zuvor beschriebenen Stromsteuerungen ermöglichen eine große Beweglichkeit beim Schweißen, Zum Beispiel

a) Eine Aufschmelzung der Nahtfugenflächen kann mit geringem Strom erzeugt werden, während der nachfolgende Füll-Lichtbogen mit einem entsprechend höheren Strom gespeist werden kann.

b) Bei Auftrags-Schweiß arbeiten kann es erwünscht sein, eine starke Schweißraupe in der Mitte aufzulegen, während gleichzeitig eine dünnere Schweißraupe längs der Kanten aufgebracht wird.

c) Wenn vorbearbeitete Kanten verwendet werden, kann es zweckmäßig sein, eine starke Schweißraupe in der Mitte aufzubringen und eine dünnere Schweißraupe zu den Kanten des vorbearbeiteten Werkstücks hin, um sich der U- oder V-förmigen Nutenform anzupassen.

d) Ein Mehrfachlichtbogensystem mit flacher oder steigender Spannungs- Strom -Charakteristik kann ebenfalls verwendet werden, um Metall von zwei oder mehr Stäben unterschiedlicher Zusammensetzung abzuscheiden. Dies kann dazu verwendet werden, um erstens eine Legierungsschweißraupe zu erzeugen, die durch Änderung der Zufuhrgeschwindigkeiten der

Elektroden können eine gemeinsame Gasumhüllung 25 zwei oder mehr die Bestandteile bildenden Stäbe in aufweisen. Fig. 4 gibt ein Beispiel für zwei Drähte 42 ihrer Zusammensetzung geregelt werden kann, und

zweitens um eine Aufschweißraupe vorzusehen, auf die unmittelbar anschließend ein Belag aus einem

und 43 mit einer einzigen Gasumhüllung. Die Leitung 46 verbindet die Führungsrohre 44 und 45 mit der Stromquelle. Fig. 5 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei welcher eine nicht abschmelzende Elektrode 48 in der gleichen Gasumhüllung wie die abschmelzende Elektrode 43 vorgesehen ist. Die Elektrode 44 kann aus Wolfram oder einem anderen geeigneten Material bestehen.

em

anderen Material aufgebracht wird. Ein Mehrfachlichtbogensystem mit ein-, zwei- oder dreiphasigem Wechselstrom konstanten Potentials oder steigender Spannungs-Strom-Charakteristik liegt im Rahmen der zuvor beschriebenen Erfindung.

Obgleich die Erfindung zuvor als besonders

Bei dem hier beschriebenen Mehrfachlichtbogen- 35 geeignet für Schutzgas- und Unterpulver-Schweißen

verfahren brauchen die zwei oder mehr Lichtbogen nicht in das gleiche Schmelzbad geführt zu werden. Die zwei oder mehr einzelnen Lichtbogen können auf einer einzigen Schweißnaht auf einem Werkstück liegen oder auch auf verschiedenen Schweißnähten auf dem gleichen oder verschiedenen Werkstücken. Sie brauchen nicht unbedingt durch eine gemeinsame Düse oder sogar durch die gleiche Zufuhrvorrichtung zugeführt zu werden.

Die zwei oder mehr Lichtbogen des Mehrfachlichtbogensystems können mit den gleichen Schweißströmen oder mit unterschiedlichen Schweißströmen, je nach den Erfordernissen des Schweiß Vorganges, gespeist werden. Zum Beispiel

a) Wenn alle Stäbe gleiche Größe und Zusammen-Setzung besitzen und die Antriebsrollen den gleichen Durchmesser aufweisen, ist der Schweißstrom in allen drei Lichtbogen im wesentlichen der gleiche.

b) Wenn zwei oder mehr Stäbe mit gleicher Geschwindigkeit zugeführt werden, die beiden Stäbe jedoch unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, ist der Lichtbogenstrom für jeden der Lichtbogen anders, da der Strom in jedem Lichtbogen sich selbst so einstellt, daß das entsprechende Stück des Stabes mit der Geschwindigkeit abgebrannt wird, mit der es zügeführt wird.

c) Bei Verwendung unterschiedlicher Durchmesser der von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Antriebsrollen kann die Zufuhrgeschwindigkeit jedes Stabes relativ zum anderen Stab vorbe- 65 stimmt werden.

d) Die zwei oder mehr Stäbe können von zwei oder mehr Stabzuführungsvorrichtungen zugeführt werden, wobei eine vollständig unabhängige Stromsteuerung für jeden der Stäbe vorgesehen wird. 70

beschrieben wurde, ist sie ebenfalls für naheliegende Variationen und Kombinationen dieser Verfahren geeignet, wie sie sich für den Fachmann ergeben.

Claims (8)

Patentansprüche.

1. Verfahren zum Schweißen von einem oder mehreren Werkstücken mit mehreren Lichtbogen, die mit Hilfe einer Anzahl abschmelzender Elektroden oder mit Hilfe einer nicht abschmelzenden Elektrode und einer oder mehrerer abschmelzenden Elektroden und mit einer Schweißstromquelle gebildet werden, die eine Spannungs-Strom-Charakteristik besitzt, die entweder im wesentlichen flach oder im Schweißbereich ansteigend ist, und bei welchem eine abschmelzende Elektrode dem Werkstück zuerst mit einer Startgeschwindigkeit und nach dem Zünden des Lichtbogens mit einer anderen, zum Schweißen geeigneten Geschwindigkeit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Zufuhrgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode oder Elektroden verzögert wird, bis auch der letzte Lichtbogen gezündet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine Anzahl abschmelzender Elektroden dem Werkstück mit gleicher Startgeschwindigkeit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Zufuhrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Summe der durch alle Elektroden gleichzeitig fließenden Lichtbogenströme bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine Anzahl abschmelzender Elektroden dem Werkstück mit verschiedenen Startgeschwindigkeiten zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die¹

Änderung der Zufuhrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem durch diejenige Elektrode fließenden Lichtbogenstrom bewirkt wird, die sich mit der geringsten Startgeschwindigkeit vorbewegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Relativbewegung zwischen den Elektroden und dem Werkstück längs des Schweißpfades bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Relativbewegung eingeleitet oder in ihrer Geschwindigkeit erhöht wird gleichzeitig mit der Änderung der Zufuhrgeschwindigkeit der abschmelzenden Elektrode oder Elektroden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine gemeinsame Stromquelle mit einer Spannungs-Strom-Charakteristik verwendet wird, die einen anfänglichen Abfall zeigt, dem ein Anstieg im Schweißbereich folgt, und bei welchem der Schweißvorgang beendet ao wird, indem zuerst die Elektrodenzufuhr und dann der Strom unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfluß unterbrochen wird, bevor der an die verschiedenen Lichtbogen abgegebene Schweißstrom einen solchen Wert erreicht hat, daß eine weitere Verminderung des Stromes einen Spannungsanstieg bewirkt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, bei welcher Zufuhrmittel für mehrere abschmelzende Elektroden oder Halterungen für eine nicht abschmelzende Elektrode und Zufuhrmittel für eine oder mehrere abschmelzende Elektroden vorgesehen sind, weiterhin eine Schweißstromquelle mit einer Spannungs-Strom-Charakteristik, die entweder im wesentlichen flach oder im Schweißbereich ansteigend ist, sowie Steuermittel zum Ändern der Geschwindigkeit der Elektrodenvorschubmittel von einer vorbestimmten Startgeschwindigkeit auf die zum Schweißen erforderliche Geschwindigkeit in Abhängigkeit von Anzeigemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenanzeigemittel so angeordnet sind, daß sie die Steuerungen betätigen, wenn im Schweißkreis der Lichtbogenstrom, mindestens der am langsamsten zugeführten Elektrode fließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher Zufuhrmittel zum Zuführen einer Anzahl abschmelzender Elektroden mit gleicher Geschwindigkeit zum Werkstück vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweißkreis jeder Elektrode ein Lichtbogenanzeiger vorgesehen ist und daß die Steuermittel wirksam werden, wenn alle Anzeiger gleichzeitig erregt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher Zufuhrmittel zum Zuführen einer von mehreren abschmelzenden Elektroden mit geringerer Geschwindigkeit als die restlichen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtbogenanzeiger lediglich im Schweißkreis der sich am langsamsten bewegenden Elektrode vorgesehen ist und daß die Steuervorrichtung wirksam wird, wenn dieser Lichtbogenanzeiger erregt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 1965 331, 2 025 785.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 558/366 6.58