DE1805223U

DE1805223U - Schweissdraht (schweisselektrode), insbesondere fuer halb- und vollautomatische schweissungen.

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Publication number: DE1805223U
Application number: DE1959S0029636
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-02-07
Filing date: 1959-02-07
Publication date: 1960-02-04

Description

"Schweißdraht (Schweißelektrode), insbesondere tür halb-und vollautomatische Schweißungen" Die Neuerung betrifft einen Schweißdraht bzw. eine Schweißelektrode, insbesondere für halb-und vollautomatische Schweißungen. Es sind bereits Schweißdrähte dieser Art bekannt, deren metallischer Kern aus einem Stück derart hergestellt ist, daß seine äußere Ober-

fläche eine Rippe besitzt, wodurch schraubenISrmigo Auskorbungen ent-

stehen, in die das Schmelzmittel so eingebracht wird, daß die Weindungen der Metallwioklung mit der Flußmittelmasse ausgefüllt sind, die Wicklung selbst aber unbedeckt bleibt. Der für den Stromdurohgang maßgebliche elektrische Widerstand bleibt bei den bekannten Schweißdrähten über deren gesamte Länge praktisch konstant. Mit diesen bekannten Schweißdrähten läßt sich die Abschmelzleistung jedoch ebenso wenig heraufsetzen als mit jenem bekannten Vorschlag,

der die Vergrößerung des Drahtdurchmeaeers vorsieht. Es hat sich ge-

zeigt, daß die obere Grenze des Sohweißdrahtdurohmeasers bei etwa

5 bis 6 mm liegt, so daß der Verwendung von im Durchmesser stark gewählten Elektroden eine Grenze gesetzt ist.

Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, diesen Grenzwert der Abschmelzleistung bei gleicher zugeführter elektrischer

Energie wesentlich nach höheren Werten zu verschiebens Neuerungsgemäß

wird dies dadurch erreicht, daß der Sohweißdraht quer zu seiner Längs-

richtungmit en Querschnitt stufenweise verkleinernden Ausnehmungen

versehen ist. Vorteilhaft sind die Ausnehmungen in Bezug auf die Längs-

achse spiegelbildlich angeordnet. Die Ausnehmungen können mit Vorteil

entweder als umlaufende Ringnut ausgebildet sein oder sie kennen die

Form eines Kreisabschnittes (Ausschnitt) aufweisen. Sie können jedoch

auch in der Längsrichtung des Schweißdrahtes versetzt zueinander ange-

ordnet sein und mit schlackenbildenden und zugleich den Lichtbogen

stabilisierenden Mitteln bekannter Art ausgefüllt werden.

In der Zei04nUng eind Mögliche nach der Neue : rung

dargestellt.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Elektrode 1

mit der umlaufenden Ringnut 2 versehen, die einen rechteckigen oder

quadratischen Querschnitt aufweist* Die umlaufenden Ausnehmungen können

an sich bellebie geformt sein ; sie kennen wie in Figur 2 dargestellt-

auch halbkreisförmig ausgebildet sein. Ferner ist es auch möglich und

bei der Herstellung vorteilhaft, den Ausnehmungen die Form eines Kreis-

abschnittes-wie in Figur, gezeigt-zu geben und die Flanken 3

konisch verlaufen zu lassen. Schließlich ist es möglich und vorteilhaft,

die Ausnehmungen 2, wie in den Figuren 4 bis 6 dargestellt, in der

Längsrichtung des Sohweißdrahtea versetzt zueinander anzuordnen, so

daß ein mäanderfSrmiger Schweißatab entsteht, bei dem sich die elektri-

schen Widerstandswerte stufenartig verändern. Die Querschnittsform der

Ausnehmungenkann auch hierbei beliebig gewahlt werden. Die Aueneh-

mengen können im Bedarfsfalle mit schlaokenbildenden und zugleich den

Lichtbogen stabilisierenden Mitteln 4-wie in Figur 1 angedeutet

ausgefüllt werden.

Der Neuerung liegt folgende Erkenntnis zugrunde :

Beim Abschmelzen des Eisentropf ens vom Schweißdraht wird dieser nicht

nur bis auf seine Schmelztemperatur erhitzt, sondern seine mittlere Temperatur liegt noch wesentlich über seiner Schmelztemperatur. Hat sich der Tropfen vom Schweißdraht gelöst und fällt dieser durch das heiße Schweißplaama, so erhöht sich seine mittlere Temperatur noch

weiter. Der Tropfen Icommt also mit einer mittleren Temperatur im

Schweißbad an, die wesentlich über der Schmelztemperatur des Eisens

liegt. Auch das Schweißbad weist durch die Energieübertragung des

Bogens auf das Werkstück Temperaturen auf, die ebenfalls über der

Schmelztemperatur des Eisens liegen. Dieser Über der Schmelztemperatur

des Eisens vorhandene Wärmeinhalt des flüssigen Schweißbadcc wird

vor allem dazu verbraucht J den Grundwerltstott o, utzusohmelzen (Ein-

brand).

Bei den bisher benutzten Schweißdrähten wird das Ende des Drahtes, an dem der Schweigbogen ansetzt, praktisch über seinen ganzen Quer-

p

schnitt gleiohfSrmig von der Stromarbeit 12 x R x t im Draht und

durch die Energieübertragung des Bogens auf das Drahtende auf hohe Temperaturen gebracht, so daß im Mittel der abgeschmolzene Tropfen eine Temperatur besitzt, die über der Schmelztemperatur des Eisens liegt. Die hierzu notwendige Energie ist praktisch nutzlos vertan,

sofern es bei der Schweißung nicht auf sehr tiefe Einbrãndo ankommt.

Im Gegensatz hierzu wird beim Schweißdraht nach der Neuerung die

zur Erzeugung der Ubertemperatur des Schweißtropfens notwendige Ener-

gie'dazu verwendete um den Schweißdraht schneller nbsahmelzen zu las-

sen. Durch die verschieden großen Querschnitte bekommt der Schweißdrah

in seiner Längsrichtung verschieden große elektrische Wideretandswerte

Da die elektrischen Widerstände umgekehrt proportional der Quer-

p

sohnittsfläoha des Sohweißdrahtes sind, ist die Stromwärme I2 x R x t

in den Engstellen b um das Verhältnis R/R « vergrößert, wenn R der

Widerstand eines Leiterstückes mit großom Querocbnitt und R1 der

Widerstand eines gleichlangen Sohweißdrahtctiioices ait kleinem Quer-

schnitt ist* Würde dem Schweißdraht in der Abschmelzzeit t nicht noch

Energie vom Schweißbogen zugeführt und würde in der gleichen Zeit vom

SohweiMraht nicht Energie in orm von Wärme abgeführt) oo Müßten die

Absahmelzseiten umgekehrt proportional den Widerständen Ra und R1

sein. Versuche haben gezeigt, daß bei Verringerung des Aucsangsqucr-

Schnittes in den Engstellen b um etwa 50 v. H. die Abschmelzzoit einer

gleich großen Menge Sohweißgutes bei Gleicher zuaeführtar elektriocher

Leistung um mehr als 30 v. H. abnimmt ; d. h. daß die Abschmelzlcistuns

beimSohweißdrnht nach der Neuerung bei vorgegebener elektrischer 10i-

ortung in weiten Grenzen dadurch vorboocert werden kann, daß das Ver-

hältnis der Querschnittsflüchen a/b möglichat groß sowie die Stcghoho

o der Weitstelle a entsprechend gewählt wird.

Abgesehen von der höheren Abeehmelsloistune zeichnet sich der Schweiß-

draht nach der Neuerung gegenüber den bisher bekannten Schweißdrähten

daduroh vorteilhaft auet daß in seine Engctollen Zusatzviorkotoffe

zum Stabilisieren des Liohtbogens und Auflegieren des Werkstoffes ein-

ssbraoht werden können. ohne daß dadurch die Stromübernanme verohlech.

tert wird.

Der Schweißdraht naoh der Neuerung kann nicht nur bei halb-und voll-

automatischen Schweißsinrichtungan angewendet werden. sondern er kann

sinngemäß auch bei Zündelektroden mit Vorteil benutzt werden.

Claims

Schutzansprüohe

1)Sohweißdraht (Sohweißelektrode). insbesondere für halb-und voll- automatischeSchweifungen, dauroh gekennzeichnet, daß er quer zu aeiner Längsrichtung mit den Querschnitt stufenweise verkleinernden Ausnehmenden versehen ist.

2)Sohweißdraht naoh Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungenin Bezug au : f die längeachse spiegelbildlich angeordnot sind.

3) Schweißdraht nach Anspruch 1 und 2t dadurch gekennzeichnet. daß die Ausnehmungen als umlaufende Ringnut ausgebildet sind.

4) Schweißdraht nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnete daß dieAusnehmenden die Form eines Kreisabaohnittes ausweisen.

5) Sohweißdraht nach Anspruoh 1. dadurch gekennzeichnet. daß die Ausnehmungen in der Ltingsriohtung des Schwoißdrahtes zueinander versetzt angeordnet sind.

G) Schweißdraht nach Anspruch 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet) daß die Ausnehmungen mit sohlaokenbiMenden und zugleich den Lichtbogen stabilisierenden Mitteln bekannter Art ausgefüllt sind.