DE1946909A1

DE1946909A1 - Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE1946909A1
Application number: DE19691946909
Authority: DE
Inventors: Armstrong Frank Walter
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Priority date: 1968-10-31
Filing date: 1969-09-17
Publication date: 1970-05-14
Also published as: NO131055B; NO131055C; NL6916443A; SE362020B; DK132262B; ZA697585B; FR2022000A1; GB1283390A; NL145481C; FI49915C; BE741138A; NL145481B; DK132262C; FI49915B; US3624345A

Description

Patent/'i/Ob
Lfd.-Nr.: 1558-

PATENTANMELDUNG

Titel: Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen mit 'parallel zueinander verlaufenden Schweißraupen.

In immer stärkerem Maße werden Hersteller von industriellen Einrichtungen aufgefordert, ihre Produkte mit korrosionsbeständigen Materialien, wie z.B. nichtrostendem Stahl oder Inkonel zu plattieren. So wird z.B. die Innenfläche eines Kernreaktor-Druckbehälters üblicherweise mit nichtrostendem Stahl plattiert, um der zerstörerischen Wirkung der Atmosphäre gewachsen zu sein.

Um dieser Forderung zu entsprechen, sind zahlreiche Verfahren zum schnellen Aufbringen einer Metallage auf eine Fläche eines metallischen Werkstückes entwickelt worden. Erfolgreich angewendet wird z.B. das Unterpulver-Lichtbogenschweißverfahren, bei welchem der Schweißkopf eine Ver-· brauchselektrode aus Plattierungsmaterial auf die Werkstückoberfläche aufbringt, und zwar unter einem pulveri'ürmigeri Flußmittel, das ebenfalls mit Plattierungsmaterial angereichert sein kann. Weiterhin ist das Gas-Lichtbopenschweißverfahren bekannt, bei dem der Schweißkopf eine Yerbrauchselektrode aus Plattierungsmaterial unterhalb einer

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Schicht aus inertem Gas auf die Werkstückoberfläche aufbringt. Bei diesen Verfahren erfolgt eine Bewegung der -: Elektroden relativ zur Werkstückoberfläche und.die hinter der vorrückenden Elektrode sich abkühlende Schweißraupe· bildet die gewünschte Plattierung.

Um große Flächen schneller plattieren zu können, wurde bereits vorgeschlagen, die Breite der Schweißraupe dadurch zu vergrößern, daß man gleichzeitig eine Vielzahl von Elektroden nebeneinander über der Fläche des ϊ'/erkstückes vorrücken läßt. Experimente mit einer solchen Anordnung ergaben jedoch Schwierigkeiten insofern, als eine in Längsrichtung verlaufende Kante einer aufgebrachten Schweißraupe nicht gleichmäßig mit der Kante der anschließend aufgebrachten Schweißraupe verschmolzen werden konnte. Der Grund dafür bestand unter anderem darin, daß die Seitenkanten der aufgebrachten Schweißraupen die Heigung haben, seitlich über die Werkstückfläche zu strömen und Luft- oder Schlackentaschen zu bilden, die nur sehr schlecht beseitigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Hachtile zu beseitigen. Zur Lösung der Aufgabe wird eine Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen mit parallel zueinander verlaufenden Schweißraupen vorgeschlagen, die aus einem Lichtbogen-Schweißgerät mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Elektroden besteht, die von einem, reIa- ' tiv zur Metalloberfläche bewegbaren Schweißkopf geführt sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Elektrode, die diejenige Kante der Schweißraupe bildet, die mit einer Kante der anschließend aufzutragenden Schweißraupe verschmolzen werden soll, gegenüber den weiteren Elektroden bezüglich

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der Bewegungsrichtung der Elektroden nach hinten versetzt angeordnet ist. Mit dieser Einrichtung wird ein sauberes Verschmelzen der freien Kante der bereits aufgetragenen Schweißraupe mit der entsprechenden Kante der nächsten Schweißraupe bewirkt.

Dieser Vorteil kann auch durch eine weitere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erreicht werden, nämlich dadurch, daß bei einer Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen· der beschriebenen Gattung die Elektrode, die die Kante der Schweißraupe bildet, die mit der freien Kante einer zuvor aufgetragenen Schweißraupe, verschmolzen werden soll, mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle und die übrigen Elektroden mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen der beschriebenen Gattung beide vorgeschlagenen Lösungen verwirklicht sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Beispielen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum Flattieren von Metalloberflächen mit parallel zueinander verlaufenden Schweißraupen nach dem bekannten Stand der Technik,

Fig. 2 vergrößert, den querschnitt durch eine mit der Sin-' richtung nach Fig. 1 aufgetragene Sehweißraupe,

Fig. 3 ein Ausführungsbeis;iel genä5 der Erfindung,

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Fig. 4 und 5 Querschnitte durch mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 aufgebrachte Schweißraupen,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung und .

Fig. 7 einen auswechselbaren Teil des Schweißkopfes beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6.

Anhand der Figur 1 sollen kurz der Stand der Technik und dessen Nachteile erläutert werden: Über der Oberfläche 1

des metallischen Werkstückes 2 wird der Schweißkopf 3 bewegt. Die Mittel zum Bewegen des Schweißkopfes 3 sind bekannt und deshalb nicht dargestellt. Der Schweißkopf 3 führt zwei Verbratichselektroden 4, an denen eine von der S:annungsquelle 5 gelieferte negative Spannung liegt. Das iVerkstück 2 ist geerdet. Infolge des sich zwischen dem Werkstück 2- und den Elektroden 4 ausbildenden Lichtbogens schmelzen die Elektroden 4 und bilden mit dem rjulverförmi- £Όη Flußmittel 6 die Schweißraupe 7, wenn sich der Schweißkopf 3 in Sichtung des Pfeiles 6 bewegt. Die drahtförmigen Elektroden 4 werden entsprechend ihrem Verbrauch von den Hollen 9 abgewickelt.

Der insbesondere bei der Verwendung von mehr als zwei Elektroden auftretende Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß die freien Kanten der Schweißraupe 7 (Kante 10 in den Figuren 1 und 2) über das Werkstück strömen und Luft- oder Schlackentaschen 11 bilden, so daß ein einwandfreies Verschmelzen der Hau^e 7 mit der anschließend aufzubringenden ?.au:e nicht sichergestellt ist. LIit den in den Figuren 3 und 6 dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtunsren wird dieser Nachteil vermieden.

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Bei der in Figur 3 dargestellten Einrichtung führt der Schweißkopf 3 sechs Elektroden t2 bis 17. Die Elektroden 12 bis 16 sind nebeneinander und die Elektrode 17 ist gegenüber den Elektroden 12 bis 16 bezüglich der Bewegungsrichtung des Schweißkopfes 3 (Pfeil 8) nach hinten versetzt angeordnet. Die Elektroden 12 bis 17 sind alle mit dem Minuspol der Spannungsquelle 5 verbunden. Aus den Figuren 4 und 5 ist ersichtlich, welche Form der Kante 10 gegeben werden kann, die von der nach hinten versetzten Elektrode 17 gebildet wird. Luft- oder Schlackentaschen treten nicht mehr aif, so daß ein sicheres Verschmelzen mit der weiteren aufzubringenden Raupe sichergestellt ist. Mit dem Schweißkopf 3 ist noch der Schwin- · gungserzeuger 18 verbunden, der ein gleichmäßiges Auftragen des Plattierungsmaterials auf die Metalloberfläche 1 gewährleistet.

Bei der Einrichtung nach Figur 6 führt der Schweißkopf 3 ebenfalls sechs Elektroden 12 bis 17. Der Schweißkopf besteht jedoch aus zwei voneinander isolierten Teilen 19 und 20. Der Teil 19 führt die Elektrode 12, die diejenige Kante der Schweißraupe bildet, die mit der zuvor aufgebrachten Raupe verschmolzen wird. Der Teil 20 des Schweißkopfes 3 führt die Elektroden 13 bis 17, die mit dem Minuspol der Soannungsquelle 5 verbunden sind. Gemäß der Erfindung ist die Elektrode 12 mit dem Pluspol der Spannungsquelle 5 verbunden, wodurch ebenfalls ein gutes Verschmelzen der Kanten benachbarter Schweißraupen erzielt wird.

Da es beim Auftragen der ersten Schweißraupe nicht zweckmäßig ist, wenn die Elektrode 12 gegenüber dem Werkstück

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positive Polarität hat, ist es vorteilhaft, wenn für die Elektrode 12 ein Umschalter 21 für positive und negative Spannung vorgesehen ist. Dadurch kann der Elektrode 12 beim Auftragen der ersten Raupe negative Spannung zugeführt werden.

Eine andere Möglichkeit, zu verhindern, daß die Elektrode 12 beim Auftragen der ersten Haupe positive Spannung hat, besteht darin, die positive Spannung unabhängig von der negativen Spannung abschaltbar auszubilden. Die Elektrode 12 wird dann beim Auftragen der ersten Raupe nicht verwendet.

Wird bei der Einrichtung nach Figur 6 der die Elektrode führende Teil 19 des Schweißkopfes 3 durch den in Figur 7 dargestellten Schweißkopfteil 22 ersetzt, dann ist die von diesem Schweißkopfteil 22 geführte Elektrode - ähnlich wie die Elektrode 17 - gegenüber den Elektroden 13 bis 16 nach hinten versetzt. Diese modifizierte Einrichtung wird dann verwendet, wenn nur eine Schweißraupe auf das Werkstück aufgetragen werden soll und beide Kanten eine der aus den Figuren 4 und 5 ersichtliche Form haben soll. Sie kann auch dann verwendet werden, wenn die freie Kante einer zuerst aufgetragenen Raupe eine derartige Form haben soll.

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Claims

Patent/i/Ob _ ? _

Lfd.-Nr.: 155c %

Γ A T E N T A N S P R Ü C H E

Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen mit parallel zueinander verlaufenden Sohweißraupen, bestehend aus einem Lichtbogen-Schweißgerät mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Elektroden, die von einem relativ zur Metalloberfläche bewegbaren SchweiSkonf geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (17), die diejenige. Kante (10) der 3chweißräu:e (7) bildet, die mit einer Kante der anschließend aufzutragenden Schweifrauie verschmolzen werden soll, gegenüber den weiteren Elektroden (12 bis 1b) bezüglich der Bewegungsrichtung U) der Elektroden (1"i bit: 17) nach hinter. versetzt angeordnet ist.
2.) Einrichtuni: zum Flattieren von 1.Ie t al χ öl er f lachen mit raraüiei zueinander ver_.aufenden Schv;eiirau;en, bestehend aus einem Lichtbogen-Schweißgerät mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Elektroden, die von "einem relativ zur Metalloberfläche bewegbaren Schweitzer f geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daiB die Elektrode (12), die die Kante der Sclr.vci3raure bildet, die mit der freien Kante (10) einer zuvor aufgetragenen Schweiirau:e (7) verschmelzen werden soll, mit den "csitiven fcl einer Syamuncsauelle (5) und die übrigen Elektroden (13 oic 17) mit dem negativen Pol der Srannungsquelle (5) ver-

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bunden sind.
3,.) Einrichtung zum Plattieren von Metalloberflächen mit parallel zueinander verlaufenden Schweißraüpen, bestehend aus einem lichtbogen-Schweißgerät mit mindestens zwei nebeneinander angeordneten Elektroden, die von einem relativ zur Metalloberfläche bewegbaren Schweißkopf geführt sind, gekennzeich net durch die Kombination der Merkmale der Ansprüehe 1 und 2. ' .
4.) Einrichtung nach Anspruch" 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Elektrode (12) ein Umschalter (21) für positive und negative Spannung vorgesehen ist.
5.) Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3_S dadurch g e kennz-e ich.net, daß die positive Spannung unabhängig von der negativen Spannung abschaltbar ist«
6.) Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (3) aus zwei voneinander isolierten Teilen (19) und (20) besteht, von denen der eine Teil (19) die positive Elektrode (12) und der andere Teil (20) die negativen Elektroden (13 bis 17) führt.
7.) Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch geks η η zeichnet, daß der die positive Elektrode führende Teil des Schweißkopfes (3) ersetzbar ist durch einen weiteren Schweißkopfteil (22) , der zur

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- III -.

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Führung einer gegenüber der Bewegungsrichtung der Elektroden (13 bis 16) nach hinten versetzten Elektrode bestimmt ist·.
8.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schweißkopf (3) ein Schwingungserzeuger (18) befestigt ist.

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L e e r s e i t e