Verfahren zum elektrischen Lichtbogen-Auftragschweißen mit pendelnder
Elektrode Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweißen,
insbesondere Auftragschweißen, bei dem das Schweißgut durch Schmelzen mindestens
einer Schweißelektrode aufgetragen wird und bei dem die Schweißelektroden und/oder
das Werkstück so bewegt werden, daß die Elektroden in bezug auf die Oberfläche des
Werkstückes eine Hin- und Herbewegung ausführen, deren Amplitude quer zur Schweißnaht
gerichtet ist, und bei dem die Zuführungsgeschwindigkeit mindestens einer der Elektroden
während des Schweißvorganges verändert wird.Process for electric arc deposition welding with oscillating
Electrode The subject of the main patent is a process for electric arc welding,
in particular build-up welding, in which the weld metal is melted at least
a welding electrode is applied and in which the welding electrodes and / or
the workpiece are moved so that the electrodes with respect to the surface of the
Perform a back and forth movement of the workpiece, the amplitude of which is transverse to the weld seam
is directed, and at which the feed rate of at least one of the electrodes
is changed during the welding process.
Nach diesem Verfahren kann eine durch Verzögerung der Elektrodenbewegung
in der Nähe der Umkehrpunkte bedingte erhöhte Einbrandtiefe dadurch weitgehend vermieden
werden, daß das Schweißmaterial an den Rändern der Schweißnaht während des Auftragens
besonders gekühlt wird. Zu diesem Zweck kann die Zuführungsgeschwindigkeit einer
nicht stromführenden Elektrode, eines sogenannten Kalt- oder Zusatzdrahtes, in der
Nähe der Umkehrpunkte der Schweißköpfe erhöht werden. Diese erhöhte Zufuhr kalten
Schweißgutes kann beim Auftragen von Schweißgut auf eine Werkstückoberfläche, die
einen Absatz aufweist, beispielsweise beim Auftragen mehrerer Schweißnähte nebeneinander,
deren Ränder sich überlappen, zu Bindefehlern an der Stoßstelle führen. Außerdem
kann die Schweißdrahtzuführung dadurch gestört werden, daß der Zusatzdraht an die
Böschung der benachbarten Schweißnaht anstößt.After this procedure, one can delay the movement of the electrodes
This largely avoids the increased penetration depth in the vicinity of the reversal points
be that the welding material on the edges of the weld seam during application
is particularly cooled. For this purpose, the feed speed can be a
non-current-carrying electrode, a so-called cold or additional wire, in the
Near the reversal points of the welding heads. This increased cold intake
Weld deposit can occur when depositing weld deposit on a workpiece surface that
has a shoulder, for example when applying several welds next to each other,
the edges of which overlap, leading to binding errors at the joint. aside from that
the welding wire feed can be disturbed by the fact that the filler wire is attached to the
The slope of the adjacent weld seam.
Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens
nach dem Hauptpatent und vermeidet die genannten Nachteile erfindungsgemäß dadurch,
daß bei an sich bekannter Verwendung mehrerer Schweißelektroden, von denen mindestens
eine stromfrei ist, die Zuführungsgeschwindigkeit mindestens einer der stromfreien
Elektroden in der Nähe eines der Umkehrpunkte vermindert wird. Die Zuführungsgeschwindigkeit
kann vorteilhaft während ihrer Bewegung über dem Absatz bzw. über dem überlappenden
Teil der benachbarten Schweißnaht Null sein.The invention relates to an advantageous development of the method
according to the main patent and avoids the disadvantages mentioned according to the invention by
that with known use of several welding electrodes, of which at least
one is de-energized, the feed rate is at least one of the de-energized
Electrodes in the vicinity of one of the turning points is reduced. The feeding speed
can be advantageous during their movement over the heel or over the overlapping
Part of the neighboring weld seam must be zero.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung soll auf die Zeichnung Bezug
genommen werden.For a more detailed explanation of the invention, reference should be made to the drawing
be taken.
F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens; in F i g. 2 ist eine Stoßstelle zweier Schweißnähte veranschaulicht.F i g. 1 shows an embodiment of a device for implementation
the procedure; in Fig. 2 illustrates a joint between two weld seams.
Nach F i g. 1 wird einem Schweißkopf 2 ein Draht 3 von einer Rolle
4 über zwei Führungsrollen 5 zugeführt. Die Zuführungsgeschwindigkeit des Drahtes
3 kann mittels einer Vorschubrolle 6, die mit dem Anker 10 eines Gleichstrommotors
gekuppelt ist, eingestellt werden. Der Anker 10 ist über einen veränderbaren
Widerstand 11 an ein. Gleichstromnetz von beispielsweise 220 V angeschlossen. Mit
der Feldwicklung 12 des Gleichstrommotors ist ein veränderbarer Widerstand 14 in
Reihe geschaltet, mit dem eine gewünschte Drehzahl des Ankers 10 und damit
eine vorbestimmte Zuführungsgeschwindigkeit des Schweißdrahtes 3 eingestellt werden
kann. Zur Herstellung der Pendelbewegung des Schweißkopfes 2 und eines weiteren
Schweißkopfes 20 ist ein Exzenter 15 vorgesehen. Dem Schweißkopf 20 wird ein Schweißdraht
23 von einer Rolle 24 über zwei Führungsrollen 25 und eine Vorschubrolle zugeführt.
Die Zuführungsgeschwindigkeit des Drahtes 23 kann in gleicher Weise wie die Geschwindigkeit
des Drahtes 3 mittels eines in der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellten
Regelmotors -eingestellt werden.According to FIG. 1, a wire 3 is fed to a welding head 2 from a roller 4 via two guide rollers 5. The feed speed of the wire 3 can be adjusted by means of a feed roller 6 which is coupled to the armature 10 of a direct current motor. The armature 10 is connected to a variable resistor 11. Direct current network of, for example, 220 V connected. A variable resistor 14 is connected in series with the field winding 12 of the direct current motor, with which a desired speed of the armature 10 and thus a predetermined feed speed of the welding wire 3 can be set. An eccentric 15 is provided to produce the pendulum motion of the welding head 2 and another welding head 20. A welding wire 23 is fed to the welding head 20 from a roller 24 via two guide rollers 25 and a feed roller. The feed speed of the wire 23 can be adjusted in the same way as the speed of the wire 3 by means of a regulating motor, not shown in the figure for the sake of simplicity.
An den Schweißkopf 20 und ein Werkstück 30, auf dessen Oberfläche
eine Schweißnaht 34 neben einer bereits vorhandenen Schweißnaht 35 aufgetragen werden
soll, ist ein Schweißstromkreis angeschlossen. Der Schweißstrom kann von einer Schweißeinrichtung
31, die mit einer Gleichstromquelle 32 verbunden ist, gezündet und geschaltet werden.
Während des Schweißvorganges werden die Schweißköpfe 2 und 20 mittels des Exzenters
15 hin-und herbewegt. In den Erregerkreis des Motors 10
ist ein Potentiometerwiderstand
13 eingeschaltet, dessen Abgriff mit dem Exzenter 15 gekuppelt ist. Werden
die
Schweißköpfe, aus ihrer Mittelstellung nach der linken Seite ausgeschwenkt, so wird
auch der Abgriff des Potentiometers 13 bewegt. Damit wird ein entsprechender Teil
des Widerstandes in den Erregerkreis des Motors 10 eingeschaltet und das
Feld der Erregerwicklung 12 geschwächt. Die Drehzahl des Motors
10 und infolgedessen auch die Zuführungsgeschwindigkeit des Schweißdrahtes
3 wird erhöht, bis in der Endstellung des Exzenters 15, das ist der Umkehrpunkt
der Elektrodenpendelbewegung, die maximale Zuführungsgeschwindigkeit erreicht ist.
Mit der Bewegung der Schweißköpfe 2 und 20 in der Gegenrichtung wird auch der Widerstand
des Potentiometers 13 im Erregerkreis des Motors 10 wieder ausgeschaltet.A welding current circuit is connected to the welding head 20 and a workpiece 30, on the surface of which a weld seam 34 is to be applied next to an already existing weld seam 35. The welding current can be ignited and switched by a welding device 31 which is connected to a direct current source 32. During the welding process, the welding heads 2 and 20 are moved back and forth by means of the eccentric 15. In the excitation circuit of the motor 10 , a potentiometer resistor 13 is switched on, the tap of which is coupled to the eccentric 15. If the welding heads are swiveled out of their central position to the left, the tap of the potentiometer 13 is also moved. In this way, a corresponding part of the resistor is switched on in the excitation circuit of the motor 10 and the field of the excitation winding 12 is weakened. The speed of the motor 10 and consequently also the feed speed of the welding wire 3 is increased until the maximum feed speed is reached in the end position of the eccentric 15, which is the reversal point of the electrode pendulum movement. With the movement of the welding heads 2 and 20 in the opposite direction, the resistance of the potentiometer 13 in the excitation circuit of the motor 10 is switched off again.
Beim Ausschwenken der Schweißköpfe nach rechts in Richtung auf die
Schweißnaht 35 wird beim Erreichen der Stoßstelle der Schweißnaht 35 vom Exzenter
15 ein Tastschalter 36 geschlossen und dadurch eine Magnetspule 37 an eine
Wechselspannung gelegt. Die Magnetspule 37 zieht ihren Eisenkern 38 an und hebt
dadurch eine der Antriebsrolle 6 gegenüberliegende Rolle 39 vom Schweißdraht 3 ab,
so daß dieser nicht mehr transportiert wird. Sobald sich die Schweißköpfe 2 und
20 von der Stoßstelle der Schweißnaht 35 weg in Richtung auf die Mitte der Schweißnaht
34 bewegen, wird der Schalter 36 vom Exzenter 15 wieder geöffnet, der Strom der
Magnetspule 37 unterbrochen und die Rolle 39 mittels einer Feder 40 gegen den Schweißdraht
3 gedrückt und dieser wieder transportiert.When the welding heads are pivoted out to the right in the direction of the weld seam 35, when the joint of the weld seam 35 is reached, the eccentric 15 closes a pushbutton switch 36, thereby applying an alternating voltage to a magnetic coil 37. The magnetic coil 37 attracts its iron core 38 and thereby lifts a roller 39 opposite the drive roller 6 from the welding wire 3 so that it is no longer transported. As soon as the welding heads 2 and 20 move away from the joint of the weld seam 35 in the direction of the center of the weld seam 34, the switch 36 is opened again by the eccentric 15, the current of the magnetic coil 37 is interrupted and the roller 39 is pressed against the by means of a spring 40 Welding wire 3 pressed and this transported again.
In F i g. 2 soll die x-Achse eine Werkstückoberfläche darstellen,
auf die eine Schweißlage von der Höhe y1 aufgetragen werden soll. Von der Schweißlage
sind je ein Teil der Schweißnähte 34 und 35 dargestellt. Neben der bereits vorhandenen
Schweißnaht 35 wird die Naht 34 aufgetragen. Sobald die Schweißelektroden die Stoßstelle
x1 der Schweißnaht erreichen, wird die Zuführungsgeschwindigkeit des Schweißdrahtes
3 vermindert, vorzugsweise gleich Null gemacht. Durch den Lichtbogen wird das gesamte
Material der Naht 35 an der Stoßstelle x1 geschmolzen und dadurch eine fehlerhafte
Bindung verhindert.In Fig. 2 the x-axis should represent a workpiece surface,
on which a welding layer of height y1 is to be applied. From the position of sweat
a part of the welds 34 and 35 are shown. In addition to the already existing
The weld seam 35 is applied to the seam 34. As soon as the welding electrodes hit the joint
x1 of the weld seam becomes the feed speed of the welding wire
3 reduced, preferably made equal to zero. The arc causes the entire
Material of the seam 35 melted at the joint x1 and thus a defective one
Prevents attachment.
Der Vorschub des Kaltdrahtes 3 kann vorteilhaft während der Bewegung
der Schweißköpfe oberhalb der überlappung der beiden Schweißnähte zwischen x1 und
x2 ruhen. Damit kann eine Wulstbildung oberhalb der Stoßstelle der beiden Schweißnähte,
die in der Figur gestrichelt angedeutet ist, vermieden werden. Unter Umständen kann
es zweckmäßig sein, während der Zeit des ruhenden Kaltdrahtes 3 die Zuführungsgeschwindigkeit
des stromführenden Schweißdrahtes 23 und die Schweißstromstärke dieser Elektrode
in der Nähe der Stoßstelle x1 zu erhöhen.The advance of the cold wire 3 can be advantageous during the movement
of the welding heads above the overlap of the two weld seams between x1 and
x2 rest. This can prevent bulging above the joint between the two welds,
which is indicated by dashed lines in the figure, can be avoided. May be
it may be useful to reduce the feed speed during the time when the cold wire 3 is at rest
of the live welding wire 23 and the welding current strength of this electrode
near the joint x1.
Die Drahttransportgeschwindigkeit kann auch mechanisch vermindert
oder gleich Null gesetzt werden. Zu diesem Zweck kann der Exzenter 15 beispielsweise
mit Nocken versehen sein, die mittels einer Hebelübertragung die Transportrollen
6 und/ oder 39 vom Schweißdraht 3 abheben.The wire transport speed can also be reduced mechanically
or set to zero. For this purpose, the eccentric 15 can, for example
be provided with cams, the transport rollers by means of a lever transmission
6 and / or 39 lift off the welding wire 3.
Die Unterbrechung der Schweißdrahtzuführung durch Abheben der Transportrollen
vom Schweißdraht ist in sehr kurzer Zeit erreichbar. Dies kann besonders vorteilhaft
sein im Falle einer Elektrodenpendelung mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit.
Die Verminderung der Zuführungsgeschwindigkeit bzw. Unterbrechung der Schweißdrahtzuführung
kann aber auch in anderer Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch Drehzahländerung
oder Entkupplung des betreffenden Antriebsmotors der Transportrollen.The interruption of the welding wire feed by lifting the transport rollers
from the welding wire can be reached in a very short time. This can be particularly beneficial
be in the case of an electrode oscillation at a relatively high speed.
The reduction of the feed speed or interruption of the welding wire feed
but can also be carried out in another way, for example by changing the speed
or uncoupling of the relevant drive motor of the transport rollers.