DE1946223C3 - Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen, insbesondere von Leichtmetall unter Schutzgas - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 30 89 965 bekannt

Aluminium bildet in Gegenwart von Luftsauerstoff schon bei Raumtemperatur auf seiner Oberfläche eine dichte und zähe Oxydschicht, die gegenüber dem Metall eine sehr hohe Schmelztemperatur hat und nicht im Metall gelöst wird. Daher ist es für ein einwandfreies Verschweißen von Leichtmetallwerkstücken wichtig, daß diese Oxydschicht von der Schweißzone entfernt wird und ihre Neubildung während des Schweißvorganges durch einen, den Lichtbogen umgebenden Schutzgasstrom verhindert wird. Bei positiver Polung der Elektrode wird die bereits vorhandene Oxydschicht durch Verdampfung entfernt, bzw. durch Verdampfung der darunterliegenden Metallschicht aufgerissen und fortgeblasen. Diese positive Polung der Elektrode hat aber den Nachteil, daß die Elektrode sehr stark erhitzt wird. Daher kann bei positiver Polung der Elektrode n;ir mit geringen Stromstärken gearbeitet werden und der Lichtbogen ist schwierig zu handhaben. Bei der Wechselstromschweißung von Aluminium tritt diese erwünschte Reinigungswirkung während der positiven Halbperiode an der Elektrode ebenfalls auf und während der negativen Halbperiode bleibt der Elektrode genügend Zeit, sich abzukühlen.

In der Veröffentlichung: »Das Lichtbogenschweißen von Leichtmetallen unter Edelgasschutz« in der Zeitschrift: »Aluminium«, 30. Jahrgang, 1954, wird auf den Seiten 233—239 beschrieben, daß bei Wechselstromschweißung von Aluminium im Lichtbogen eine Gleichrichterwirkung auftritt, die durch die unterschiedlichen Werkstoffe und Temperaturen der beiden Pole bedingt ist. Dieser unerwünschte Gleichrichtereffekt begrenzt die Stromstärke während der positiven Polung der Schweißelektrode und vermindert so die Reinigungswirkung.

In der US-PS 30 68 352 und in der GB-PS 9 51 222

ίο wird beschrieben daß sich dieser unerwünschte Effekt vermeiden läßt, wenn durch Stromstöße von unterschiedlicher Richtung und veränderlicher Dauer sowohl die positive Polung der Elektrode zur Reinigung der Werkstücksoberfläche als auch die negative Polung der Elektrode zur besseren Erhitzung des Werkstückes genutzt wird. Beim Verfahren nach der US-PS 30 89 965 wird zum selben Zweck dazu noch die Stärke der Stromstöße verändert Bei allen diesen Verfahren kann aber die Elektrode für die beiden unterschiedlichen Anforderungen nicht optimal ausgestaltet werden.

Aus der US-Patentschrift 32 78 720, insbesondere Fig.4 mit dem dazugehörigen Text, ist es bereits bekannt, beim Lichtbogenschweißen von Leichtmetall zum Entfernen des Oxyds vor der eigentlichen Schweißelektrode eine positiv gepolte nicht-abschmelzende Elektrode anzuordnen. Für die erste Elektrode (zur Reinigung der Oberfläche) wird dort ohne jegliche Wertung ein Wechselstrom, ein Gleichstrom oder eine gesteuerte Kombination aus Wechselstrom und Gleichstrom vorgeschlagen. Für die zweite Elektrode (zum Verschweißen) wird dort in den F i g. 3 und 4 eine positive Polung angegeben und im Text darauf hingewiesen, daß beide Lichtbogen in jeder gewünschten Weise erzeugt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs im Hinblick auf den Elektrodenverschleiß zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebene Maßnahme gelöst.

Zweckmäßigerweise erhalten die beiden Elektroden einen Abstand voneinander, der größer ist als der Abstand vom Werkstück. Bei dieser Anordnung können beide Elektroden unabhängig voneinander betrieben werden. Beim Schweißen mit nicht-abschmelzender

♦5 Elektrode hat bekanntlich jede Stromrichtung eine optimale Elektrodenform. Wenn man, wie hier vorgeschlagen, zwei Elektroden von unterschiedlicher Stromrichtung verwendet, kann man jeder Elektrode die für ihre Stromrichtung geeignete Form geben.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen, insbesondere von Leichtmetall und seinen Legierungen, mit nicht-abschmelzender Elektrode unter Schutzgas, wobei der Lichtbogen pulsartig in bezug auf Vorzeichen der Schweißspannung, Pulsdauer und Stromstärke verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden verwendet werden, von denen die zunächst dem Werkstück nahekommende Elektrode nur Pulse von positiver Spannung an der Elektrode abgibt, während die zweite Elektrode nur Pulse von negativer Spannung an der Elektrode abgibt.