DE1841989U - WORK EQUIPMENT FOR OPERATING AN ARC WELDING PROCESS WITH A MAGNETICALLY MOVED ARC. - Google Patents
WORK EQUIPMENT FOR OPERATING AN ARC WELDING PROCESS WITH A MAGNETICALLY MOVED ARC.Info
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Description
Gebrauchsmustersohutzanmeldung Arbeitsgerät zum Betreiben eines Lichtbogenschweißverfahrens mit magnetisch bewegtem Lichtbogen.Utility model application for work equipment for operating an arc welding process with magnetically moving arc.
Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät zum Betreiben eines
Es ist seit langem bekannt, die Wärmeenergie eines Lichtbogens zum Verbinden von Metallen, beispielsweise zum Schweißen, auszunutzen. Der Lichtbogen wird dabei entweder zwischen einer abschmelzenden oder einer nichtabschmelzenden Elektrode und dem Werkstück gezogen, oder er brennt zwischen zwei Elektroden, wobei in diesem Falle die ärme der Lichtbogensäule zum Erwarmen des Werkstückes herangezogen wird.It has long been known to use the thermal energy of an electric arc To use joining of metals, for example for welding. The arc is either between a consumable or a non-consumable Electrode and the workpiece drawn, or it burns between two electrodes, whereby in this case, the arms of the arc column are used to heat the workpiece will.
Bei allen diesen Verfahren werden die Elektroden mit fortschreitender Schweißung längs der Naht verschoben, wobei entweder die Elektroden bewegt werden und das werkstück feststeht oder umgekehrt. Es sind aber auch Anordnungen bekannt geworden, bei denen Elektrode und Werkstück gleichzeitig feststehen und der Lichtbogen wandert ; in einem solchen Fall wird die Elektrode beispielsweise in die Nahtfuge eingelegt, und der Lichtbogen, der zwischen Elektrode und Werkstück brennt, wandert in demselben Maße, wie die Elektrode abschmilzt. Es ist bei diesem letzten Verfahren auch bekannt, den Lichtbogen mit Hilfe magnetischer Felder so zu beeinflussen, dass er abwechselnd nach beiden Seiten quer zur Nahtrichtung abgelenkt wird. Beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen mit beweglicher Elektrode ist ausserdem bekannt, den Lichtbogen magnetisch in bchweißrichtung abzulenken.In all of these procedures, the electrodes become more advanced Welding shifted along the seam, whereby either the electrodes are moved and the workpiece is fixed or vice versa. But there are also known arrangements become, in which the electrode and workpiece are fixed at the same time and the arc migrates; in such a case, the electrode is inserted into the seam, for example inserted, and the arc, which burns between the electrode and the workpiece, wanders as the electrode melts. It is with this last procedure also known to influence the arc with the help of magnetic fields in such a way that it is alternately deflected to both sides transversely to the sewing direction. When using gas-shielded arc welding with a movable electrode it is also known to magnetically direct the arc in the welding direction distract.
Der Nachteil dieser bekannter Verfahren liegt darin, dass die Werkstücke jeweils nur auf einen kurzen Teil der Nahtlänge aufgeschmolzen werden. Die erwärmte Stelle erstarrt danach und behindert das Schrumpfen der nachfolgenden Nahtstellen. Dadurch entstehen während des Schweißvorganges starke örtliche Schrumpfspannungen, die vom erstarrten Schweißgut während eines Zeitintervalls aufgenommen werden müssen, in welchem es sich im Temperaturbereich der Blaubruchgefahr befindet.The disadvantage of this known method is that the workpieces can only be melted to a short part of the length of the seam. The warmed The point then solidifies and prevents the subsequent seams from shrinking. This creates strong local shrinkage stresses during the welding process, which must be absorbed by the solidified weld metal during a time interval, in which it is in the temperature range where there is a risk of blue breakage.
Beim Widerstands-Abbrenn-Stumpfschweißen ist ausserdem bekannt, den Lichtbogen in der Abbrennphase rasch über den ganzen Stoß zwischen den beiden Werkstücken durch megnetische Krafte zu bewegen, jedoch müssen die Werkstücke anschließend unter Druck aufeinander vorgeschoben werden. Dafür sind verhältnismäßig aufwendige Maschinen erforderlich.When resistance flash butt welding is also known to Arc in the burn-off phase quickly over the entire joint between the two workpieces to move by megnetic forces, but the workpieces must then be under Pressure on each other. These are relatively complex machines necessary.
Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem mit einem Lichtbogen gearbeitet wird, der zwischen einer nichtabschmelzenden Elektrode und einem Werkstück oder zwischen zwei nichtabschmelzenden Elektroden brennt, wobei der Bogen durch magnetische Kräfte bewegt wird, die Elektrode sich über die ganze Fugenlänge erstreckt, und der Lichtbogen fortlaufend mehrfach rasch so über die Fuge bewegt wird, dass diese sich in ihrer ganzen Ausdehnung auf die erforderliche Temperatur erwärmt.Furthermore, a method is known in which an arc is used between a non-consumable electrode and a workpiece or between two non-consumable Electrodes burns, whereby the When the arc is moved by magnetic forces, the electrode extends over the entire length of the joint extends, and the arc is continuously moved several times quickly over the joint that these are in their full extent to the required temperature warmed up.
Um das Entstehen von Oxiden und Nitriden zu unterbinden, wird dabei zweckmäßigerweise Schutzgas zugeführt, beispielsweise Argon. Dies gilt jedenfalls dann, wenn es sich um ein reines Schmelzverfahren handelt, bei dem die Oxyde und Nitride nicht aus der Fuge herausgequetscht werden, wie es beim Preßschweißen geschieht.In order to prevent the formation of oxides and nitrides, is expediently supplied protective gas, for example argon. In any case, this is true when it is a pure melting process in which the oxides and Nitrides are not squeezed out of the joint, as happens with pressure welding.
Die praktische Erprobung dieses Verfahrens bringt jedoch insofern eine Schwierigkeit, als es schwierig wird, auf dem zur Verfügung stehenden engen Raum und in der erforderlichen geometrischen Konfiguration in der Nähe der Fuge die Elektrode, den Magneten und die Einrichtung zur Zufuhr des Schutzgases unterzubringen, ohne dass eines dieser Teile vom Lichtbogen beschädigt wird.However, the practical testing of this method brings insofar a difficulty as it becomes difficult to narrow on the available Space and in the required geometric configuration near the joint to accommodate the electrode, the magnet and the device for supplying the protective gas, without any of these parts being damaged by the arc.
Das Arbeitsgerät gemäß der Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Es erlaubt, dass mit einem Lichtbogen unter Schutzgas gearbeitet wird, der zwischen einer nichtabschmelzenden Elektrode und dem Werkstück oder zwischen zwei nichtabschmelzenden Elektroden brennt, wobei die Elektrode sich über die ganze Fugenlänge erstreckt und der Lichtbogen durch magnetische Kräfte fortlaufend mehrfach so rasch über die Fuge bewegt wird, dass diese sich in ihrer ganzen Ausdehnung auf die erforderliche Temperatur erwärmt, und es ist dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet oder/und die Elektrode Hohlräume besitzen, durch welche der Schweißstelle ein Schutzgas zugeführt wird. Erst mit Hilfe dieses Arbeitsgerätes kann das geschilderte Verfahren wirklich nutzbringend eingesetzt werden.The implement according to the invention avoids this disadvantage. It allows working with an arc under protective gas between a non-consumable electrode and the workpiece or between two non-consumable electrodes Electrodes burns, whereby the electrode extends over the entire length of the joint and the arc through magnetic forces continuously several times as quickly over the Fugue is moved so that this extends to the required extent in its entirety Heated temperature, and it is characterized in that the magnet and / or the electrode have cavities through which a protective gas is supplied to the welding point will. The described method can only really be implemented with the help of this device can be used to good effect.
Mit dem erfindungsgemäßen Arbeitsgerät gelingt es, die Wicklung eines Elektromagneten weitab von der Schweißstelle unterzubringen, sodass sie durch die Wärme des Lichtbogens und der Schweißstelle nicht mehr gefährdet ist. Ausserdem wird das Schutzgas der Schweißstelle auf kürzeste Entfernung direkt zugeführt, sodass der Schutzgasverbrauch sehr niedrig wird. Ferner wird eine gesonderte sich über die ganze Nahtfuge erstreckende Schutzgasdüse gespart, sodass nicht nur die Ausrüstung einfacher und billiger, sondern vor allem auch die Sicht auf die Schweißstelle nicht behindert wird.With the implement according to the invention it is possible to wind a To accommodate electromagnets far away from the welding point, so that they can pass through the Heat of the arc and the welding point is no longer endangered. Besides that the shielding gas is fed directly to the welding point at the shortest possible distance so that the inert gas consumption becomes very low. Furthermore, a separate one is about The shielding gas nozzle that extends over the entire seam is saved, so that not only the equipment easier and cheaper, but above all not the view of the welding point is hindered.
Eine zweckmäßige Weiterbildung ist dadurch gegeben, dass der Polschuh ebenso wie die nichtabschmelzende Elektrode zum Schweißen von Nähten, die eine geschlossene Kurve bilden, ebenfalls aus einem geschlossenen Körper besteht, der auf dem ganzen Umfang den gleichen Abstand vom Werkstück besitzt. Es ist'vorteilhaft, wenn beim Schweißen nichtgeschlossener Nähte das an einer geschlossenen Kurve fehlende Stück durch ein Hilfsstück, insbesondere durch ein wassergekühltes Kupferstück ersetzt wird, das den Bogen zum Anfang der Naht zurückführt, wobei auch der Polschuh in analoger Weise ausgebildet ist. Insbesondere kann der Lichtbogen zwischen zwei nichtabschmelzenden Elektroden im Bereich der Nahtfuge brennen, wobei in diesem Falle die Wärme der positiven Säule zum Erwärmen des Werkstückes ausgenutzt wird ; auch hier ist die Ausbildung eines Polschuhes der geschilderten Art zweckmäßig.An expedient further development is given by the fact that the pole piece just like the non-consumable electrode for welding seams, which is a closed one Form curve, also consists of a closed body, which on the whole Circumference is the same distance from the workpiece. It’s beneficial if at Welding non-closed seams the piece missing from a closed curve replaced by an auxiliary piece, in particular by a water-cooled copper piece that leads the arc back to the beginning of the seam, with the pole piece in is formed in an analogous manner. In particular, the arc can be between two non-melting Electrodes burn in the area of the seam, in which case the heat of the positive column is used to heat the workpiece; also here is the Training of a pole piece of the type described is expedient.
Das Arbeitsgerät eignet sich besonders gut für in sich geschlossene Nähte, läßt sich aber auch bei geraden Nähten durchführen, auch dürfen die Nähte eine räumliche Kurve bilden.The tool is particularly suitable for self-contained Seams, but can also be carried out with straight seams, the seams are also allowed form a spatial curve.
Das Arbeitsgerät soll an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden : In Abbildung 1 handelt es sich um das Einschweißen eines Rohres 1 in das Blech 2. Die Einrichtung ist im Schnitt gezeichnet. Die nichtaboholsende Elektrode 3 ist hier als Zylinder ausgebildet und besteht beispielsweise aus wassergekühltem Kupfer. Sie steht der zu schweißenden Fuge im Abstand von einigen Millimetern gegenüber. Der Lichtbogen 4 wird entweder mit Hilfe eines Kohlestabes oder eines hochgespannten Hochfrequenzstoßes gezündet.The working device will be explained in more detail using exemplary embodiments : In Figure 1 it is a question of welding a pipe 1 into the sheet metal 2. The facility is in the cut drawn. The non-alcoholic end Electrode 3 is designed here as a cylinder and consists, for example, of water-cooled Copper. It faces the joint to be welded at a distance of a few millimeters. The arc 4 is either with the help of a carbon rod or a high tension High frequency surge ignited.
Im Innern der zylindrischen Elektrode 3 ist ein Magnet 5 angeordnet. Er ist hier als Elektromagnet mit der Spule 6 gezeichnet, darf aber auch ein Permanentmagnet sein. Am unteren Ende des Magneten 5 sitzt ein Polschuh'7, der in der gezeichneten Anordnung ringsherum einen Nordpol bildet.A magnet 5 is arranged in the interior of the cylindrical electrode 3. It is shown here as an electromagnet with the coil 6, but it can also be a permanent magnet be. At the lower end of the magnet 5 there is a pole piece 7, which is shown in the drawing Arrangement around it forms a north pole.
Die vom Polschuh ausgehenden magnetischen Kraftlinien schneiden den'erg der Ladungsträger im Lichtbogen und lenken sie in bekannter Weise senkrecht zu den Kraftlinien und senkrecht zur Bewegungsriohtung der Ladungsträger ab.The magnetic lines of force emanating from the pole piece intersect den'erg the charge carriers in the arc and direct them in a known manner perpendicular to the Lines of force and perpendicular to the direction of movement of the charge carriers.
Dadurch entsteht eine Bewegung des Lichtbogens längs des Spaltes zwischen der Elektrode 3 und dem Werkstück. Wie Versuche mit einer solchen Anordnung gezeigt haben, gelingt es bei geeigneter Ausbildung und Lage des Polschuhes und bei richtiger ahl der magnetischen Feldstärke und des Schweißstromes, den Lichtbogen zu einem so raschen Umlaufen zu bringen, dass er mit dem Auge icht mehr verfolgt werden kann. Es kommt dann zu einer völlig gleichmäßigen Erwärmung der beiden Werkstückteile, die auf dem ganzen Umfang zusammenlaufen und dort eine Schweißverbindung bilden. Das Schutzgas wurde der Schweißstelle über die axiale Bohrung7 im Magneten 6 und radiale Bohrungen im Polschuh 7, von denen in der Abbildung die beiden Bohrungen 8 und 9 zu sehen sind, zugeführt. Auf diese Weise lassen sich ausgezeichnete Nähte hoher Qualität in sehr kurzer Zeit herstellen.This creates a movement of the arc along the gap between the electrode 3 and the workpiece. As shown by experiments with such an arrangement have, it succeeds with a suitable training and position of the pole piece and with correct ahl the magnetic field strength and the welding current, the arc into one to circulate so quickly that it can no longer be followed with the eye. The two workpiece parts then heat up completely evenly, which converge over the entire circumference and form a welded joint there. The protective gas was applied to the welding point via the axial bore 7 in the magnet 6 and radial holes in the pole piece 7, of which the two holes are shown in the figure 8 and 9 can be seen fed. This way you can make excellent seams high quality in a very short time.
Abbildung 2 zeigt als weiteres Beispiel schematisch das Zusammenfügen zweier Kapselteile 10 und 11 mittels einer Bördelnaht. Die wassergekühlte Kupferelektrode 12 ist hier ringförmig ausgebildet und umschließt den Bördel 13 in gleichmäßigem Abstand. Der Lichtbogen 14 brennt zwischen der Kupferelektrode 12 und dem Bördel 13. Das den Umlauf des Lichtbogens 14 bewirkende Magnetfeld wird zwischen den beiden zylindrischen Magneten 15 und 16 erzeugt, die sich mit entgegengesetzten Polen gegenüberstehen und von den Spulen 17 bzw. 18 erregt werden. Auch hier tritt eine gleichmäßige Erwärmung auf dem gesamten Umfang ein, die schnell zum Aufschmelzen und Zusammenlaufen der Werkstückteile führt. Die Hohlräume 8 und 9 zum Zuführen eines Schutzgases sind in diesem Falle in der Elektrode untergebracht. Eine ähnliche Anordnung kann beispielsweise zum Zusammenschweißen von Radiatorengliedern aus zwei Preßhälften dienen.As a further example, Figure 2 shows the assembly schematically two capsule parts 10 and 11 by means of a flanged seam. The water-cooled copper electrode 12 is annular here and encloses the flange 13 in a uniform manner Distance. The arc 14 burns between the copper electrode 12 and the flange 13. That the circulation of the arc 14 causing the magnetic field generated between the two cylindrical magnets 15 and 16, which are opposite to each other Opposite poles and are excited by coils 17 and 18, respectively. Also occurs here uniform heating over the entire circumference, which quickly melts and convergence of the workpiece parts leads. The cavities 8 and 9 for feeding a protective gas are accommodated in the electrode in this case. A similar Arrangement can, for example, for welding together radiator members from two Serve press halves.
Dieselbe Anordnung nach Abbildung 2 bietet sich für ein drittes Beispiel an. Sie soll jedoch nicht zum Schweißen, sondern zum Zusammenlöten der beiden Werkstückteile dienen.The same arrangement according to Figure 2 can be used for a third example at. However, it should not be used for welding, but for soldering the two workpiece parts together to serve.
In diesem Fall werden die erkstückteile jedoch nicht satt aufeinander gelegt, sondern zwischen ihnen befindet sich ein Ring aus Lot. Die Verhältnisse sind in Abbildung 3 dargestellt, wo ein Stück der beiden Bördel 19 und 20 im Schnitt zu sehen isty zwischen denen der Lotring 21 liegt.In this case, however, the component parts are not satisfied with each other but between them there is a ring of solder. The ratios are shown in Figure 3, where a piece of the two flanges 19 and 20 in section to see isty between which the solder ring 21 is located.
Der umlaufende Lichtbogen erwärmt die Iferkstückteile 19 und 20 bis zur Lottemperatur, das Lot 21 schmilzt und verteilt sich gleichmäßig im Spalt, wobei sich das Werkstückteil 19 vermöge seiner Schwere auf das Werkstückteil 20 auflegt.The rotating arc heats the Iferkstückteile 19 and 20 bis at the solder temperature, the solder 21 melts and is evenly distributed in the gap, whereby the workpiece part 19 rests on the workpiece part 20 due to its gravity.
Die zum Löten erforderlichen Temperaturen liegen weit unterhalb des Schmelzpunktes der Werkstückteile, sodass diese Methode zum Beispiel beim Zusammenfügen von Kompresse kapseln gegenüber dem bisher üblichen Schweißen den Vorteil bietet, die empfindlichen Kompressorteile im Innern der Kapsel zu schonen.The temperatures required for soldering are well below the Melting point of the workpiece parts, so this method, for example, when joining of compress capsules has the advantage over the previously customary welding, To protect the sensitive compressor parts inside the capsule.
Als viertes Beispiel sei das Schweißen von Motorradtanks erwähnt.
Diese werden normalerweise aus zwei gepreßten Hälften mittels einer Bördelnaht zusammengefügt.
Die Naht bildet dabei eine meist ebene, aber geometrisch unregelmäßige geschlossene
Kurve. Für das mechanisierte Schweißen das zum Beispiel mittels des Aroatom-Verfahrens
durchgeführt wird, sind komplizierte Drehvorrichtungen notwendig,
Man umgibt die Fuge mit einer Kupferelektrode von solcher Form, dass sie von dem zu schweißenden Bördel überall einen gleichmäßigen abstand von einigen Millimetern hat, und treibt den Lichtbogen mit Hilfe passend angeordneter Magnete mit Bohrungen für die Zufuhr von Schutzgas um das Werkstück herum, bis das Schmelzen einsetzt und die Schweißung vollzogen ist. Wenn diü Kurve, welche die Naht bildet, nicht vollständig geschlossen ist, wie es beispielsweise bei der Ausnehmung für den Einfüllstutzen der Fall sein kann, so wird das fehlende Stück durch einen gekühlten und deshalb nicht schmelzenden Kupferstreifen ersetzt, auf dem der Lichtbogen vom Ende der Naht bis zum nächsten Anfang wandern kann.Surround the joint with a copper electrode of such a shape that Everywhere from the flange to be welded an even distance of a few Millimeters and drives the arc with the help of suitably arranged magnets with holes for the supply of protective gas around the workpiece until it melts starts and the welding is complete. If the curve that forms the seam, is not completely closed, as is the case, for example, with the recess for the filler neck can be the case, the missing piece is cooled by a and therefore replaced non-melting copper strips on which the arc dated The end of the seam can move to the next beginning.
Das letzte Beispiel behandelt das Schweißen einer kreisförmigen Ecknaht nach Abbildung 4 zwischen den beiden Sierkstückteilen 22 und 24. Der Lichtbogen brennt zwischen den zylindrischen Elektroden 24 und 25 und wird mittels des Ringmagneten 26 zum Umlauf gebracht, wobei das Schutzgas wieder durch Hohlräume 8 und 9 im Magneten zugeführt wird.The last example covers welding a circular corner seam according to Figure 4 between the two Sierkstückteile 22 and 24. The arc burns between the cylindrical electrodes 24 and 25 and is activated by means of the ring magnet 26 put into circulation, the protective gas again through cavities 8 and 9 in the magnet is fed.
Hier wird also im Gegensatz zu den anderen Beispielen die positive Säule des Lichtbogens ausgenutzt, doch spielen sich die übrigen Vorgänge in ähnlicher eise ab.In contrast to the other examples, here is the positive one The column of the arc is used, but the other processes are similar ice off.
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1960H0036335 DE1841989U (en) | 1960-10-13 | 1960-10-13 | WORK EQUIPMENT FOR OPERATING AN ARC WELDING PROCESS WITH A MAGNETICALLY MOVED ARC. |
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DE1960H0036335 DE1841989U (en) | 1960-10-13 | 1960-10-13 | WORK EQUIPMENT FOR OPERATING AN ARC WELDING PROCESS WITH A MAGNETICALLY MOVED ARC. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1841989U true DE1841989U (en) | 1961-11-23 |
Family
ID=33002991
Family Applications (1)
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DE1960H0036335 Expired DE1841989U (en) | 1960-10-13 | 1960-10-13 | WORK EQUIPMENT FOR OPERATING AN ARC WELDING PROCESS WITH A MAGNETICALLY MOVED ARC. |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1841989U (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1960
- 1960-10-13 DE DE1960H0036335 patent/DE1841989U/en not_active Expired
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