Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen von gasempfindlichen,
versprödenden Werkstoffen Die Erfindung betrifft ein. Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen
von Nähten an gasempfindlichen, versprödenden Werkstoffen wie Molybdän, Wolfram,
Zirkon und deren Legierungen. Zur Stumpfschweißung eines gasempfindlichen Werkstoffs
in Argonatmosphäre werden im allgemeinen die zu verbindenden Blechenden nach entsprechender
Vorbehandlung eng aneinanderstoßend in einer gemeinsamen Ebene eingespannt und im
Lichtbogen miteinander verschweißt. Die mit oder ohne Zusatzwerkstoff entstandene
Stumpfschweißnaht ist, z. B. bei Tantal, dicht und beliebig kalt verformbar.Process for shielding gas arc welding of gas-sensitive,
embrittling materials The invention relates to a. Process for gas shielded arc welding
of seams on gas-sensitive, embrittling materials such as molybdenum, tungsten,
Zircon and its alloys. For butt welding a gas-sensitive material
in an argon atmosphere, the sheet metal ends to be connected are generally
Pretreatment clamped close together in a common plane and in the
Arc welded together. The one created with or without filler material
Butt weld is, for. B. with tantalum, dense and cold deformable as required.
Versucht man Molybdänbleche in gleicher Weise zu verbinden, so gelingt
das nicht, da stets Längsrisse in oder an der Seite der Schweißnaht auftreten, die
sich während der Abkühlung der Schweißraupe ausbilden. Das Reißen der Schweißnaht
kann weder durch die Höhe des Schweißstromes, der Argonflußmenge, der Schweißgeschwindigkeit
noch durch geeignete Aufheizung oder Kühlung der Bleche verhindert werden und erfolgt
unabhängig von der Einspannung, d. h. vom gegenseitigen Abstand der Kühlklauen,
durch die die Bleche gehalten werden, sowie vom Auflagedruck. Um überhaupt eine
rißfreie Schweißung von Molybdänblechen durchzuführen, kann man sich mit einer Bördelschweißnaht
behelfen. Die zu verbindenden Blechstöße werden in schrägem oder rechtem Winkel
etwa 1,5 bis 3 mm umgebogen, und die beiden eng aneinanderliegenden Blechschenkel
werden zusammengeschweißt. Hierbei muß jedoch beachtet werden; daß die Schenkel
nicht zu weit abgeschmolzen werden, da sonst ebenfalls eine Rißbildung auftritt.
Offensichtlich ist für die erzielte Wirkung der Umstand als ursächlich anzusehen,
daß die unverschweißt gebliebenen Bördelbogen unter den Schrumpfkräften flachgezogen
werden und damit entsprechend in der Breite nachgeben. In vielen Fällen wird eine
Bördelschweißnaht jedoch nicht konstruktionsgerecht oder sogar unbrauchbar sein.If you try to connect molybdenum sheets in the same way, you will succeed
not because there are always longitudinal cracks in or on the side of the weld seam
form during the cooling of the weld bead. The tearing of the weld
cannot be influenced by the level of the welding current, the amount of argon flow or the welding speed
can still be prevented and carried out by suitable heating or cooling of the metal sheets
independent of the restraint, d. H. the mutual spacing of the cooling claws,
through which the sheets are held, as well as from the contact pressure. To any at all
To carry out crack-free welding of molybdenum sheets, one can do it with a flange weld
help. The sheet metal joints to be connected are at an oblique or right angle
bent about 1.5 to 3 mm, and the two closely spaced sheet metal legs
are welded together. However, this must be taken into account; that the thighs
not be melted off too far, otherwise cracking will also occur.
Obviously, the fact that the effect achieved is to be regarded as the cause
that the unwelded flanged bends pulled flat under the shrinkage forces
and thus give way in width. In many cases, a
However, the flange weld seam cannot be designed or even unusable.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein anderes Verfahren
zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen von Nähten an gasempfindlichen, versprödenden
Werkstoffen wie Molybdän, Wolfram, Zirkon und deren Legierungen zu schaffen, bei
dem die Querschrumpfung der sich abkühlenden Schweißnaht sich nicht in Rißbildung
auswirken kann. Die Erfindung besteht darin, daß die Bleche in derselben Ebene,
aber mit freiliegenden überlappungen so weit -inander überlappend eingespannt werden
und daß die Elektrode in gleichbleibender Höhe mit einem Solchen seitlichen Abstand
von der obenliegenden Stoßkante und mit einer solchen Geschwindigkeit über den überlappenden
Blechstreifen geführt wird, daß die beiden Blechstreifen im Überlappungsbereich
über den Gesamtquerschnitt aufgeschmolzen werden. Vorteilhaft ist es., wenn die
überlappungsbreite der zu verbindenden Bleche in der Fortbewegungsrichtung der Schweißelektrode
abnimmt.The invention is therefore based on the object of a different method
For gas-shielded arc welding of seams on gas-sensitive, embrittling
To create materials such as molybdenum, tungsten, zircon and their alloys
which the transverse shrinkage of the cooling weld seam does not result in cracking
can affect. The invention consists in that the sheets in the same plane,
but with exposed overlaps so far-to be clamped overlapping one another
and that the electrode is at a constant height with such a lateral distance
from the overhead joint edge and at such a speed over the overlapping ones
Sheet metal strip is guided that the two sheet metal strips in the overlap area
be melted over the entire cross-section. It is advantageous if the
overlap width of the sheets to be connected in the direction of movement of the welding electrode
decreases.
Offensichtlich können auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Bleche in der Breite nachgeben, da die freien Enden der in einer Ebene eingespannten,
aber überlappten Bleche durch ihre Überlappung unter Bildung eines Momentenhebels
an dem gemeinsamen Nahtquerschnitt in unterschiedlicher Höhe seitlich ansetzen;
unter Verschränkung des Nahtquerschnittes können die Bleche sich dann unter der
Wirkung der Schrumpfkräfte flachziehen, wodurch sie unter Gewinnung der Hebellänge
als Schrumpfweg sich in einer gemeinsamen Ebene ausrichten, und zwar in der Einspannebene.Obviously, in the method according to the invention, the
Sheets give way in width, because the free ends of the clamped in a plane,
but overlapped metal sheets due to their overlap forming a moment lever
start laterally at the common seam cross-section at different heights;
with the cross-section of the seam twisting, the sheets can then be located under the
Effect of the shrinkage forces pull flat, thereby gaining the lever length
align as a shrinkage path in a common plane, namely in the clamping plane.
Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben: Die Fig.
2 zeigt eine Draufsicht auf die perspektivisch dargestellte Vorrichtung der Fig.
1. Die zu verschweißenden Enden der Bleche 1 und 2 werden einander überlappend eingespannt.
Im überlappungsbereich 3 liegt das Blech 1 auf dem Blech 2 auf. Das Blech 1 wird
durch die Spannklaue 4 und das Blech 2 durch die Spannklaue 5 auf dem Gegenlager
6 gehalten, und die Bleche werden über diese Spannklauen geleüblt. Das Auflager
6 besitzt eine Ausnehmung 7, in der die Bohrungen S angeordnet sind, durch die die
Schutzgase, z. B. Argon, in Richtung der dort eingezeichneten Pfeile strömen. Im
Punkt 9 wird der
Lichtbogen in Schutzgasatmosphäre gezündet und
parallel mit einem solchen seitlichen Abstand von der obenliegenden Stoßkante in
gleichbleibender Höhe und mit einer solchen Geschwindigkeit über den überlappenden
Blechstreifen bewegt, daß die beiden Blechstreifen im überlappungsbereich 3 über
den Gesamtquerschnitt aufgeschmolzen werden. In vorteilhafter Weise überlappen sich
die zu verschweißenden Bleche im Bereich des.`Pürikte§9 äraweitesten, und die überlappung
nimmt in der durch den Pfeil 10
dargestellten Fortbewegungsrichtung der Schweißelektrode
ab. Bei einem Molybdänblech mit einer Dicke von 0,5 mm überlappen sich die Bleche
1 und 2 im Bereich des Punktes 9 etwa 2 mm, während an der anderen Kante die überlappung
nur etwa 1 mm beträgt. Bei einem Schweißstrom von etwa 90 Ampere und einer Schweißgeschwindigkeit
von etwa 8 cm je Minute beträgt der seitliche Elektrodenabständ von der obenliegenden
Stoßkante z. B. etwa 1,5 bis 2 mm.The invention is described with reference to FIGS. 1 and 2: FIG. 2 shows a plan view of the device of FIG. 1 shown in perspective. The ends of the sheets 1 and 2 to be welded are clamped in an overlapping manner. In the overlap area 3, the sheet 1 rests on the sheet 2. The sheet 1 is held by the clamping claw 4 and the sheet 2 by the clamping claw 5 on the counter bearing 6, and the sheets are glued over these clamping claws. The support 6 has a recess 7 in which the holes S are arranged through which the protective gases, for. B. argon, flow in the direction of the arrows shown there. At point 9, the arc is ignited in a protective gas atmosphere and moved parallel with such a lateral distance from the abutting edge at a constant height and at such a speed over the overlapping sheet metal strips that the two sheet metal strips in the overlap area 3 are melted over the entire cross-section. Advantageously, the sheets to be welded overlap in the area of the furthest point in the era, and the overlap decreases in the direction of movement of the welding electrode shown by the arrow 10. In the case of a molybdenum sheet with a thickness of 0.5 mm, the sheets 1 and 2 overlap by about 2 mm in the area of the point 9, while the overlap is only about 1 mm at the other edge. With a welding current of about 90 amps and a welding speed of about 8 cm per minute, the lateral electrode spacing from the abutting edge at the top is z. B. about 1.5 to 2 mm.
Nach dem gleichen Prinzip können auch Molybdänrohre aus gerollten
Blechen oder aus zwei Halbzylinderschalen mit einer entsprechend abgewandelten Spannvorrichtung
geschweißt werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Argonverfahren beschränkt,
sondern kann auch beim Helium-Schutzgasverfahren verwendet werden. Besonders gute
Ergebnisse erzielt man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der Verschweißung
von Malybdän-Wolfram-Blechen. Die Stümpfschweißungen können dabei mit einfachen
und billigen Einrichtungen durchgeführt werden, wobei die Schutzgasatmosphäre nicht
besonders rein sein muß.Using the same principle, molybdenum tubes can also be made from rolled
Sheets or two half-cylinder shells with a correspondingly modified clamping device
be welded. The present invention is not limited to the argon process,
but can also be used in the helium protective gas process. Particularly good ones
Results are achieved with the method according to the invention during welding
of Malybdenum tungsten sheets. The butt welds can be done with simple
and cheap facilities are carried out, the protective gas atmosphere not
must be particularly pure.