DE1919534A1

DE1919534A1 - Submerged arc welding automatic with - several adjustable filler feeds

Info

Publication number: DE1919534A1
Application number: DE19691919534
Authority: DE
Inventors: Mueller Dr-Ing Reinhard Otto
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1969-04-17
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1970-10-29

Abstract

The electrode wire is fed continuously through a funnel kept full of welding powder. Two separately hoppers with star feeder wheels of adjustable speed feed iron powder and slag into a common feed pipe which terminates above the workpiece just in front of the arc.

Description

Maschinelles Schweißverfahren und Vorrichtung, Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein maschinELes Schweißverfahren, bei dem im wesentlichen metallische Zuschlagstoffe in zerkleinerter Form zugegeben werden.Machine welding process and device, Carrying out the process The invention relates to a machine welding process in which essentially metallic aggregates are added in comminuted form.

Es ist bereits bekannt, zur Herstellung von Schweißverbindungen an unlegierten und niedriglegierten Baustählen Metallpulver als Zusatzwerkstoff zu verwenden.It is already known to produce welded joints unalloyed and low-alloy structural steels with metal powder as filler material use.

Dabei wird eine bemessene Menge Metallpulver in die Nahtfuge gebracht und dann vom Lichtbogen der abschmelzenden Drahtelektrode eines der bekannten Schweiverfahren, z.B. Unterpulverschweißen oder Schutzgasschweißen, aufgeschmolzen. Beim Schweißen legierter Metalle werden die Legierungszusätze der Naht hauptsächlich über das Metallpulver und somit nicht über den abgeschmolzenen Werkstoff der Drahtelektrode zugesetzt. Das Gewichtsverältnix von abgeschmolzenem Werkstoff der Drahtelektrode zu aufgeschmolzenem Metallpulver beträgt in der Regel 1 : 1.A measured amount of metal powder is placed in the seam joint and then one of the known welding processes from the arc of the melting wire electrode, e.g. submerged arc welding or inert gas welding, melted. When welding Alloyed metals, the alloy additives of the seam are mainly via the metal powder and thus not added to the wire electrode via the melted material. The weight ratio between the melted material of the wire electrode and the melted material Metal powder is usually 1: 1.

Eine Korrektur dieses Verhältnisses bis auf Werte von etwa 1 : 0,7 ist jedoch oftmals erforderlich. Wieviel Metallpulver im Einzelfall zugegeben werden muß, hängt in der Hauptsache von der Ausbildung der Nahtfuge sowie von der Art der Schweißnaht ab. Wenn zuviel Metallpulver zugegeben wurde-, so führt das außerdem zu einer schmalen, überhöhten Naht, bei der bekanntlich leicht Bindefehler und Risse auftreten. Die Korrektur des C;ewichtsverhältnisses ist bei dem Verfahren in umstcindlicher Weise nur durch Änderung der Schütthöhe des Metallpulvers in der Nahtfuge zu erreichen, Soll bei der Anwendung dieses Verfahrens auf das Schweißen von legierten Stählen das Gewichtsverhältnis des abgeschmolzenen Drahtes zum aufgeschmolzenen Metallpulver verändert werden, so muß, um die Zusammensetzung des Nahtwerkstoffes nicht zu verändern, jeweils ein anders zusammen gesetztes Metallpulver verwendet werden. Das bedeutet, daß für jedes Gewichtsverhältnis ein besonderes Metallpulver vorrätig sein muß bzw. vorher durch Nischen hergestellt werden mußte Beides ist aufwendig und unwirtschaftlich0 Noch unwirtschaftlicher ware die Verwendung eines jeweils anders legierten Schweißdrahtes. Es müßten dann viele Sorten von teurem legierten Schweißdraht bereit gehalten werden.A correction of this ratio down to values of about 1: 0.7 however, it is often required. How much metal powder is added in each individual case must, depends mainly on the formation of the seam as well as on the type of Weld seam. If too much metal powder was added, this also leads to a narrow, raised seam, which is known to be easily blended and torn appear. The correction of the weight ratio is more difficult with the procedure Way only by changing the bed height of the metal powder in the Achieving seam joint is intended when applying this method to welding of alloyed steels is the weight ratio of the melted wire to the melted wire Metal powder must be changed so as to the composition of the suture material not to be changed, each time a differently composed metal powder is used will. This means that a special metal powder is used for each weight ratio must be in stock or had to be produced beforehand through niches expensive and uneconomical0 The use of a would be even more uneconomical different alloyed welding wire. There would then have to be many sorts of expensive ones Alloy welding wire to be kept ready.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nunmehr darin, die beschriebenen Nachteile der bekannten maschinellen Schweißverfahren, bei denen im wesentlichen metallische Zuschlagstoffe in zerkleinerter Form zugegeben werden, weitgehend zu vermeiden. Diese Aufgabe wurde bei dem Verfahten gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die einzelnen Bestandteie der Zuschlagstoffe zumindest zum Teil getrennt dosiert werden.The object on which the invention is based now consists in the disadvantages of the known machine welding processes described, in which essentially metallic aggregates are added in crushed form, largely to be avoided. This object was achieved in the method according to the invention solved in that the individual constituents of the aggregates at least partially be dosed separately.

Bei Lichtbogenschweißverfahreii mit kontinuierlicher Schweißdrahtzuführung ist es von Vorteil, wenn die Dosierung in Abhängigkeit vom Schweißdrahtvorschub gesteuert wird.In the case of arc welding processes with continuous welding wire feed it is advantageous if the dosage depends on the welding wire feed is controlled.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es auch, daß mit ihm auch nichtmetallische Zuschlagstoffe, z.fl. schlackenbildende Schweißpulver sowie Kohlenstoff und andere Niohtmetalie, den Jeweiligen Erfodernissen getrennt dosiert werden können.A particular advantage of the method according to the invention is also that with him also non-metallic aggregates, z.fl. slag-forming welding fluxes as well as carbon and other Niohtmetalie, the respective requirements separated can be dosed.

imine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens £g. gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise so gestaltet, daß wenigstens z.Tei Vcrratsgefäße i'ür Zuschlagsteffe nlit jeweils einer Desiereinrichtung versehen sind, und daß ciie Dosiereirniciitung mittels übersetzungsverstellbarer mechanischer und/oder elektrischer Antriebselemente mit aem den Schweißdraht-Vorschub bewirkenden Element verbunden ist.imine device for carrying out the method £ g. according to the invention is advantageously designed in such a way that at least some storage vessels are used for aggregate stiffeners nl are each provided with a dispensing device, and that the dispensing device by means of adjustable mechanical and / or electrical drive elements with aem the welding wire feed causing element is connected.

Für einige besondere Anwendungsfälle ist es von besonderem Vorteil, wenn bei der Vorrichtung die Übersetzung der Antriebselemente während des Schweißens verstellbar ist.For some special applications it is of particular advantage if in the device the translation of the drive elements during welding is adjustable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zum Schweißen von Rundkörpern in Ansicht und teilweise im Schnitt und Fig. 2 die Vorrichtung in der Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 Die einzelenen Teile der Vorrichtung sind an einer ortsfesten Konsole 1 angeordnet. Darunter ist eine Walze 2, die nach dem Unterpulverschweißverfahren mit einer Auftagschweißung versehen wird, drehbar gelagert und mit einem nicht dargestellten Drehantrieb verbunden. Der auf einer Trommel 4 aufgewickelte, unlegierte Schweißdraht 5 wird mittels abgetriebener Druckrollen 6, 7 der Schweißstelle 8 zugeführt. Der Schweißstrom wird durch eine Kupferdüse 9 auf den Schweißdraht 5 übertragen. Die Schweißstelle 8 wird durch Schweißpulver 11, das durch einen Trichter lo zugeführt und entsprechend dem Verbrauch aus dem Vorratsgefäß 12 ersetzt wird, abgeschirmt. In einem Vorratsgefäß 13 befindet sich als Zuschlagstcff Eisenpulver und in einem Vorratsgefäß 14 als weiterer 7uschlagstoff eine Mischung aus Legierungsmetallen. Das Vcrratsgefäß 13 ist mit einer Dosiereinrichtung 15 und das vorratsgefäß 14 mit einer Dosiereinrichtung 16 versehen. Die dosierten Zuschlagstoffe fallen in einen Trichter 17 und werden über ein diesem angeschlossenes Rohr 18 in Nahtrichtung vor der Schweißstelle 8 kontinuierlich angeschüttet. Die Dosiereinrichtungen 15 und 16 werden über übersetzungsvertstellbare Riemel«-triebe- 19> 20 von der Druckrolle 6 angetrieben.In the drawing is an embodiment of the device for implementation of the method according to the invention shown in simplified form. 1 shows a Device for welding round bodies in view and partly in section and FIG. 2 shows the device in the view in the direction of arrow II in FIG. 1 Parts of the device are arranged on a stationary console 1. Underneath is a roller 2 which, according to the submerged arc welding process, has a surface weld is provided, rotatably mounted and connected to a rotary drive, not shown. The unalloyed welding wire 5 wound on a drum 4 is driven off by means of a Pressure rollers 6, 7 are fed to the welding point 8. The welding current is through a Copper nozzle 9 transferred to the welding wire 5. The welding point 8 is made by welding powder 11, which is fed through a funnel lo and according to consumption from the Storage vessel 12 is replaced, shielded. In a storage vessel 13 is located iron powder as an additive and in a storage vessel 14 as a further additive a mixture of alloy metals. The storage vessel 13 is provided with a metering device 15 and the storage vessel 14 are provided with a metering device 16. The dosed Aggregates fall into a funnel 17 and are connected via a funnel Tube 18 is continuously poured up in front of the weld 8 in the direction of the seam. the Dosing devices 15 and 16 are driven by belt drives with adjustable ratios. 19> 20 driven by the pressure roller 6.

Das Gewichtsverhältnis des abgeschmolzene Schweißdrahtes zu den Zuschlagstoffen kann durch Auswahl entsprechender Stufenscheiben von 1:1 bis zu 1:0,7 in drei Stufen eingestellt werden. Bei der Änderung des Gewichtsverhältnisses des abgeschmolzenen Schweißdrahtes zu den Zuschlagstoffen von 1:1 auf 1:0,7 wird das Ubersetzungsverhältnis des mit der Dosiereinrichtung 16 für die Legierungsmetalle verbundenen Riemenantriebes 20 um den Faktor 1,7/2=0,85/1=0.85 verändert, während für niedriglegierte Metalle für die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des mit der Dosiereinrichtung 15 für das Eisenpulver verbundenen Riementriebs 19 angenähert und für die Praxis ausreichend der Faktor 0,7/1=0,7 gilt. Es werden zweckmäßigerweise dabei Ubersetzungstabellen und gekennzeichnete Stufenscheiben verwendet0 Die Walzen der Dosiereinrichtungen (15,16) sind zweck.-mäßigerweise so ausgeführt, daß sie auf verschiedene Werte einstellbar sind und gegen anderswertige ausgewechselt werden können0 Dadurch wird die passende Werteinstellung für viele verschiedene Nahtwerkstoffe ermöglicht. Die Anzahl der IJerteinstellungen kann darüber hinaus durch Verwendung verschiedener Stufenscheiben-Sätze vervielfacht werden.The weight ratio of the melted welding wire to the aggregates can be achieved in three stages by selecting the appropriate stepped washers from 1: 1 to 1: 0.7 can be set. When changing the weight ratio of the melted Welding wire to the aggregate from 1: 1 to 1: 0.7 is the translation ratio of the belt drive connected to the metering device 16 for the alloy metals 20 changed by a factor of 1.7 / 2 = 0.85 / 1 = 0.85, while for low-alloy metals for changing the transmission ratio of the metering device 15 for the iron powder connected belt drive 19 approximated and sufficient for practice the factor 0.7 / 1 = 0.7 applies. It is advisable to use translation tables and marked stepped disks used0 The rollers of the metering devices (15,16) are expediently designed in such a way that they refer to different values adjustable and can be exchanged for other values0 This is the right one Allows value setting for many different seam materials. The number of IJert adjustments can also be made by using different step pulley sets be multiplied.

Werder mehrere Legierungsstoffe benötigt, so werden diese iai richtigen Verhältnis zueinander gemischt und in das Vorratsgefäß 14 eingefüllt. Soll beispielsweise der Nahtwerkst-ofS 1,5/ Mangan, 1 ß Nickel und 0,5 % Molybdän enthalten, so werden Mangan, Nickel und Molybdän im Vorhältnis 3:2:1 gemischt.If several alloy materials are required, these are usually correct Mixed ratio to one another and poured into the storage vessel 14. Should for example If the seam material contains 1.5 / manganese, 1 ß nickel and 0.5% molybdenum, so will Manganese, nickel and molybdenum mixed in a ratio of 3: 2: 1.

Wenn die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens so ausgeführt sein soll, daß die Übersetzung der Antriebselemente während des Schweißens verstellbar ist oder vielseitig verwendbar sein soll, so ict es zweckmäßig, stufenlos verstellbare Reibradgetriebe, drehzahlverstellbare Elektromotoren oder elektronische Steuerungen anzuwenden. Dabei können selbstverständlich die genannten Antriebselemente dem Jeweiligen Erfodernis entsprechend miteinander kombiniert werden.When the device for performing the method according to the invention should be designed so that the translation of the drive elements during welding is adjustable or should be versatile, so it ict expedient, infinitely variable adjustable friction gears, variable-speed electric motors or electronic ones To apply controls. It goes without saying that the aforementioned drive elements can be combined with each other according to the respective requirements.

A n s p r ü c h e:Expectations:

Claims

A p r ict: 1. Machine welding process in which im essential metallic aggregates are added in crushed form, characterized> that the individual components of the aggregates at least can be dosed separately in some cases.

2. The method according to claim 1, characterized in that the base metal and the additives are dosed separately.

3. Arc welding process with continuous welding wire feed according to claim 1 or 2, characterized in that the dosage as a function is controlled by the welding wire feed.

4o method according to claim 3, characterized in that the dosage is controlled so that the weight ratio of the melted welding wire to the aggregates remains constant.

5. Vorrichtüng for performing the method according to claim 3 or 4, characterized in that at least two storage vessels (13, 14) for aggregates are each provided with a metering device (15, 16) and that the metering devices (15, 16) by means of adjustable mechanical and / or electrical drive elements (19, 2o) is connected to the element (6) causing the welding wire feed.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the translation the drive elements (19, 20) can be adjusted during welding.

L e r s e i t e