DE1515228B1

DE1515228B1 - Method and device for processing workpieces by means of an arc under protective gas

Info

Publication number: DE1515228B1
Application number: DE19631515228
Authority: DE
Inventors: Eugene Francis Morns Plains Nelson Robert James Elizabeth N J Gorman (V St A)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1962-01-09
Filing date: 1963-01-08
Publication date: 1971-06-16
Also published as: GB1021732A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten, z. B. Schweißen oder Schneiden, von Werkstücken mittels Lichtbogen, bei denen ein elektrischer Lichtbogen zwischen einer Elektrode und dem Werkstück gebildet und das Werkstück mittels eines inneren und eines äußeren Schutzgasstroms gegen die Atmosphäre abgeschirmt wird, wobei die Schutzgasströme unterschiedliche Zusammensetzung haben sowie beide gegen das Werkstück gerichtet und zusammen mit dem Lichtbo-en entlana einem bestimmten Weg über das Werkstück C geführt Im werden.The invention relates to a method and a device for processing, z. B. welding or cutting, of workpieces by means of an arc, in which a electrical arc formed between an electrode and the workpiece and the workpiece by means of an inner and an outer shielding gas flow against the Atmosphere is shielded, the protective gas streams having different compositions have as well as both directed towards the workpiece and together with the arc Im be guided along a certain path over the workpiece C.

Es ist bekannt (USA.-Patentschrift 2856510), beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen zusätzlich zu dem den Lichtbogen unmittelbar umhüllenden Schutzgasstrom einen gesonderten äußeren Schutzgasstrom zu verwenden, der in eine langgestreckte kastenförmige Abschirmung eingeleitet wird, um insbesondere die in Vorschubrichtung hinter dem Brenner liegenden Schweißnahtteile vor schädlichem Luftzutritt zu schützen.It is known (US Pat. No. 2856510) to use a separate external shielding gas flow in addition to the shielding gas flow immediately enveloping the arc during shielding gas arc welding, which flow is introduced into an elongated box-shaped shield, in particular to prevent the welded seam parts located behind the torch in the feed direction to protect against harmful air ingress.

Als Abschirmung wird dabei ein unten offenes Gehäuse benutzt, das mit seinen unteren Kanten auf dem Werkstück gleitend aufsitzt. Dies macht die Handhabung des Brenners aber äußerst schwierig, da der Schweißer die Schweißstelle nicht ausreichend beobachten kann. Dadurch, daß die bekannte Abschirmuna eine lichtdurchlässige vordere Stirnwand aufweist, ist eine wirksame Abhilfe nicht zu schaffen. Die durchsichtige Stirnwand wird im Betrieb leicht verschmutzen oder beschlagen. Außerdem erlaubt sie allenfalls, von vorne auf die Arbeitsstelle zu blicken, ermöglicht es dem Schweißer jedoch nicht, z. B. sofort die Güte einer aerade hergestellten Schweißnaht zu beurteilen. Wollte man, um bessere Sichtverhältnisse zu schaffen, die Abschirmung in ausreichendem Ab- stand von der Werkstückoberfläche halten, ginge die angestrebte Schutzwirkung verloren.A housing that is open at the bottom is used as a shield, with its lower edges slidingly seated on the workpiece. However, this makes handling the torch extremely difficult, since the welder cannot observe the welding point sufficiently. The fact that the known shield has a translucent front end wall does not provide an effective remedy. The transparent front wall is easily soiled or steamed up during operation. In addition, it allows at most to look at the work site from the front, but does not allow the welder to z. B. Immediately assess the quality of a weld seam produced aerade. If one were to create better visibility, the shield in sufficient distance to withstand the workpiece surface, the desired protective effect would be lost.

Bei einem weiteren bekannten Schutzgas-Lichtbogenschweißgerät (deutsche Patentschrift 881561) werden C zwei in Schweißrichtung hintereinander angeordnete Schutzgasströme vorgesehen, nämlich ein den Lichtbogen umhüllender, aus der Brennerdüse austretender Schutzgasstrom sowie ein davon vollkommen getrennter, auf einen Werkstückbereich hinter dem Brenner gerichteter Hilfsschutzgasstrom, der über eine trichterförmige Hilfsdüse zugeführt wird. Eine derartige Gasführung liefert eine erheblich schlechtere Schutzwirkung als sie erhalten wird, wenn ein innerer Schutzgasstrom verwendet wird, der von einem äußeren Schutzgasstrom umgeben ist. Damit bei der bekannten Anordnung der Hilfssehutzgasstrom wirksam werden kann, muß die Hilfsdüse so dicht wie möglich über dem Werkstück gehalten werden. Dadurch verliert aber der Schweißer wiederum die Möglichkeit, die Schweißstelle ausreichend zu beobachten.In another known shielding gas arc welding device (German patent specification 881561) , two shielding gas flows arranged one behind the other in the welding direction are provided, namely a shielding gas flow enveloping the arc and emerging from the torch nozzle as well as an auxiliary shielding gas flow, which is completely separate from it and is directed towards a workpiece area behind the torch, which flows over a funnel-shaped auxiliary nozzle is fed. Such a gas flow provides a considerably poorer protective effect than is obtained if an inner protective gas flow is used, which is surrounded by an external protective gas flow. So that the auxiliary protective gas flow can be effective with the known arrangement, the auxiliary nozzle must be kept as close as possible above the workpiece. As a result, however, the welder in turn loses the opportunity to adequately observe the welding point.

Es ist ferner bekannt (USA.-Patentschrift 2 053 417), am vorderen Ende eines Schweißbrenners eine allseitig geschlossene Schutzgashaube vorzusehen, die einen gewissen Zwischenraum zum Werkstück freiläßt und in die Schutzgas eingeleitet wird, das aus mehreren im Boden der Schutzgashaube verteilt an-cordneten Löchern austritt und die Schweißstelle durch ein Feld von einzelnen Schutzgasstrahlen schützt. Abgesehen davon, daß dabei keine inneren und äußeren Schutzgasströme von unterschiedlicher Zusammensetzung benutzt werden, erfordert dieses nach Art einer Brause ausgebildete System für den Ausschluß des Zutritts von Luft große Schutzgasmengen oder aber eine so großflächige Abschirmung der Schweißstelle, daß diese vom Schweißer nicht ohne weiteres einzusehen ist.It is also known (USA. Patent 2,053,417) to provide a fully enclosed protective gas hood at the front end of a welding torch, which leaves a certain gap to the workpiece and is introduced into the protective gas is distributed from a plurality of the base of the protective gas hood cordneten to- Holes and protects the welding point by a field of individual shielding gas jets. Apart from the fact that no internal and external shielding gas flows of different compositions are used, this system, designed in the manner of a shower, requires large amounts of shielding gas to exclude the access of air or shielding the welding point over such a large area that the welder cannot easily see it is.

Der Erfiridung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Schweißer die Schweißung während ihrer Herstellung ständig ungehindert beobachten kann.The invention is based on the task of a method of the initially called type so that the welder can perform the weld during its production can observe unhindered at all times.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere Schutzgasstrom in Form einer kohärenten Strömung erzeugt wird, in dem er in an sieh bekannter Weise durch ein aus einer Mehrzahl von dünnwandigen Trennwänden bestehendes Gitter hindurchgeleitet wird. Eine überraschende Folge dieser Maßnahme ist es, daß die zur Ausbildung des äußeren Schutzgasstromes dienende Einrichtung abweichend von der bekannten Lösung ohne Beeinträchtigung der Schutzwirkung in einem solchen Abstand vom Werkstück gehalten werden kann, daß sie die Beobachtung der Schweißstelle zuläßt. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, daß eine gegenseitige Vermischung der beiden Schutzgasströme weitgehend vermieden wird.This object is achieved in that the outer Inert gas flow is generated in the form of a coherent flow, in which he see in known way by one consisting of a plurality of thin-walled partition walls Grid is passed through. A surprising consequence of this measure is that the device used to form the external protective gas flow differs from the known solution without impairing the protective effect in such Distance from the workpiece can be kept so that they can observe the weld allows. Another important advantage is that there is a mutual intermingling of the two shielding gas flows is largely avoided.

Die Verwendung von kohärenten oder laminaren Schutzgasströmen ist beim Lichtbogenschweißen zwar bekannt, dabei handelt es sich jedoch um völlig andere Problemstellungen.The use of coherent or laminar shielding gas flows is Although known in arc welding, these are completely different Problems.

So ist es z. B. bekannt (USA.-Patentschrift 2 859 328), beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit Helium für einen hinreichend steifen Schutzgasstrom bei verhältnismäßig niedrigen Gasdurchflußmengen dadurch zu sorgen, daß der innere Schutzgasstrom aus leichtem Heliumgas mit einem konzentrischen, turbulenzfrei strömenden Mantel aus schwererem Argongas umhüllt wird. Der aus den beiden Teilströmen zusammengesetzte, aus einem schlanken Brenner austretende Schutz,-asstrom hat verhältnismäßig kleinen Durchmesser und dient ausschließlich der Abschirmung der Schweißstelle selbst. Demgegenüber geht es bei der vorliegenden Erfindung darum, in Fällen, in denen eine großflächige Schutzwirkung erforderlich ist, die insbesondere auch den in Vorschub- oder Schweißrichtung hinter dem Brenner liegenden Werkstückbereich einbezieht und die eine verhältnismäßig sperrige, sichthindernde mechanische Abscbirmhaube erfordert, für eine gute Sichtbarkeit der Arbeitszone zu sorgen. Dabei spielt die Dichte der in den beiden Gasströmen verwendeten Schutzgase keine Rolle. Im übrigen würden die in diesem Zusammenhang bekannten Mittel zur Lösung der Aufgabe der Erfindung auch nicht geeignet sein. Zur Ausbildung des turbulenzfreien Schutzgasstromes ist nämlich bei dem bekannten Brenner ein mit Löchern versehener Verteilerring in das obere, vom Düsenauslaß abliegende Ende einer langen Gasleitdüse eingesetzt. Ein großflächiger kohärenter Hilfsgasstrom, wie er erfindun-s-emäß erstrebt und verwirklicht wird, kann auf diese Weise nicht erhalten werden.So it is z. B. known (USA. Patent 2,859,328) to provide the protective gas arc welding with helium for a sufficiently rigid protective gas flow at relatively low gas flow rates characterized in that the inner protective gas flow of light helium gas with a concentric, turbulence-free flowing coat of heavier argon gas enveloped will. The protection, gas flow, composed of the two partial flows and emerging from a slim burner, has a relatively small diameter and is used exclusively to shield the welding point itself in particular also includes the workpiece area located behind the torch in the feed or welding direction and which requires a relatively bulky, visual obstructing mechanical shielding hood to ensure good visibility of the work zone. The density of the protective gases used in the two gas flows is irrelevant. In addition, the means known in this connection would also not be suitable for achieving the object of the invention. For the formation of the turbulence-free protective gas flow in the known burner a distributor ring provided with holes is inserted into the upper end of a long gas guide nozzle remote from the nozzle outlet. A coherent auxiliary gas flow over a large area, as the invention strives for and is realized, cannot be obtained in this way.

Auch ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift 1000 939), einen laminaren äußeren Hilfsgasstrom durch eine kegelförmige Schlitzdüse hindurch unter einem Winkel gegen den die Elektrode des Schutzgas-Lichtbogenschweißbrenners umhüllenden inneren Schutzgasstrom zu blasen. Dabei tritt aber eine starke Verwirbelung spätestens dann ein, wenn der Hilfsgasstrom auf den inneren Schutzgasstrom auftrifft, was ungefähr auf halbem Wege zwischen dem unteren Ende der Gasleitdüse des Brenners und dem Werkstück der Fall ist. Es versteht sich, daß iniolgedessen eine großflächige Schutzwirkung nicht herbeizuführen ist. Noch viel weniger wäre es möglich, eine solche Schutzwirkung auch dann zu erzielen, wenn die Schutzgasströme aus Gründen der leichteren Beobachtbarkeit der Arbeitszone eine relativ lange Strecke ohne zwangsweise Wandführung zurücklegen müssen.It is also known (German Auslegeschrift 1000 939) to blow a laminar external auxiliary gas flow through a conical slot nozzle at an angle against the internal shielding gas flow surrounding the electrode of the shielding gas arc welding torch. In this case, however, a strong turbulence occurs at the latest when the auxiliary gas flow hits the inner protective gas flow, which is the case approximately halfway between the lower end of the gas guide nozzle of the burner and the workpiece. It goes without saying that a large-area protective effect cannot therefore be achieved. It would be even less possible to achieve such a protective effect even if the protective gas streams have to cover a relatively long distance without being forced to run along the wall in order to make the work zone easier to observe.

Eine zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtung mit einem Schutzgas-Lichtbogenschweißbrenner, der eine Düse aufweist, um die herum eine Einrichtung zur Einführung eines zweiten Schutzgasstromes angeordnet ist, der den aus der Düse austretenden Schutzgasstrom umgibt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil der Düse durch die Oberseite einer hohlen Abschirmung ragt, die ein in an sich bekannter Weise aus einer Mehrzahl dünnwandiger, zur Unterseite der Abschirmung reichender Trennwände bestehendes Gitter enthält und oberhalb des Gitters mit einem Einlaß zur Einführung eines gesonderten Schutzgasstromes versehen ist.A device suitable for carrying out the new method with a gas-shielded arc welding torch that has a nozzle around which a Device for introducing a second protective gas stream is arranged, which the surrounding the inert gas stream emerging from the nozzle is characterized according to the invention that the end part of the nozzle protrudes through the top of a hollow shield which one in a known manner from a plurality of thin-walled, to the underside of the Shielding reaching partition walls contains existing grid and above the grid is provided with an inlet for introducing a separate protective gas stream.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt F i g. 1 einen Aufriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung der bevorzugten Ausführun,-sform des neuen Verfahrens, F i g. 2 eine Ansicht eines Teils der Vorrichtung nach F i g. 1, von unten gesehen, F i g. 3 eine Ansicht ähnlich F i g. 2 für eine abgewandelte Ausführungsform, F i g. 4 einen lotrechten Axialschnitt einer weiteren abgewandelten Ausführungsform, F i g. 5 eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 4 von -unten, und F i g. 6 eine Ansicht ähnlich F i g. 5 einer weiteren abgewandelten Ausführungsform.Further features, advantages and possible applications of the invention emerge from the subclaims and from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. It shows F i g. 1 shows an elevation of a device according to the invention for carrying out the preferred embodiment of the new method, FIG . FIG. 2 shows a view of part of the device according to FIG. 1, seen from below, F i g. 3 is a view similar to FIG. 2 for a modified embodiment, FIG. 4 shows a vertical axial section of a further modified embodiment, FIG. 5 shows a view of the arrangement according to FIG. 4 from below, and F i g. 6 is a view similar to FIG. 5 of a further modified embodiment.

Die in F i g. 1 veranschaulichte Vorrichtung weist einen mit inertern Schutzgas betriebenen Lichtbogenbrenner T auf, bei dem zwischen einer Elektrode E und einem Werkstück W ein Lichtbogen aufrechterhalten wird, während die Vorrichtung auf einer Bahn entlang dem Werkstück vorbewegt wird. Es ist ferner eine Düse N vorgesehen (F i g. 2 und 3), die einen Schutzgasstrom entlang der Elektrode E strömen läßt, um den Lichtbogen abzuschirmen. Der Brenner T wird von einem Gestell F getragen, das außerdem die erfindungsgemäße Hilfsabschirmung abstützt.The in F i g. 1 has an arc torch T operated with inert protective gas, in which an arc is maintained between an electrode E and a workpiece W while the device is advanced on a path along the workpiece. A nozzle N is also provided ( FIGS. 2 and 3) which allows a flow of protective gas to flow along the electrode E in order to shield the arc. The burner T is carried by a frame F which also supports the auxiliary shield according to the invention.

An den Brenner T ist eine kastenförmige Abschir-mung 10 mit rechtwinkligem Querschnitt angebracht, die innen mit einem Gitter 13 versehen ist, das parallele, lotrechte, in Längsrichtung verlaufende Trennwände 12 und parallele, lotrechte, in Ouerrichtung verlaufende Trennwände 14 aufweist. In die Ab- schirmung 10 ist oberhalb des Gitters 13 ein der Gaszuführung dienendes Rohr 15 eingebaut, das zur Verteilung des Schutzgases mit in Längsrichtung des Rohres verteilt angeordneten Löchern versehen ist. Bei dieser Bauweise liegen die größeren Wandflächen des Gitters parallel zur Strömungsrichtuno, des äuße-C ren oder Hilfsschutzgasstromes; sie bilden Kanäle von im wesentlichen gleicher Querschnittsfläche. A box-shaped shielding 10 with a right-angled cross-section is attached to the burner T and is provided on the inside with a grid 13 which has parallel, perpendicular, longitudinal partition walls 12 and parallel, perpendicular partition walls 14 extending in cross-direction. Shielding in the waste 10 is installed above the grating 13 a of the gas supply serving tube 15, which is provided for distribution of the protective gas with distributed in the longitudinal direction of the tube arranged holes. In this design, the larger wall surfaces of the grille are parallel to the direction of flow, of the external or auxiliary shielding gas flow; they form channels of essentially the same cross-sectional area.

Die Trennwände beider Trennwandgruppen haben vorzugsweise gleichen Abstand voneinander, und die Seitenwände des Abschirmungsgehäuses 10 sind vorzugsweise durchsichtig, um die Sichtmöglichkeit innerhalb der Schweißzone zu verbessern. Wenn das Schutzgas keine Feststoffteilchen mitführt, sind vorteilhafterweise zwischen dem Rohr 15 und dem Gitter 13 eine oder mehrere Lagen 16 aus porösem Material, z. B. poröser Bronze, angeordnet, die als Diffusorplatten für das aus dem gelochten Rohr 15 austretende Gas dienen.The partition walls of the two partition wall groups are preferably equidistant from one another, and the side walls of the shielding housing 10 are preferably transparent in order to improve the visibility within the welding zone. When the protective gas is not carrying solid particles are advantageously one or more layers of porous material 16, for between the pipe 15 and the grid. 13 B. porous bronze, which serve as diffuser plates for the gas emerging from the perforated tube 15.

Bei der in F i g. 3 veranschaulichten Bienenwabenform sind die Gaskanäle hexagonal und werden von drei Gruppen 20, 21 und 22 von parallelen Wänden gebildet, die jeweils einen gegenseitigen Winkel von 1201 einschließen. Bei beiden Ausführungsformen fluchten vorzugsweise die unteren Enden des Gitters mit der unteren Stirnfläche der Abschirmung.In the case of the FIG. 3 , the gas channels are hexagonal and are formed by three groups 20, 21 and 22 of parallel walls which each enclose a mutual angle of 1201. In both embodiments, the lower ends of the grid are preferably aligned with the lower end face of the shield.

Schutzgas-Lichtbogenschweißungen wurden unter Verwendung einer nichtabschmelzenden Elektrode an einem 1,6 mm dicken Werkstück aus rostsicherem Stahl mit und ohne Gitter ausgeführt, wobei der Ab- stand zwischen Abschirmung und Werkstück 38 mm betrug. Die Schweißbedingungen waren: Vorschub 635 mm/min, 125 Ampere Gleichstrom, Elektrode negativ, 10 Volt Lichtbogenspannung. Argon wurde in einer Durchflußmenge von 0,28 M3/h durch die Düse sowie mit einer Durchflußmenge von 3,36 m3/h durch die Abschirmung hindurchgeleitet. Wie bei diesem extremen Abstand zwischen Abschirmung und Werkstück zu erwarten war, wurde die Schweißung bei fehlendem Gitter kaum oder überhaupt nicht geschützt. Die Oberfläche der Schweißnaht war wegen der starken Oxydation rauh und entfärbt. Nach Einbau des rechteckig ausgebildeten Gitters wurde dagegen die Schutzwirkung wesentlich vcrbessert. Eine einzige Lage des hexagonalen Gitters führte zu einer noch stärkeren Verbesserung; bei zwei Lagen des hexagonalen Gitters war der Schutz vollkommen; es ergab sich eine glatte, glänzende, silbrige Schweißraupenoberfläche. Bei Einbau von zwei Lagen des hexagonalen Gitters wurden die sechseckigen Kanäle einer Gitterlage versetzt zur anderen Lage angeordnet. Bei einer größeren Gasdurchflußmenge von etwa 4,24 m3/h Argon wurde auch mit einem rechtwinkligen Gitter ein vollkommener Schutz erzielt. Ohne ein Gitter ergaben indessen auch größere Durchflußmengen keine bemerkenswerten Verbesserungen. Vielmehr war es zur Erzielung brauchbarer Schweißergebnisse nötig, den Abstand der Abschirmung vom Werkstück auf ungefähr 9,5 mm zu vermindern.Inert gas arc welding have been performed using a non-consumable electrode to a 1.6 mm-thick work piece of stainless steel with and without proof grid, wherein the waste was stood mm between the shield and the workpiece 38th The welding conditions were: feed rate 635 mm / min, 125 amperes direct current, electrode negative, 10 volts arc voltage. Argon was passed through the nozzle at a flow rate of 0.28 m3 / h and through the shielding at a flow rate of 3.36 m3 / h. As was to be expected with this extreme distance between the screen and the workpiece, the weld was hardly or not at all protected in the absence of a grid. The surface of the weld seam was rough and discolored because of the strong oxidation. After installing the rectangular grille, however, the protective effect was significantly improved. A single layer of the hexagonal grid resulted in an even greater improvement; with two layers of the hexagonal grid the protection was perfect; it resulted in a smooth, shiny, silvery weld bead surface. When installing two layers of the hexagonal grid, the hexagonal channels of one grid layer were arranged offset to the other layer. With a larger gas flow rate of around 4.24 m3 / h argon, complete protection was achieved even with a right-angled grille. However, without a grid, even larger flow rates did not produce any notable improvements. Rather, in order to achieve useful welding results, it was necessary to reduce the distance between the shield and the workpiece to approximately 9.5 mm.

Bei der in den F i g. 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsform weist die Abschirmung ein Ge- häuse 25 mit verhältnismäßig dicken, wassergekühlten, metallischen Außenwänden auf. Das Gitt.-r besteht aus mehreren dünnwandigen, konzentrischen Metallrohren 26, die zu einem Einsatz zusammengefaßt sind, der im Gehäuse 25 montiert ist. Die Rohre sind im Abstand zueinander und zum Gehäuse mit lElfe von Drahtstiften 27 gehaltert, die an die Rohre angeschweißt sind. Die Stifte sind so angeordnet, daß sie kein Eindringen von Luft in den äußeren Schutzgasstrom bewirken. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, enden die Stifte gut oberhalb der Unterkante der von den Rohren gebildeten Düsen; sie sind außerdem so gestaffelt, daß in dem äußeren Schutzgasstrom kein zusammenhängender offener Weg entsteht, über den Luft in den äußeren Schutzgasstrom gelangen kann. Ein Drahtgitter30 stellt eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Schutzgases auf sämtliche Ringkanäle zwischen benachbarten Metallrohren 26 sicher. F i g. 6 zeigt eine von vielen möglichen abgewandelten Ausführungsformen, bei der die Drahtstifte durch gewellte Wände 32 ersetzt sind, die das Gitter zusammenhalten und versteifen.In the case of the FIGS. 4 and 5 illustrated embodiment, the shield has an overall housing 25 with comparatively thick, water-cooled, metallic outer walls on. The grid consists of several thin-walled, concentric metal tubes 26 which are combined to form an insert which is mounted in the housing 25. The tubes are supported at a distance from one another and to the housing with eleven wire pins 27 which are welded to the tubes. The pins are arranged in such a way that they do not cause air to penetrate into the external protective gas flow. As shown in FIG. 4, the pins terminate well above the lower edge of the nozzles formed by the tubes; they are also staggered in such a way that there is no coherent open path in the outer protective gas flow through which air can get into the outer protective gas flow. A wire mesh 30 ensures an essentially even distribution of the protective gas over all the annular channels between adjacent metal tubes 26 . F i g. Figure 6 shows one of many possible modified embodiments in which the wire pins are replaced by corrugated walls 32 which hold and stiffen the grid.

Der Abstand zwischen den Metallrohren 26 wird vorzugsweise klein, und zwar in der Größenordnung von 4,7 mm oder weniger, gehalten. Der Außendurchmesser der Abschirmung kann beliebig groß sein; er wird in erster Linie durch den Oberflächenbereich bestimmt, der an der Schweißstelle abgeschinnt werden muß. Das Verhältnis zwischen der abzuschirmenden Schweißzone und dem Querschnitt der Abschirmung liegt annähernd bei 1: 1. The distance between the metal pipes 26 is preferably kept small, on the order of 4.7 mm or less. The outer diameter of the shield can be of any size; it is primarily determined by the surface area that has to be peeled off at the welding point. The ratio between the welding zone to be shielded and the cross-section of the shield is approximately 1: 1.

In einigen Fällen lassen sich an Stelle von Metall für das Gitter und/oder das Außengehäuse andere Werkstoffe, wie hochtemperaturbeständige keramische Werkstoffe, verwenden. Um zu einer unbehinderten Sicht auf die Schweißzone beizutragen, sind die unteren Enden der Rohre gegenüber dem jeweils nächst innen liegenden Rohr etwas nach oben zurückgesetzt.In some cases it can be used in place of metal for the grille and / or the outer housing is made of other materials, such as high-temperature-resistant ceramic Materials. To contribute to an unobstructed view of the welding zone, are the lower ends of the tubes opposite the tube closest to the inside slightly set back upwards.

Kohärente Ströme wurden mit dem Verfahren und der Vorrichtune, nach der Erfindung auch dann erzielt, wenn dem Gas ein pulverförmiges Flußmittel zugesetzt wurde. Es konnte dabei genau die Zone bestimmt werden, auf die die Teilchen aufprallen. Gemäß den jeweiligen Anforderungen der Schweißzone oder der umliegenden Zonen können auch Teilchen mit unterschiedlichen Eigenschaften benutzt werden. Beispielsweise wurden für die innere Zone Stoffe verwendet, die eine oder mehrere der folgenden Wirkungen zeigen: Änderung der Elektrodenabschmelzgeschwindigkeiten, Änderung der Lichtbogenspannung, Desoxydation des Schweißgutes im geschmolzenen Zustand, Legierung des Schweißgutes zur Erzielung besserer Schweißguteigenschaften und Beeinflussung der Fließfähigkeit des Schweißgutes zwecks Ausbildung einer gewünschten Oberfläche der Schweißung. Für die äußere Zone werden die Teilchen nach anderen Gesichtspunkten ausgewählt. Beispielsweise wurden Teilchen verwendet, die in erster Linie als Abdeckung für die wärmebeeinflußte Zone und das erstarrte Schweißgut wirken, um einen Schutz für eine gewisse Zeitspanne zu gewährleisten, nachdem der Brenner von der betreffenden Zone wegbewegt worden ist.Coherent currents were made with the method and apparatus, according to of the invention also achieved when a powdered flux is added to the gas became. It was possible to precisely determine the zone on which the particles hit. Depending on the requirements of the welding zone or the surrounding zones, you can particles with different properties can also be used. For example Substances were used for the inner zone that contain one or more of the following Effects show: change in electrode deposition rates, change in Arc voltage, deoxidation of the weld metal in the molten state, alloy of the weld metal to achieve better weld metal properties and influence the flowability of the weld metal for the purpose of creating a desired surface the weld. For the outer zone, the particles are different from one another selected. For example, particles have been used primarily as a cover for the heat-affected zone and the solidified weld metal act to provide protection ensure for a period of time after the burner of the concerned Zone has been moved away.

Claims

Claims: 1. A method for processing workpieces by means of an electric arc, in which an electrical arc is formed between an electrode and the workpiece and the workpiece is shielded from the atmosphere by means of an inner and an outer shielding gas flow, the shielding gas flows having different compositions and both against the Workpiece directed and guided together with the arc along a certain path over the workpiece, characterized in that the external shielding gas flow is generated in the form of a coherent flow by passing it in a known manner through a grid consisting of a plurality of thin-walled partition walls will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the main part of the coherent outer protective gas flow is directed against the parts ZD of the workpiece which are at the rear with respect to the feed direction. 3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2 with a protective gas arc welding torch having a nozzle around which a device for introducing a second protective gas flow is arranged which surrounds the protective gas flow emerging from the nozzle, characterized in that the End part of the nozzle (N) protrudes through the top of a hollow shield (10, 25) which contains a grille (13, 26) , which is known per se from a plurality of thin-walled partition walls reaching to the underside of the shield, and above the grille with an inlet for introducing a separate protective gas stream is provided. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the shield is designed as an elongated housing (10) , the nozzle (N) is arranged at one end of the housing and the inlet for the separate protective gas flow has a perforated tube (15) . 5. Vorrichtun- according to claim 4, characterized in that one or more layers (16, 30) of porous material are arranged between the tube (15) and the grid (13, 26). 6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the grid (13) is formed by two substantially mutually perpendicular groups of flat partition walls (12, 14). 7. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the grid is designed as a hexagonal honeycomb grid. 8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the grid consists of several layers arranged one above the other, the gas passage channels of which are offset from one another. 9. Apparatus according to claim 4, characterized in that the grid consists of a sequence of concentric, thin-walled tubes (26) . 10. The device according to claim 9, characterized in that the tubes are connected to one another by means of corrugated walls (32). 11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the tubes (26) are set back slightly upwards with respect to the respective next inner tube.