DE1765706C

DE1765706C - Method for shape welding with a power supply end, consumed during the Schwel ßens nozzle

Info

Publication number: DE1765706C
Authority: DE
Inventors: Johannes Jacobus Breskens Broodman (Niederlande)
Original assignee: N V Konmkhjke Maatschappy de Scheide, Vlissingen (Niederlande)
Publication date: 1971-07-01

Description

Dl« Erfindung betrifft ein Verfahren zum Form-,./ schweißen mit einer stromzufUhrenden, sich wahrend ' ,des Schweißens aufbrauchenden Düse. Ein derartiges Verfahren ist in der Broschüre »Electroslag Welding« . von P a t ο η, Welding Society Inc., New York, vom Mai 1962 beschrieben.Dl 'invention relates to a method for form - ,. / welding with a power supply end, located while', the welding consumable nozzle. Such a process is in the brochure "Electroslag Welding". by P at ο η, Welding Society Inc., New York, dated May 1962.

' 7 Bei diesem bekannten Verfahren wird die Schweißeinrichtung nicht entlang der zu schweißenden Verbindung bewogt, sondern ist gegenüber dem Werkstück stationär, Der Schweißdraht wird der Schweißstelle durch einen hohlen Leiter bzw. eine hohle Düse zugeführt, dio sieh vertikal abwärts über die Länge der zu schweißenden Naht erstreckt, Eine Stromzuführung der Stromquelle ist mit der hohlen Dlise und die andere mit dem WerkstllcK verbunden. Dadurch wird beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen oder beim »ElectroslagÄ-Schweißverfahren der Lichtbogen bzw. das Schlackebad zwischen dem Schweißdraht und den unterhalb des unteren Endes der Düse liegenden Werkstücken erzeugt. Beim Schweißen ao schmilzt die Düse zusammen mit dem Schweißdraht, und der geschmolzene Werkstoff der Düse wird der Schweißstelle zugeführt.'7 In this known method, the welding device is not moved along the connection to be welded, but is opposite the workpiece stationary, the welding wire is attached to the welding point by a hollow conductor or a hollow one Nozzle, look vertically downwards over the Length of the seam to be welded extends, A power supply of the power source is connected to the hollow Dlise and the other connected to the work piece. This is used during gas shielded arc welding or with the »ElectroslagÄ welding process, the arc or the slag bath between the welding wire and the workpieces located below the lower end of the nozzle. When welding ao the nozzle melts together with the welding wire, and the molten material of the nozzle becomes the Welding point fed.

Da die Lichtbogenspannung oder die Spannung durch das Schlackebad sehr stark auf die Form und die Qualität der Schweißung einwirkt, wird bevorzugt, mit einer konstanten Schweißdrahtzuführung zu schweißen und eine Stromquelle mit einer flachen Spannung-Strom-Charakteristik zu verwenden. Solche Stromquellen haben einen Spannungsabfall von 1 bis 2 Volt bei einem Anstieg des Schweißstromes von 100 A. Bei den bekannten Lichtbogen-Schweißvcrfahren und'den bekannten »Electroslaga-Schweißverfahrcn mit sich aufbrauchenden Düsen ist die Länge der Verbindung durch den Spannungsabfall über die Länge der Düse begrenzt.Since the arc voltage or the voltage through the slag bath has a very strong effect on the shape and the quality of the weld acts, it is preferred to use a constant welding wire feed weld and use a power source with a flat voltage-current characteristic. Such Power sources have a voltage drop of 1 to 2 volts with an increase in the welding current of 100 A. In the known arc welding processes and the known Electroslaga welding processes with exhausting nozzles is the length of the connection due to the voltage drop limited over the length of the nozzle.

Wenn längere Verbindungen nach dem bekannten Vorfahren geschweißt werden, kann eine unzulässige Abweichung der Lichtbogenspannung durch den elektrischen Widerstand der Düse hervorgerufen werden, was Fehler in der Schweißverbindung ergibt. Diese Spannungsdifferenz ergibt sich auch schnell durch einen Temperaturanstieg der Düse zu Beginn des Schweißvorganges, bis ausgewogene Verhältnisse eingetreten sind, wobei die Spannungsdifferenz langsam zusammen mit dem Wegschmelzen der Düse abnimmt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß dann, wenn das Schweißpulver, das beim Schweißen langer Verbindungen nicht in die Naht eingebracht werden kann, in Form einer Schicht auf der Düse zugeführt wird, diese Schicht die Wärmeleitung verhindert. Durch die hohe Temperatur kann dann der Spannungsabfall über die Düse sehr stark variieren. If longer connections are welded according to the known ancestor, an impermissible Deviation of the arc voltage caused by the electrical resistance of the nozzle, which results in defects in the welded joint. This voltage difference also arises quickly by increasing the temperature of the nozzle at the beginning of the welding process, until the situation is balanced have occurred, the voltage difference slowly decreasing as the nozzle melts away. Another disadvantage is that when the welding powder that is used during welding long connections cannot be made in the seam, in the form of a layer on the nozzle is supplied, this layer prevents heat conduction. The high temperature can then the voltage drop across the nozzle can vary greatly.

Beim Schweißen von Platten mit einer Dicke von 19 mm mit einer bedeckten Düse, die einen Durchmesser von 12 mm und eine Bohrung von 3 mm hat, und mit einem Schweißstrom von 550A, fällt die Spannung etwa um 2,5 Volt pro Meter über die Länge der Düse ab. Die Temperatur der Düse steigt dann auf (·>()()'' C an. Da in der Schweißung bereits Fehler auftreten, wenn die Lichtbogcnspannung 2,5 Volt oberhalb oder unterhalb des genauen Wertes liegt, kann die gesamte Länge von dünnen Platten (Stärke 10 mm), die nach dem bekannten Verfahren noch geschweißt werden können, etwa I m und für dickere Platten (35 bis 40 mm) etwa 3 m sein.When welding plates 19 mm thick with a covered nozzle 12 mm in diameter and 3 mm in bore, and with a welding current of 550A, the voltage drops about 2.5 volts per meter over the length the nozzle. The temperature of the nozzle then rises to (> () () '' C. Since defects already occur in the weld when the arc voltage is 2.5 volts above or below the exact value, the entire length of thin plates ( Thickness 10 mm), which can still be welded according to the known method, be about 1 m and for thicker plates (35 to 40 mm) about 3 m.

Dennoch wird dieses Verfahren verwendet, wennStill, this procedure is used when

Platten größerer Lange,
20 m, zusammengesohwei«
Schweißen solcher langen Nähte
der Form aus separaten Teilen
Teilen mit einer Lunge von 0,5 bis 3 m.Plates of greater length,
20 m, together «
Welding such long seams
the shape from separate parts
Share with a lung of 0.5-3 m.

Die Lichlbogenspannung wird am oberen Ende der Form aemessen, so daß die Stromquelle entsprechend gesteuert wird. Die Verbindung zwischen der Düse und der Stromquelle kann euch direkt am oberen Ende der Form angelegt werden. Wird der nächsthöhere Damm an das obere Ende des vorher verwendeten angelegt, wird die Verbindung mit der Stromquelle am höheren Verbindungspunkt der Düse niwii<iih des neuen Dammes vorgenommen. Die Länge der gewählten Teile ist so kurz, daß es nicht absolut erforderlich ist, die Stromquelle einzustellen. ^T-doch verringern die vorbeschriebenen Maßstäbe die Vorteile der bekannten Schweißverfahren mit sich aufbrauchender Düse.The arc voltage is measured at the top of the mold so that the power source is controlled accordingly. The connection between the nozzle and the power source can be created directly at the top of the mold. If the next higher dam is placed on the upper end of the one previously used, the connection with the power source is made at the higher connection point of the nozzle niwii <iih of the new dam. The length of the selected parts is so short that it is not absolutely necessary to adjust the power source. Reduce ^T -Yes the above standards, the advantages of the known welding method aufbrauchender with it the nozzle.

Weitere Methoden zum Messen der Spannung im Schlackebad sind in der vorerwähnten Broschüre »Electroslag Welding« von P a t ο η, erläutert. Diese Meßmethoden werden zur Regelung des Vorschubes der am Schweißkopf befestigten gleitbaren Kühlschuhe verwendet.Other methods of measuring voltage in the Slag bath are explained in the aforementioned brochure "Electroslag Welding" by P a t o η. This Measurement methods are used to regulate the feed rate of the slidable cooling shoes attached to the welding head used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, cm Verfahren zum Formschweißen mit Zwangsformung der Naht durch Spannungssteuerung der Schweiß-Stromquelle zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß während des Schweißens das Potential am Ende der Düse mittels einer Meßsonde gemessen wird, die aus einem mit der Düse gleichlaufenden elektrisch leitenden und isolierten Draht bestellt, dessen geschmolzenes Ende ständig in elektrischem Kontakt mit dem geschmolzenen Ende d.-r Düse steht. Diese erfindungsgemäße technische Lehre ermöglicht das Schweißen von viel größeren Plattenlängen ohne jede Korrektur. Die Form kann über die gesamte Länge der zu schweißenden Naht gelegt werden. Dabei wird die Durchschnittsschweißspannung durch selbständiges Steuern der Stromquellenspannung konstant gehalten.The invention is based on the problem of form welding processes with forced forming to create the seam by voltage control of the welding power source. This task is carried out according to the invention achieved in that the potential at the end of the nozzle means during welding a measuring probe is measured, which consists of an electrically conductive and synchronous with the nozzle insulated wire ordered, the molten end of which is constantly in electrical contact with the molten one The end of the nozzle is at a standstill. This technical teaching according to the invention enables a great deal to be welded larger plate lengths without any correction. The shape can be over the entire length of the to be welded Seam to be laid. The average welding voltage is controlled independently the power source voltage is kept constant.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die von der Meßsonde gemessene Spannung mit einer Bezugsspannung verglichen und die Differenz zwischen der Sondenspannung und der Bezugsspannung zur Steuerung der Schweißstromquelle verwendet. Das Steuersystem hat dabei vorzugsweise eine solche Zeitkonstante, daß das System nicht auf vorübergehende Schwankungen der Schweißspannung reagiert. Vorübergehende Änderungen im Schweißstrom bewirken Schwankungen der Spannung über die Düse. Die vorübergehenden Spannungsschwankungen über die Düse erzeugen Schwankungen in der Lichtbogenspannung um den konstant zu haltenden Mittelwert herum. Aus diesem Grunde wird bei einer vorteilhaften Ausführungsart des erfindungsgemiißen Verfahrens mit einer abfallenden Spannungs-Strom-Charakteristik im Arbeitsbereich gearbeitet. Bei eineni genauen Neigungsgradienten dieser Charakteristik ist es möglich, die besagten vorübergehenden Änderungen in der Lichtbogenspannung fast vollständig zu vermeiden.According to one embodiment of the invention, the voltage measured by the measuring probe with a Reference voltage compared and the difference between the probe voltage and the reference voltage used to control the welding power source. The control system preferably has one Time constant that the system does not react to temporary fluctuations in the welding voltage. Temporary changes in the welding current cause fluctuations in the voltage across the nozzle. The transient voltage fluctuations across the nozzle create fluctuations in the arc voltage around the mean value to be kept constant. For this reason, an advantageous Embodiment of the method according to the invention with a decreasing voltage-current characteristic worked in the work area. With an exact slope gradient of this characteristic it is possible to almost completely eliminate said temporary changes in arc voltage to avoid.

Bei einem Schutzgas-Lichtbogen-Schweißverfahren, bei dem beispielsweise CO₂-GaS benutzt wird, kann eine nicht umhüllte Düse verwendet werden. Diese Düse kann vom Werkstück durch einen Fiberglasmaiilel isoliert werden, der nur schlackcbildendeIn the case of a gas-shielded arc welding process in which, for example, CO ₂ gas is used, an uncovered nozzle can be used. This nozzle can be isolated from the workpiece by a fiberglass chill, which is only slagging

Elemente enthtilt, die die Scliwoißung nicht nachteilig die Platten 6 zusammen mit den Dummen 1 die FormContains elements that do not adversely affect the plates 6 together with the stupid 1 shape

beeinflussen. für die Schweißung. Dabei sind jedoch die Dumme 1influence. for the weld. However, the stupid 1

Gemüß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ohne Unterbrechung Über die gesamte Lllnge darAccording to a further advantageous embodiment without interruption over the entire length

weist eine Dllse zur Ausübung des Verfahrens eine Schweißnaht gelegt. Die DUmme 1 sind durch zweihas a nozzle placed a weld seam to carry out the procedure. The dimensions 1 are divided by two

zur Aufnahme der Meßsonde dienende Nut auf. 5 Kühlrohre 10 gekühlt, die über die gesamte LUngefor receiving the measuring probe serving groove. 5 cooling tubes 10 cooled over the entire length

Bei einem »Electroslage-Sühweißverfa'hren wird es der DUmme 1. auf diese aufgeschweißt sind,In the case of an »Electroslage welding process, the diameter 1. is welded onto this,

bevorzugt, das Schweißpulver für d'as Schlackebnd Die Schweißnaht 2 umfaßt in diesem Fall einepreferred, the welding powder for d'as slag band. The weld seam 2 in this case comprises a

als eine Hülle um die sich aufbrauchende Düse zu- isolierte Meßsonde 12, die von der Düse 4 durchas a sheath around the consumed nozzle insulated measuring probe 12, which from the nozzle 4 through

zuführen. In dwsem Falle wird es gemUß einer Wei- eine Schicht Isolierwerkstolf 13 ,getrennt ist. Dierespectively. In this case a layer of insulating material 13 must be separated. the

terbildung vorgezogen, die Meßsonde in den aus io Meßsonde 12 ist durch dun Isoliermantcl 14 gegen dieformation preferred, the measuring probe in the from io measuring probe 12 is by dun Isoliermantcl 14 against the

Schweißpulver bestehenden Mantel einzubetten, so Düse 4 gepreßt, der gleichzeitig die Düse 4 gegenüberEmbed welding powder existing jacket, so nozzle 4 is pressed, which at the same time the nozzle 4 opposite

daß der Mantel die Meßsonde von der Düse und die dem Platten 6 und der DUmme 1 isoliert. Der elek-that the jacket isolates the measuring probe from the nozzle and the plates 6 and the diameter 1. The elec-

DUse vom Werkstück isoliert. Irische Kontakt zwischhen den Enden der MeßsondeDUse isolated from the workpiece. Irish contact between the ends of the probe

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von und der Düse wird dadurch sichergestellt, daß diese Zeichnungen nUlier beschrieben, die Schweißanord- 15 Enden so dicht wie möglich nebeneinander angeordnungen zur Ausführung des erfindungsgemUßen Ver- net sind. Die Meßsonde schmilzt durch die Hitze der fahrens darstellen. In dieser Zeichnung zeigt Düse, die durch die Düse geleitet wird. Die DüseThe invention is hereinafter based on and the nozzle is ensured in that this Drawings nUlier described, the welding ends arranged as close together as possible are used to carry out the invention. The probe melts due to the heat of the represent driving. In this drawing shows nozzle that is passed through the nozzle. The nozzle

Fig. 1 eine bekannte Anordnung zum Form- selbst, vorgeheizt durch den Schweißstrom, schmilztFig. 1 shows a known arrangement for the mold itself, preheated by the welding current, melts

schweißen mit sich aufbrauchender Düse, unter dem Einfluß der Strahlung des Lichtbogenswelding with exhausting nozzle, under the influence of the radiation of the arc

Fig. 2 den Einfluß der Lichtbogenspannung auf »0 und der Schmelze bzw. durch die Hitze desFig. 2 shows the influence of the arc voltage on »0 and the melt or by the heat of the

die Schweißung, Schlackebades.the weld, slag bath.

F i g. 3 eine Anordnung zum Formschweißen mit Der Schweißdraht 5 wird der Schmelze durch dieF i g. 3 an arrangement for shape welding with the welding wire 5 is the melt through the

sich aufbrauchender Düse zur Ausübung des erfin- hohle, sich aufbrauchende Dlise 4 zugeführt, wie diesconsumed nozzle for exercising the inventive hollow, consumed nozzle 4, like this

dungsgemäßen Verfahrens, auch in der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnungaccording to the method, also in the arrangement illustrated in FIG. 1

F i g. 4 ein Spannungsdiagramm für eine Anord- 25 der Fall ist.F i g. 4 is a voltage diagram for an arrangement 25.

nung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfall- Die Meßsonde 12 tritt am oberen Ende dertion to exercise the decay according to the invention The probe 12 occurs at the top of the

rens und Schweißnaht aus und ist elektrisch mit einer Steuer-rens and weld seam and is electrically connected to a control

Fig. 5 und 6 die Spannungs-Strom-Charaktemti- einrichtung 11 verbunden. Auf diese Weise ist es5 and 6, the voltage-current characterization device 11 is connected. That way it is

ken der Stromquellen, die zur Ausübung des erfin· möglich, auch unter Wasser vollständige Schiffsteilken of the power sources that are used to carry out the invention, even under water complete ship part

dungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. 30 zu schweißen, wobei die Schweißnähte Längen bisaccording to the method are used. 30 to be welded, the weld seams lengths of up to

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung werden zu 20 m haben. Durch die Meßsonde kann die Lichtzwei Platten 6 zusammengeschweißt. Fig. la zeigt bogenspannung praktisch auf einem konstanten Wert einen horizontalen Querschnitt durch die Schweißung, (beispielsweise 30 Volt) für die gesamte Länge der senkrecht zu den zu schweißenden Platten 6, und Schweißnaht ohne Unterbrechung des Schweißvor-F i g. Ib zeigt einen horizontalen Querschnitt durch 35 ganges gehalten werden,
die Ebene der Platten 6. F i g. 4 zeigt ein Spannungsdiagramm einer Anord-In the arrangement shown in Fig. 1 will have to 20 m. The light can weld two plates 6 together through the measuring probe. Fig. La shows arc voltage practically at a constant value, a horizontal cross-section through the weld, (for example 30 volts) for the entire length of the plates 6 to be welded perpendicular to the weld seam without interrupting the welding process. Ib shows a horizontal cross-section through 35 ganges held
the plane of the plates 6. F i g. 4 shows a voltage diagram of an arrangement

Wassergekühlte Dämme 1 bilden eine Form für nung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahdie Schweißnaht 2 zwischen den Platten 6. Die sich rens. Das Rechteck 15 stellt einen üblichen Dreiaufbrauchende Düse 4 erstreckt sich zentral abwärts phasenschweißgleichrichtcr dar, der über einen Umüber die Länge der Schweißnaht 2, und die Schweiß- 40 wandler mit dem Transformator verbunden ist. Die maschine 3 ist stationär am oberen Ende der zu sich aufbrauchende Düse ist schematisch durch einen schweißenden Naht angeordnet. Eine Stromzufüh- Widerstand 4 dargestellt. Der Widerstand 16 verrung 8 verbindet die Stromquelle 7 mit der sich a>uf- anschaulicht den Schweißlichtbogen im Falle eines brauchenden Düse 4, und eine Stromzuführung 9 ver- Schutzgasschweißverfahrens, oder das Schlackebad bindet die Stromquelle mit dem Werkstück. Der 45 bei einem »Electroslagw-Schweißverfahren.
Schweißdraht 5 wird nach unten zur Schweißstelle Die Durchschnittsspannung über dem Widerstund zugeführt. 16 (den Schweißlichtbogen) wird durch die Meß-Water-cooled dams 1 form a form for the practice of the method according to the invention, the weld seam 2 between the plates 6. The rens. The rectangle 15 represents a conventional three-consuming nozzle 4, extending centrally downward, represents the phase welding rectifier, which is connected to the transformer via an area over the length of the weld seam 2 and the welding transducer. The machine 3 is stationary at the upper end of the nozzle to be consumed is arranged schematically by a welding seam. A power supply resistor 4 is shown. The resistor 16 verrung 8 connects the power source 7 with which a> ufigicht the welding arc in the case of a needing nozzle 4, and a power supply 9 in inert gas welding process, or the slag bath binds the power source to the workpiece. The 45 in an »Electroslagw welding process.
Welding wire 5 is fed down to the welding point. The average voltage across the resistance. 16 (the welding arc) is

F i g. 1 a zeigt ferner den bekannten Weg, die sonde 12 gemessen. Den Kontakt 17 zwischen der Schweißbogenspannung zu steuern, wobei jeweils eine Düse 4 und der Sonde 12 bildet der geschmolzene Form gefüllt und dann ein neuer Damm auf das 50 Werkstoff an der Unterseite der Düse. Dieser Konobere Ende des anderen aufgesetzt wird und ein takt 17 bewegt sich zusammen mit dem Schmelzen höherer Befestigungspunkt an der Düse 4 in Entfer- fler Sonde aufwärts. Im Endzustand hat der Widernungen von etwa 3 m durch Schalter 25 gewählt wer- stand 4 aufgehört zu existieren,
den muß. Die Spannung über die Drossel und die Die Sonde 12 ist von einer Schicht 8 aus Isolier-Schmelze zum Steuern der Stromquelle kann durch 55 werkstoff umgeben. Die Sonde und die Düse sind zuein Voltmeter 26 gemessen werden, sammen von dem Isoliermantel 19 umgeben. DieF i g. 1 a also shows the known way, the probe 12 measured. To control the contact 17 between the welding arc voltage, in each case a nozzle 4 and the probe 12 forms the molten form filled and then a new dam on the 50 material at the bottom of the nozzle. This conobere end of the other is put on and a clock 17 moves upwards together with the melting of the higher attachment point on the nozzle 4 in the removal probe. In the final state, the resistance of about 3 m was selected by switch 25 and 4 ceased to exist,
the must. The voltage across the choke and the probe 12 is surrounded by a layer 8 of insulating melt for controlling the current source can be made of 55 material. The probe and the nozzle are to be measured as a voltmeter 26, together with the insulating jacket 19. the

Fi g. 2 zeigt die Wirkung der Schweißspannung auf Lichtbogenspannung (die Bartspannung beim »Elec-Fi g. 2 shows the effect of welding voltage on arc voltage (the beard voltage in the »elec-

die Form der Schweißung. F ig. 2 a zeigt dabei das troslag<<-Schweißen) Vl wird einem Vergleiehsgliedthe shape of the weld. Fig. 2 a shows the troslag << welding) Vl becomes a comparative link

Ergebnis von zu geringer Schweißbogenspannung und 20 zugeführt, das diese Spannung mit einer konstan-Result of too low welding arc voltage and 20 supplied, that this voltage with a constant

Fig. 2c das Ergebnis von zu hoher Schweißbogen- 60 ten Bezugsspannung V_R vergleicht. Die DifferenzFIG. 2c compares the result of an excessively high welding arc reference voltage V _R. The difference

spannung, während Fig. 2b das Ergebnis bei ge- zwischen den Spannungen 17 und V_K wird in einevoltage, while Fig. 2b, the result at ge between the voltages 17 and V _K is converted into a

nauer Schweißbogenspannung darstellt. Fehlcrspannung Vf umgewandt, um den beweglichenrepresents more precise welding arc voltage. Error voltage Vf converted to the movable

Eine Anordnung, mit der das crfindungsgemäße Kontakt 24 des Potentiometers 21 durch ein Steuer-Verfahren ausgeübt werden kann, ist in F i g. 3 dar- system zu bringen, das beispielsweise aus einem Vergestellt. Fig. 3 a zeigt dabei einen Teilschnitt durch 65 stärker 22 und einem Stellmotor 23 besteht. Der Umdie Ebene der zu schweißenden Platte, und F i g. 3 b former kann mehr oder weniger durch Verändern des zeigt einen Schnitt senkrecht zu dieser Ebene und Widerstandes 21 gesättigt werden, so daß die ge- «»nkrecht zur Schweißnaht. In diesem Falle bilden wünschte Spanmmgs-Stroin-C'harakteiislik erreichtAn arrangement with which the contact 24 of the potentiometer 21 according to the invention is controlled by a control method can be exercised is shown in FIG. 3 to bring the system, for example from an Adjusted. 3 a shows a partial section through 65 more 22 and a servomotor 23. The Umdie Plane of the plate to be welded, and F i g. 3 b former can be changed more or less by changing the shows a section perpendicular to this plane and resistor 21 is saturated so that the ge «» Right to the weld. In this case, desired Spanmmgs-Stroin-C'harakteiislik achieved

werden kann. Es kann selbstverständlich auch eine vollständige elektronische Steuerung des Umformers verwendet werden. Die Charakteristiken des Umformers können ferner durch Verwendung einer zusätzlichen Hilfswindung und einer daran angelegten Steuerspannung verbessert werden.can be. A complete electronic control of the converter can of course also be used be used. The characteristics of the converter can be further enhanced by using an additional Auxiliary winding and a control voltage applied to it can be improved.

F i g. 5 und 6 zeigen die Spannungs-Strom-Charakteristiken. Die graphischen Darstellungen zeigen den Schweißstrom zur Lichtbogenspannung beim erfindungsgemäßen Verfahren. Die übliche Bedingung beim Stoßschweißen zweier Platten hegt in Punkt B der F i g. 5 und 6, wo ein Durchschnittsschweißstrom von 500 A und eine Lichtbogenspannung von 30 Volt verwendet werden. Der Spannungsabfall entlang der Düse von 2 Volt pro Meter Düse ergibt eine gesamte Spannungsdifferenz von 20VoIt bei einer Gesamtlänge der Düse und des Saumes von 10 m. Daher liegt die Spannung an den Stromzuführungen der Schweißmaschine zu Beginn des Schweißvorganges etwa bei 50 Volt (Punkt A in F i g. 5 und 6), wäh- ao rend die Spannung am Ende des Schweißvorganges etwa auf 30VoIt verringert ist.F i g. 5 and 6 show the voltage-current characteristics. The graphs show the welding current to the arc voltage in the method according to the invention. The usual condition when butt welding two plates is found in point B of FIG. 5 and 6 where an average welding current of 500 amps and an arc voltage of 30 volts are used. The voltage drop along the nozzle of 2 volts per meter of nozzle results in a total voltage difference of 20VoIt with a total length of the nozzle and the seam of 10 m. Therefore, the voltage on the power supply of the welding machine at the beginning of the welding process is around 50 volts (point A in Fig. 5 and 6), while the voltage at the end of the welding process is reduced to around 30 volts.

Die graphische Darstellung der F i g. 5 zeigt absinkende Spannungs-Strom-Charakteristiken (Abfall 1,5 Volt pro 100 A Stromanstieg) und Chharakteristi- as ken für einen sogenannten Konstantespannungsschweißgleichrichter. Kurve 1 zeigt das Verhältnis zwischen Strom und Spannung in den Ausgangsstromzuführungen des Gleichrichters zu Beginn des Schweißvorganges. Die zugehörige Kurve 3, die das Verhältnis zwischen Strom und Spannung im Lichtbogen angibt, hat einen größeren Abfall, der durch den Widerstand der Düse hervorgerufen wird. Bei dem gewählten Beispiel ist der Abfall der Kurve am Arbcilspunkt B 5,5VoIt pro 100 A Stromänderung. kurve 2 zeigt die Situation am Ende des Schweißvorganges, nach dem die Düse vollständig geschmolzen ist. In den Ausgangsstromzuführungen sind alle Kurven zwischen den Kurven 1 und 2 durchgeführt, während am Lichtbogen die Kurven zwischen den Kurven 3 und 2 hindurchgeführt sind.The graphic representation of FIG. 5 shows decreasing voltage-current characteristics (drop of 1.5 volts per 100 A current increase) and characteristics for a so-called constant voltage welding rectifier. Curve 1 shows the relationship between current and voltage in the output power supplies of the rectifier at the beginning of the welding process. The associated curve 3, which indicates the relationship between current and voltage in the arc, has a greater drop, which is caused by the resistance of the nozzle. In the example chosen, the drop in the curve at point B is 5.5 Volts per 100 A change in current. curve 2 shows the situation at the end of the welding process after the nozzle has completely melted. All curves between curves 1 and 2 are carried out in the output current supply lines, while the curves between curves 3 and 2 are carried out on the arc.

Da beim erfindungsgemäßen Schweißverfahren mit konstanter Schweißdrahtzuführung der Vorgang günstiger verläuft, wenn der Abfall der Spannungs-Strom-Charakteristik abnimmt, kann das vorliegende Verfahren wesentlich verbessert werden, in dem im Arbeitspunkt der Spannungsquelle eine geneigte Spannungs-Strom-Charakteristik verwendet wird, wie F i g. 6 zeigt. Wenn die Neigung der Kurve 1 durch Punkt A zu Beginn des Schweißvorganges etwa 4VoIt pro 100 A Stromänderung beträgt, wird die entsprechende Kurve 3 durch den Arbeitspunkt B am Schweißlichtbogen horizontal sein, derart, daß die Lichtbogenspannung bei Änderung des SchweißstTomes etwa konstant sein wird.Since in the welding process according to the invention with constant welding wire feed, the process is more favorable if the drop in the voltage-current characteristic decreases, the present process can be significantly improved by using an inclined voltage-current characteristic at the operating point of the voltage source, such as F i G. 6 shows. If the slope of curve 1 through point A at the beginning of the welding process is about 4VoIt per 100 A change in current, the corresponding curve 3 through working point B on the welding arc will be horizontal, so that the arc voltage will be approximately constant when the welding current changes.

In den Ausgangsstromzuführungen werden alle Kurven zwischen den Kurven 1 und 2 durchlaufen, während am Ende des Schweißdrahtes alle Kurven zwischen den Kurven 2 und 3 hindurchlaufen, RO daß vorübergehende Schwankungen in der Lichtbogenspannung im wesentlichen vermieden werden, was eine bessere Steuerung der Stromquelle durch die Meßsonde ergibt.In the output power supply, all curves between curves 1 and 2 are run through, while at the end of the welding wire all curves between curves 2 and 3 pass through, RO that temporary fluctuations in the arc voltage are essentially avoided, which gives better control of the power source by the probe.

Claims

Patent claims:

1. Method of shape welding with a current-carrying device during welding consuming nozzle, characterized in that that during welding the potential at the end of the nozzle by means of a measuring probe is measured, which consists of an electrically conductive and synchronous with the nozzle insulated wire, the fused end of which is in constant electrical contact with the melted end of the nozzle.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measured by the measuring probe Voltage is compared with a reference voltage and that the difference between the probe voltage and the reference voltage are used to control the welding power source will.

3. The method according to claim 2, characterized in that the control system of the voltage source with an unresponsive to transient arc voltage fluctuations Time delay works.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a current source used with decreasing voltage-current characteristic in the working range of the characteristic will.

5. Nozzle for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that sic has a groove serving to accommodate the measuring probe.

6. Nozzle for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that it is provided with a sheath embedding the measuring probe.

Hierzu 2 Blau ZeichnungenFor this purpose 2 blue drawings