DE1565348A1 - Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweissen in die Schweissstelle umgebender Gasatmosphaere - Google Patents
Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweissen in die Schweissstelle umgebender GasatmosphaereInfo
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- DE1565348A1 DE1565348A1 DE19651565348 DE1565348A DE1565348A1 DE 1565348 A1 DE1565348 A1 DE 1565348A1 DE 19651565348 DE19651565348 DE 19651565348 DE 1565348 A DE1565348 A DE 1565348A DE 1565348 A1 DE1565348 A1 DE 1565348A1
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Description
i,. INO. B. HOLZEB
BMMl it·*«
T565348
K. 131
Augsburg, den 10.
The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House,
Londoh, »ν. 6», England
Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweißen in die
Schweißstelle umgebender Gasatnosphare.
Die Erfindung betrifft das elektrische Lichtbogenschweißen
mit kontinuierlich zugeführter, sich verbrauchender
Elektrode in einer umgebenden Gasatmosphäre und beinhaltet u. a. auch das Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit sich verbrauchenden
Elektroden. Ein Schweißverfahren der letztge-
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en Art ist ur«.t-jr I er. W rnen "LII j-oohv;ell:',in.j" "o-jrZ'ir.nt.~oworden.
l bax'-nnzen ό :n.,-<3i,:v ;γΓ'-;.ren d:.- orren rorv niiton Art
findet ein sich stets wia-Ierhoionol durah dr-3 vor. d-.-r £L>?ktvade
ηbsohnelsende 3ohwei-:xot'iri'il kura^eoc'.^os :aner o^i.v/ei.ilichtboj-an
1-iV:,'3r:iun->
Bei diesem 3ch".:;ei3Tiri":-hren, ·.','■-^c:.en boidpielsv/eis'3
in der britischen P^t-entacnrift 9C1 353 beschrieben
ist, wird eine 3ch.wei3stromquelle verwendet, weiche sicherßteiit,
dau an der Schweißstelle etwa in Zeitspannen von
der 3rößenordnung von ungefähr einer Sekunde jeweils eine
Vielzahl von abwechselnden Lichtbogen- und KurzSchlußphasen
auftritt. Hierf'ir ist 3edin-:un;» da.: d*ir von der 3cir.7ei3-stroniquelle
gelieferte otron -7'ihren'i der Lichtbor-anph"sen
so schwach ist, daß die von ihm jeweils hervorgerufene LIpterialabschmelzung
von dsr Elektrode uxt der 3eschwindiF;keit
der Elekt;rodenzuf';hrung nicht Schritt halten kann, so d*ß
sich die Lichtbogenlänge jeweils rasch fortschreitend bis zum Kurzschluß der Elektrode mit dem "Jerkst'ick verkürzt,
Sin Materialübergang von der Elektrode zur Schweißstelle
findet also praktisch nur während der KurzSchlußphasen statt.
An die Schweißstromquelle ist die Anforderung zu stellen,
daß sie an Elektrode und Werkstück eine konstante Spannung liefert, welche geringer ist als diejenige Spannung,
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Ynit' ?. elcher unter-scnsi; gleichen Ssiingun-ren. ein von il-ursjchl"o.;en
irol-r Lichtbogen, unt-erhalten -.veräen k=iin und
:\u:lordern rauJ der gelieferte Strom dazu ausreichen, die Elektx"büenspit::
>3. bei ICurzschlu-Toeclindungen abzuschmelzen, doch
d.'.rf «Ι ;r- ÄursöohluiästroM. nicht auf solche Vierte oier mit
solch τ je.Jc^iri:iig-t'O t 'inwnehsen, dn£ beim neuerlichen
Z'Lnden des Licl.ttogens ein st-rkes Spritzen -tuftritt. In
der. cciivveißstroaikreis sind Induktivitäten o-'ier K':p?i2it:iten
angeordnet, in vrelchen während der Kurzschluiiph^sen üierbie
-jespeichert wird und mittels welcher ei:*?r, konstanten
niedrigen op'::r.ran«: eine l'b-arspannuntc rroi:rla-;ert v/ird, welche
bewirkt j d^ 3 jeweils vor jeder Kurz schlu-iphn se v;.::.hrend
eines bestimmten bebrenaten Zeitrnuiues ein Lichtbogen aufrechterhalten
wird.
Sclr.vi ^rijtlceit bei der oben ujene nut eil bekannten
KurEschluß-Lichtbogeiischweißuiig mit den F-u=cenblickiich zur
Verfügung stehenden Geräten .besteht darin, dai: die V/iederholungsfrequens
der Ivursschlußphasen zur "nregelmäEiskeit
neigt. Hierdurch wird eine veränderliche ~«iär:nezufuhr zur
Schweißstelle verursacht und unter bestisinten Umständen
treten Sch-.Teiinahtfehler aufgrund ungenügenden Schweißflusses
auf.
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Sin weiterer Iiaohteil besteht darin, dnß der ÄLektrodendurchmesser
begrenzt werden muß, wenn ein zu starkes Spritzen vermieden v/er den soll. Augenblicklich (Dezember 1964-) beträgt
der Durchmesser des mit dem genannten bekannten Schweißverfahren verschweißbaren Stahldrahtes höchstens 1,5 πιπί»
insbesondere bei senkrechter oder Überkopfschweißung.
Schließlich ist als Nachteil des bekannten Verfahrens anzusehen, daß die Hochstepannung, bei welcher das Verfahren
noch zufriedenstellend und ohne zu starkes Spritzen arbeitet, begrenzt ist. Die Wärmezufuhr zur Schweißstelle ist daher
im Verhältnis zu der Materialablagerungsgeschwindigkeit ebenfalls begrenzt und dies k&nn bei der Verschweißung dicker
Platten von beispielsweise mehr als 9 mm Stärke zu Schweißnahtfehlern aufgrund ungenügenden Schweißfluß3es führen.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei
Schweißverfahren mit dem soeben beschriebenen Wechsel zwischen 'Kurzschlußphasen und Lichtbogenphasen eine regelmäßigere
und größere Wärmezufuhr und dadurch eine größere Unabhängigkeit
von den Schweißgut- und Schweißdrahtabmessungen zu erzielen,,
Die Erfindung beinhaltet demgemäß ein Verfahren zum elektrischen !lichtbogenschweißen in die Schweißstelle um-
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gebender Gasatmosphäre, wobei an der .schweißstelle, welcher
eine sich, verbrauchende Schweißelektrode kontinuierlich zugeführt
wird, etwa in Zeitspannen von der Größenordnung von ungefähr einer Sekunde Jeweils eine Vielzahl von abwechselnden
Lichtbogen'- und Kurzschlußphasen auftritt, und ein derartiges Verfahren ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die an Schweißelektrode und Werkstück anliegende
^Spannung mit bestimmter;.!Frequenz zwischen einest oberen
und einem unt-aren Wert verändert wird, wobei die oberen
Spannungswerte an beliebiger Stelle innerhalb der Licht-*-. bogenphasen auftreten können, so daß sieh der Materialtrahsport
an der Schweißstelle in Abhängigkeit von dieser bestimmten Frequenz vollzieht.
Der untere Spannungswert hat im allgemeinen dieselbe
Größenordnung oder ist kleiner als die normalerweise bei dem
bekannten Kurzschluß-Lichtbogeiiverfahren verwendete Spannung,
nämlich 15 Y his 36,Y, und ist außerdem kleiner als die bei
sonst gleichen Bedingungen zur Unterhaltung eines von Kurzschlüssen freien Lichtbogens erforderliche Spannung.
Der obere Spannungswert liegt über der Spannung, welche
normalerweise bei sonst gleichen Bedingungen in -bekannten
Korssschlüß-'Schweißverfanren bei gleicher SLektrodenzufüh-
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Miß 12/0*43
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rungsgeaohwindijkeit sur Anwendung korat und betragt in ίΙΙ-gemeinen
Toer 30 7. Yorzu^sv/eise h?t diese obere Spannut;;:
einen .»'erfc, bei v.-ilohe" unter Jen betreffend en Betriebs—
bedin-_;un-jen ein von Kurs sohl-'laß en freier Lici^co^n unt;r- ·
halten vd.."d.
Dabei soll kein I.:»-ceri*;ltr?nspori;" d^r-jih einen freien
Flug zwischen Elektrode und oohwei3stelle stattfinden. Ss
zeigt sich, dBZ bei .Ausführung de^ erfi-iäurgs^enäßeß 7erfahrens
an der' SIektraienspitze v/'-rireii'I aer .."irkun^sl':uer
der höheren Spannung ein verhältni *sä3is großer Tropfen
aus geschmolzenem Material gecild^t ;vird, :veIcher jriliroiA
der iDarsschiußphase in die Sohweiisstelle fliegt.
Bei den bekannten KurzschluB-LichtbogenschweiBv-rf^hren
ist ein verhältnismäßig starker Xurzsehluüstrom erforderlich,
damit das iSlektrodenmeterial abgesohmoizen und
der an der Slektrodenspitze. gebildete Iletelltropfen abgetrennt wird. Diese Betriebsweise ist zwar mit Einrichtungen
zur Ausführung des erfindungsgemäßen Terfahrens auch durchführbar,
doch sind hier die Bedingungen auch so einstellbar, daß der Kurzschlußstrom nicht zur Erschmelzung des
Metalltropfens an der Slektrodenspitze beizutragen braucht
und in diesem JFalle ist,daher kein merklicher Anstieg des
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SchvieiBstromes fls Polge des Kurzschluss es /notwendig. Dieses
Verhalten v;ird dadurch sichergestellt, d^i der Aufenhlicksv;ert
des ·3σ1ι-.νβ1»ϊstromes durch1 die Schv/eiBstromquelle unabh"ai.~i.H
von etwa zwischen der sich ver"brauchenden Elektrode
und dem '.Verlest "ck auftretenden Kurzschlüssen eingehalten
wird. Die verv;endete Schv.'eiSstroniquelle liefert also einen
während der ]£ur33chlu2phr.3er "begrenzten Ausg-ngsstrom.
:r.ur AusfX-rrung les erfindungseemäiien "/erf'-hrens ist "bei-."
spielsweiae eine Stromquelle geeisn^t, welche eine aofnller.de
op;-niiunrs-StroHich'irakteristilc aufweist, so d.^3. der
trem unsefälir um 2O l,i üb~r des Lichtbo -·■-nat
Die an iilektrole und oclr.veißsteile bsv;. V.rerl:st"ck an-■:>?;ie.^te
Spannung kann abvrechselnd vcn einer Energieluelle
niedriger Spannung und einer Saergiequelle hoher Spannung
geliefert werden, wobei die Umschaltung mit der oben genannten
bestimmten Frequenz erfqlgt. Ds ist jedoch such!',
möglich, die niedrige Spannung kontinuierlich zusuf"ihren
und dieser Spannung eine Spannung zu überlagern, so da3
die hohe Spannung sur "Verfügung steht, wenn sie benotirt
wird.
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Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die die Schweißstelle und die Elektrodenspitze umgebende Gasatmosphäre von Einfluß. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemaßen Verfahrens, bei welchem 3tahlw;rkst'icke mit gebräuchlichem deoxydiertem Elektrodendrsht
geschweißt wurden, hat sich herausgestellt, daß als Schutzgas zur Fernhaltung.der Luftatmosphäre von
der Schweißstelle und der Elektrodenspitze am besten Argon geeignet ist. Bei Argon tritt nun die Erscheinung auf, daß
bestimmte Kräfte im Lichtbogen, welche &is Piasmsströmungen
zu deuten sind, den an der Elektrodenspitze befindlichen Tropfen aus geschmolzenem Metall während der Lichtbogenphasen
gegen die Schweißstelle hin drängen. Hierdurch wird d^s Auftreten der Kurzschlußphsse zeitlich vorverschoben
und die Betriebsbedingungen können so eingePtellt werden, daß jeweils ein oder mehrere Kurzschlüsse während der Wirkungsdauer
der hohen Spannung und/oder daß Jeweils ein Kurzschluß während der Wirkungsdauer der niedrigeren Spannung
auftritt oder daß ein Kurzschluß während Jeweils zwei oder drei Spannungszyklen auftritt, wobei Jedoch immer
eine regelmäßige Wiederholung dieser Vorgänge beobachtet wird.
Auch bei anderen einatomigen Gasen als den Licht-
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. bogen umgebende Atmosphäre, wie "beispielsweise bei Helium,
wird dieser Sinfluß auf den Materi-i!transport beobachtet
und es können, daher im allgemeinen llischungen aus derartigen
einatomigen Gasen verwendet werden, welche Toer SC ,0 Argon
oder Helium enthalten. Es können noch geringe Anteile von Sauerstoff hinzugefügt werden, durch welche die Oberflächenspannung
des geschmolzenen 1,'etalles verringert
und die Gestalt der niedergelegten iachwei3raupe verbessert
wird.
Bei Ausfahrung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist 25U beachten, daß für die Ausnutzung der soeben beschriebenen
Erscheinung die Lichtbogenlänge gering genug gehalten werden muß, um wiederholte Kurzschlüsse zu ermöglichen.
Doch können im Vergleich zu bekannten KurzschluS-Lichtbogenschweißverfahren
größere Lichtbogenlängen zugelassen werden. Die Lichtbogenlänge hängt von der Größe der Metalltropfen
und damit vom Blektrodendurchmesser ab. Weiter ist die Lichtbogenlänge von der mittleren Spannung
und dem mittleren Strom oder von der ELektrodendraht-Zuführungsgeschwindigkeit
abhängig. Wird daher die Elektrodendra&t-^führimgsgeschwindigkeit
konstant gehalten, so hängt die Lichfbogenlange von der mittleren .Spannung
und den mittleren Strom ab. Bei Annahme eines impuls-
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förmi^en Verlaufes des hohen Spannungswertes (uni eines
. entsprechen le~ o~:'oniv-j?l'"ufes) ier Saergi«quelle und entsprechend
den jev/'-nschten Betriebsbedingungen gewühlten
mittleren op^nnun-s- und Stronweren fahren besonders niedrige
./erte des genannten unteren Spannun.Tsv/ertes (und
otrom.vertes; der Energiequelle !"zu, dE£ vor Jen: Auftreten
der Spinze des Impulses hoher Spannung ein Kurzschluß zustande
konisi". Durch eine Erniedrigung des dem hohen Impuls
entsprechenden otrones und eine Erhöhung des soeben
genannten niedrigeren Stromes bei Aufrech^erh?-ltung des
Mittelwertes '.vird der Moment, in welchem ein ilurzschluE
auftritt, vorzö "ert.
3ei einem z^^ehenen .Vert der oben ."enKnnten be
ten Frequenz und bei Zuf;ihrung eines Slektrodendr^htes
bestimmter Dicke soll der während der Lichtbogenphasen
fließende Strom so groß sein, daß an der Elektrodenspitze
ein genügend großer Tropfen aus geschmolzenem Material
gebildet wird, welcher durch die Plasmakräfte des Licht bogens derart gegen die Schweißstelle hin auseinandergebogen wird, daß er schließlich die Elektrode und die
Schweißstelle miteinander kurzschließt.
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Gasen gebildeten Umgeoun^satinosphare, beispielsweise in
Kohlendioxid, Luft oder Stickstoff (zur Schutsg^sschweiiuHä
mit iuipf-ireiektroden an xCupf erwerkst icken) errichtet,
so werden andere Lichtbo "enkräfte beobachtet. In diesen
Pillen wird d^r an der Slektrodenspitze gebildete Tropfen
sus geschmolzenem Material offenbar von der Schweiß st eile
so lange weggestoßen, als die während der Lichtbogenphasesucef'ihrte
liolie Spannung wirksam ist. Sei dorar^igen Um—
•gebungsatmosptviren ist es also notwendig, d^ß während
d*r Lichtbοgraphssen unter Zuführung der hohen Spannung
•von der Energiequelle her ein kröpfen r.us geschmolzenem
lü-.terial ausreichender Größe gebildet wird, welcher sich
jedoch noch nicht von der Elektrodenspitze löst. Die hierauf erfolgende Zuf'-ihrung des niedrigen Spannungsherdes,
welcher nicht dr.zu. ausreicht, unter den bestehenden
3edinjungen einen beständigen Lichtbogen zu unterhalten,
führt zu einen Verschwinden der AbstoSu:igskr;Afte und ermöglicht
eine überbrückung des Hrumes zwischen Schweißstelle
und Elektrodenspitse durch den Tropfen, welcher hierauf
in das Schweii:bad einfließt! LIit zweiatomigen Gasen kann
daher nur jeweils ein Kurzschluß für eine jeweils von der Energiequelle bestimmte Folge eines hohen und eines niedrigen
Spannungsimpulses eingestellt werden.
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Durch d'-s erfinlungsgemäße Verfahren ist es erstmals
ru'-rj-ich Reworde::, zufriedenstellende ochweißnühte in senkrechter
Ls/je herzustellen, wobei mit einem Flußmittel-Kern
versehene otahlrohrelektroden von ca. 2,5 nun Durchmesser
unter einer Argon-Schutzgasatmosphare verschweißt werden.
Bei Verwendung von Rohrelektroden mit einem Kern, welcher geringere elektrische Leitfähigkeit als des Rohrmoteri^l
aufweist, können offenbar größere Veränderungen
der Lichtco :enlän.~e bei der Ausführung des erfindungs^emUiieri
7oi"f■ -hrens zureles^en ".ver-ien. Dies ist dnr-iuf zurückzuf'ihren,
Ί'·.: sich während des Brennens des Lichtbogens ein Vcr3. run;v ;'U3 Ilernmaterial bildet, y/oIcher über den
H^nd des umgebenden Rohres vorsteht. Der Lichtbogen r^eht
nun mehr.von diesem R^nd aus als von dem genannten Vorsprung
geringerer Leitfähigkeit, welcher -ils F'ihrungsv/eg
dient, längs welchem geschmolzenes L'et';ll von dem Elektrodenrohr
nach der Schweißstelle fließen kann. Der Abbrand oder die AufSchmelzung des vorragenden KernneteriaIs erfolgt
entweder kontinuierlich oder schubweise, doch ist zumindest während bestimmter Abschnitte der Schweißdauer eine
gute Führung des geschmolzenen Metalles von dem Elektrodenrohr weg sichergestellt.
BAD
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Gemäß einem bestimmten Ausf'::h.rungsbeispiel der Srfindung
wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter einer Argonatmosphüre eine Rohrdraht-Stahlelektrode mit
einem Kern aus Flußmittel verschweißt. Das ICernnu terial
besteht im wesentlichen auj schlackenbildenden Stoffen,
welche das Innere des Rohrdrahtes ausfüllen und deren elektrische leitfähigkeit geringer als diejenige des
Bohrmaterials ist. Die Elektrode wird dem Stahl-Ü'erkstück
mit einer konstanten geschwindigkeit von 1,52 n/min.
zugeführt und die Energieaufuhr erfolgt in Perioden gleicher Dauer jeweils abwechselnd von einer Energiequelle
niedriger Spannung und einer Energiequelle hoher Spannung, wobei die Umschaltfrequenz 50 Arbeitsspiele je Sekunde
beträgt. Der durchschnittliche Sphweißstrom betragt
215 A und die durchschnittliche Schweißspannung ist 21,5 V. Die Leerlaufspannung der beiden Energiequellen
beträgt 53 V bzw. 28 V.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird ein massiver Stahl-Elektrodendraht von 1,2 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 2,15 m/min, zugeführt und unter einer Argonatmosphäre verschweißt, wobei der durchschnittliche Schweißstrom 105 A beträgt.
Während der Impulsperioden treten Scheitelwerte von 175 A
s·-■''-'
. BAD ORlGJNAU ^
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auf und während d«r Xurzschlußph^se wird ein Jt;rom von
275 A beobr-ohtet. Boi diesem Ausf'ihrun^sbei spiel be tr" -on
die Leerl- ufsp-innur.jen der beiden Saer^iequellen 55 T
bzw. IS Y und lie mittlere Lioh^bogenspfinnunp; betragt 15 V.
Die Unser.· Itfrequenz ist wiederum 50 Arbeitsspiele .je
Sekunde.
Bei dünste llung der Werte gemäß den oben '-ir-geo-et
Ausf'ihrun^sceispielen werden zufriedenstellende Schweißnäh.te
erzielt. Durch. Oszillographenauf zeichnungen während
der Ausführungen von Schweißungen ar^-jr diesen und ähnlichen
Bedingungen kGrm gezeigt werden, daß die Umschaltung
der an Elektrode und Werkstück angelegten Spannung.zu einem
verhältnismäßig regelmäßigen Auftreten der Kurzschlüsse führt. Im allgemeinen treten diese Kurzschlüsse mit der
Umschaltfrequenz auf, doch können durch Einstellen entsprechend anderer Betriebsbedingungen auch harmonische
oder subharmonische Wiederholungsfrequenzen der Kurzschlüsse
erzwungen werden. Außerdem ist es möglich, eine regelmäßige Wiederholung in einem bestimmten Bythmus zu erreichen, beispieleweise also zwei Kurzschlüsse während der Wirkungsdauer der oberen Spannung und ein einziger Kurzschloß
während der Wirkungsdauer der unteren Spannung. Diese Segelmäßigkeit steht im Gegensatz zu der ziemlich unregel·-
mäßigen natürlichen Wiederholung und Bauer a&r Kurzschlüsse
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"bei entsprechenden o-jk-nnt-jn Verfahren uni hSit eine
>jl-3ichn:i3i;---^e
.'/ärmezufuhr n^-ch 4-?r och^ei^stoli·; zur Folre.
.Veiter >Ίίιη beobr^c^tst 7,-irden, d'".l -lie ..;Ärr.e zufuhr ::ur
oc";i'"ei£.ituli.e {je^en "Dei* α-.r^eni^^n :.ei \:>i'" nn'jen .5-3 /,ei.:-
virf'-hreii erli^ht ,verien k' nn, vns r.af -11-3 ..iivruii·' i-r
hoi.-in όρ-ίηηαη,: avrf-.:o:.en Jlek^roie u.:d /· rks^'ick suj>>:c.·:-
. suiT"":iro:i -ist. ΟθπξίΧοϊ. "^e lc'irm-'i: ώΙ-?1::;ΐΌ :en frc/.-:ven
Juz'oliT;e3uers versühv.'«!3i3t '.verden, oiine dr-i: ein-au st'rlc-s
ο^:·1τ;3βη "iuf üritt und es kennen '-ucr. ot^hlpl· tt-^r. von ".ber
ν ™-: Dicke ^e-johweiist v/eräen, oiine d?-.: lie 3chv;ei3n'--ht
zu Fehlern auf^rmil unnureiclionäen .33h".vei3fl:is8e3. neigt.
I.."'\;.-vrL dx3k^r-3 ?lntt-sn V;rö3lv.vei3t '.vorIon, so sind sel"bstvar5i:
nilich Ia-3Ii-Vere 3cliv.reil:n:Uite län^js d>?r Schwei.:fuse
eriorierlicli.
Ss sei darauf hingewiesen, dn3 die nit "ei'sohieden
einstellbarer Wiederholungsfrequens auftretenden Spannungen
f'ir das erfindunssgeaä3e Verfahren in verschiedener
V/eise bereitgestellt «-erden -kennen.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine hierfvir geeignete
Einrichtung dargestellt, weiche besonders einfach ist und in Verbindung mit gebräuchlichen halbautomatischen und
vollautomatischen "LilG-Schweißanlageii" verwendbar ist.
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Die3.3 Einrichtung ict ^n nnd-?rer .Stelle in ihren Einzelheiton
beschrieben.
In dor Zeichnung ist bei 10 eine II' ••r-:-eleutet;, welche üb or Anschlüsse 12 mit den S.'-mraelschie-
:.en eines Dreiph^sen-./echselstromnetzes verbunden ist.
Die !■· uptenergiequelle enthält eine Tmnsformator-Gleichricht-'-r^ch^ltung
mit einer flachen oder leicht abfallenien opamiun^s-otromchsrakteristik an Au sy?.· ng und liefert
'■ rL ;;!·=· ζ:, el: vor or'-uch end β Elektrode 14 eines nech dem
".'Z ^'-licoweißverfehren arbeitenden Schweißgere.tea einerseits
und sn ein zu schweißendes Werkstück 16 andererseits
eine niedrige Gleichspannung. In Heihe mit der Licht
■;c -i-nstrecke liegt eine Induktivität 18. Diese Induktivität
I:'jnn die Form einer Eisenkerndrossel mit einem engen
Iuft3;5lt h'-ben, df=ren Induktivit.-tsv/ert 10 mH. bis .100 mH
Parallel zu der Hauptspannungsquelle 10 liegt eine rliifsspannungsquelle 20, welche demzufolge an die aus der
Induktivität 18 und der Lichtbogenstrecke gebildete Se— rienschaltung angeschlossen ist. Die Hilfsenergiequelle
enthält einen Impulsgenerator und ist derart ausgebildet, daß sie Schweißgleichstrom-Impulse mit einer vorbestimm-
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baren «viederholungsfreque-nz von beispielsweise -;C Hz,
60 Hz». 100 Hz oder 12C Hz abgeoen k'irrn und hier lurch.
die an die Elektrode und di;s Werkst ilck abzugebende erforderliche
erhöhte o:vi.nnun£ erzeugt. V/ird während des
Betriebes durch die iü-lfsen-'r^iequelle 20 ein Schwei.issronimpuls
erzoutTt, so erfolgt durcli die höhere Sp-innun?; ier
HilfSünergiequelle eine Ie5envorspannung der ΓίΡ-uptenergiequelle
1ü, welche deciaufolice keinen oohv/ei.3strom ab 'ibt.
Fällt jedoch die Impulsspannung auf einen niedx^i^en .lert
ab, bevor sie gänzlich verschwindet, so liegt wied-?r iie
Ausgangs spannung der iiner^ie quelle 10 an der Sshweißeiektrode
14 und dem Werkstück 16 an.
Es kann jedoch auch in Serie mit jed::-r .äner5-squelle
eine gesonderte Drosselspule eingeschaltet sein, '.velohe
den jeweiligen Kurzschlußstrom auf einen erträglichen Wert begrenzt.
Der Fachmann kann jedoch noch weitere SohweiBs-romquellen
aufbauen, mit welchen das oben im einzelnen beschriebene erfindungsgemäße Schweißverfahren ausführbar
ist. Hierfür gibt es auch einphasige Schaltungen.
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Claims (7)
1. Verfahren zum elektrischen Lichtbogensohweißen in die Schweißstelle umgebender Gas atmosphäre} wobei an der
Schweißstelle, welcher eine sich verbrauchende Schweißelektrode kontinuierlich zugeführt wird, etwa in Zeitspannen
von der Größenordnung von ungefähr einer Sekunde jeweils eine Vielzahl von abwechselnden Lichtbogen- und Kurzachlußphasen
auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die an Schweißelektrode und Werkstück anliegende Spannung mit bestimmter
Frequenz zwischen einem oberen und einen unteren Wert verändert '.vird, wobei die oberen Spannungewerte an beliebiger
Stelle innerhalb der Lichtbogenphaeen auftreten können, so
daß sich der Suhweißmaterialtransport an der Schweißstelle
in Abhängigkeit von dieser bestimmten Frequenz vollzieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'.'.i der niedrige Spsnnungswert kleiner «ls derjenige 3pan—
nunrsvrer- ist, tai v.*elchera sich unter sonst gleichen Bedingungen ein von KurzSchlußphasen freier Lichtbogen einstellt,
während der hohe Spannungswert "ber diesem Spannungswert
liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekean-
ßAO
G09812/Q84S
zeichnet, daß di3 zwischen Elektrode und Werkstück"angelegte
Spannung abwechselnd von einer Spannungsquelle mit höherer Ausgangsspannung und einer Spannungsquelle mit
niedrigerer Ausgfngsspannung zugeführt wird, wobei die
Umschaltung von der einen auf die andere Spannungsquelle
mit d-?r genannten bestimmten Frequenz erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als Elektrode eine Rohrelektrode mit einem Kern verwendet wird, welcher geringere Leitfähigkeit
besitzt als das Hohrmaterial.
f>. Verfahren nach einem der Anspräche 1 bis 4-, dadurch
gekennzeichnet, di: -I-?r Elektrodendurchmesser über 1,5 mm·
beträgt.
6. W rf rohren nach Anspruch 1 oi ir 2 dadurch gekennzeichnet,
dr-.i d~--3 Elektrode u::d d"'S Terksficl-c sn eine Energiequelle
a:i^e.-'I:lo5s-?n sin:l, lurch V5lc"-.e liestimEte Aucenblickswerte
des oclr.vei::stromes unäbhUngir von zwischen Elektrode
und ",»"arkstv.ck auftretenden Ivurzschl".issen eingehalten
werden.
7. Verf?.iiren nach einem der Ansprüche 1 bis δ, dadurch
gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zu der Elektrode und
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