DE1119432B

DE1119432B - Vorrichtung zur Elektro-Schlacke-Auftragschweissung auf waagerechte Werkstuecke

Info

Publication number: DE1119432B
Application number: DEK41785A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans-Joachim Kirschning
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1959-07-02
Filing date: 1960-09-29
Publication date: 1961-12-14

Description

Vorrichtung zur Elektro-Schlacke-Auftragschweißung auf waagerechte Werkstücke Zusatz zum Patent 1101653 Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Auftragschweißung mittels Elektro-Schlacke-Schweißung auf waagerechte Werkstücke.
Das Hauptpatent 1101653 betrifft eine Vorrichtung zur Auftragschweißung mittels Elektro-Schlacke-Schweißung auf etwa waagerecht liegende Werkstückflächen unter Verwendung eines gegenüber dem Werkstück verschiebbaren, mit wassergekühlten Wänden versehenen Begrenzungsrahmens für das flüssige Metall- und Schlackenbad, bei dem die Breite des Begrenzungsrahmens der Breite der gesamten aufzuschweißenden Werkstückfläche entspricht, der Begrenzungsrahmen während der Schweißung kontinuierlich waagerecht in Schweißrichtung bewegbar ist, zwischen der in Schweißrichtung hintenliegenden Breitseite des Begrenzungsrahmens und der Werkstückoberfläche ein Spalt in Höhe der Dicke der Auftragschicht angeordnet ist, eine abschmelzende Bandelektrode verwendet wird, die sich während des Schweißens von einer Bandspule abwickelt und die Breite der einzigen Bandelektrode der Gesamtbreite der aufzutragenden Werkstückfläche bzw. des Begrenzungsrahmens entspricht.
Die Erfindung bezweckt eine weitere vorrichtungsgemäße Verbesserung des Hauptpatentes. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zum Verflüssigen des Schlackenpulvers und zum Erhitzen bzw. Schmelzen der Werkstückoberfläche eine stromführende, nicht abschmelzende,. in die Schlacke eintauchende Elektrode vorgesehen ist, welche, in Schweißrichtung gesehen, vor der abschmelzenden Bandelektrode in fester Lagebeziehung zu ihr angeordnet ist, und daß die nicht abschmelzende Elektrode an dem gekühlten Begrenzungsrahmen angebracht und in an sich bekannter Weise gekühlt ist.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können in an sich bekannter Weise die beiden Elektroden während der gesamten Dauer des Schweißprozesses stromführend sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man so vorgehen, daß lediglich die nicht abschmelzende Elektrode stromführend ist, während die stromlos bleibende Metallelektrode lediglich durch das hocherhitzte Schlackenbad abschmelzbar ist. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß ein Strom durch die abschmelzende Elektrode nicht hindurchgeschickt zu werden braucht und die gesamte zuzuführende elektrische Energie mittels der Wolframelektrode eingespeist werden kann. Dadurch wird erreicht, daß die Abschmelzgeschwindigkeit des Auftragwerkstoffes nicht bestimmt wird durch den zum Abschmelzen erforderlichen Stromfluß, sondern einfach durch die Vorschubgeschwindigkeit.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß zur Kühlung der abschmelzenden Elektrode ein an deren Oberteil angeschlossener Kühlkasten vorgesehen ist, der an dem Begrenzungsrahmen befestigt ist.
Es hat sich gezeigt, daß die rechtzeitige Verflüssigung des Schlackenpulvers bzw. die Erhaltung der Temperatur des Schlackenbades oberhalb der gesamten von ihm bedeckten Werkstückfläche auf einer Temperatur, die zur ausreichenden Vorwäimung bzw. Verflüssigung der Werkstückoberfläche ausreicht, mitunter Schwierigkeiten bereitet, sofern als Wärmequelle hierfür während des laufenden Schweißprozesses lediglich die Wärmeentwicklung an der abschmelzenden Bandelektrode verwendet wird.
Es ist bereits bekannt, beim Elektro-Schlacke-Schweißen das Schlackenpulver vor Beginn des Schweißprozesses mit einer nicht abschmelzenden Elektrode zu verflüssigen und auf eine solche Temperatur zu bringen, daß die Werkstückflächen hinreichend vorgewärmt bzw. angeschmolzen werden.
Gemäß einem älteren Vorschlag kann eine Reihe solcher nicht abschmelzender Elektroden, an einer Schwenkvorrichtung angebracht, vor Beginn der Schweißung in das Schlackenpulver gesenkt werden und erst nach erfolgter Verflüssigung wieder herausgeschwenkt werden, woraufhin die Bandelektrode den Schweißstrom erhält, um Metall aufzutragen.
Entgegen diesem älteren Vorschlag bleibt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die nicht abschmelzende Elektrode dauernd in das Schlackenpulver bzw. in das flüssige Schlackenbad eingetaucht, um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung im gesamten Schlackenbad sicherzustellen; eine solche Maßnahme ist an sich bei der Unterpulverschweißung bereits bekannt zum Erhitzen und Vorschmelzen der Werkstückoberfläche. Dabei wird die der nicht abschmelzenden Elektrode zugeführte elektrische Energie in bekannter Weise geregelt im Verhältnis zu der der abschmelzenden Elektrode zugeführten Energie, um die Vorwännung bzw. Verflüssigung der Werkstückoberfläche in gewünschter Weise zu beeinflussen; die Metallelektrode kann dabei auch völlig stromlos bleiben.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf das sich in Pfeilrichtung bewegende Werkstück 1 ist ein Kühlrahmen 9 aufgesetzt, dessen hohle Wände von einem Kühlmittel 2 durchflossen werden. Die in das flüssige Schlackenbad 8 eintauchende abschmelzende Bandelekrode 6 bewirkt die Schweißung der Auftragsschicht 7. Zum Verflüssigen des Schlackenpulvers und Aufheizen des Schlackenbades 8 dient die nicht abschmelzende Wolfram-Elektrode 5. Diese ist an einem Kühlkasten 10 befestigt, der vom Kühhnittel4 durchflossen wird und über die isolierende Zwischenplatte 3 mit dem Kühlrahmen 9 fest verbunden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Auftragschweißen mittels Elektro-Schlacke-Schweißung auf etwa waagerecht liegende Werkstückflächen unter Verwendung eines gegenüber dem Werkstück verschiebbaren, mit wassergekühlten Wänden versehenen Begrenzungsrahmens für das flüssige Metall- bzw. Schlackenbad, wobei die Breite des Begrenzungsrahmens der Breite der gesamten aufzuschweißenden Werkstückfläche entspricht und der Rahmen während des Schweißens kontinuierlich waagerecht in Schweißrichtung bewegbar ist und zwischen seiner in Schweißrichtung hintenliegenden Breitseite und der Werkstückoberfläche ein Spalt in Höhe der Dicke der Auftragsschicht vorgesehen ist und wobei eine abschmelzende, bandförmige Elektrode verwendet wird, die während des Schweißens von einer Bandspule abgewickelt wird und deren Breite der Gesamtbreite der aufzutragenden Werkstückfläche bzw. des Begrenzungsrahmens entspricht, nach Patent 1101653, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zum Verflüssigen des Schlackenpulvers (8) und zum Erhitzen bzw. Schmelzen der Werkstückoberfläche (1) eine stromführende, nicht abschmelzende, in die Schlacke eintauchende Elektrode (5) vorgesehen ist, welche in Schweißrichtung gesehen vor der abschmelzenden Bandelektrode (6) in fester Lagebeziehung zu ihr angeordnet ist, und daß die nicht abschmelzende Elektrode (5) an dem gekühlten Begrenzungsrahmen (9) angebracht und in an sich bekannter Weise gekühlt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise beide Elektroden (5, 6) während der gesamten Dauer des Schweißprozesses stromführend sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die nicht abschmelzende Elektrode (5) stromführend ist, während die stromlos bleibende Metallelektrode (6) lediglich durch das hocherhitzte Schlackenbad (8) abschmelzbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung der nicht abschmelzenden Elektrode (5) ein an deren Oberteil angeschlossener Kühlkasten (10) vorgesehen ist, der an dem Begrenzungsrahmen (9) befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1032 863; deutsche Auslegeschrift Nr. 1002 485; Zeitschrift »Schweißtechnik«, 1956, Heft 6, S. 177 bis 180.