DE2131142A1

DE2131142A1 - Steel alloy facing machine - with multiple head operation

Info

Publication number: DE2131142A1
Application number: DE19712131142
Authority: DE
Inventors: Woods Marion David
Original assignee: Stoody Co
Current assignee: Stoody Co
Priority date: 1970-07-27
Filing date: 1971-06-23
Publication date: 1972-02-03
Also published as: BE770502A

Abstract

The consumable electrode working heads are disposed in line and are passed along the workpiece depositing parallel layers on its surface. The speed of deposition must be adjusted such, that the temp. of the deposit on the workpiece is above the critical temp. of the deposit for the duration of deposition of two layers. In the prefd. version the deposits are applied in a modified zig-zag fashion, the flux remaining still being fluid when the electrode passes the previously applied seam on its return travel. In the prefd. version seams are less than 5 mm apart. The process yield more uniform layers of improved metallurgical quality.

Description

"System zur Auflage von schweißschichten auf Metalloberflächen" Es ist allgemein üblich, Auflageschichten in verschiedenartigen Schweißprozessen auf Werkstücke aufzubringen, um eine abgenutzte Oberflächenschicht wieder nachzubilden oder einen Fertigungsabsohnitt des Werkstücks in dieser Weise durchzuführen. Verschiedene Schweißprozesse und -techniken sind mit Erfolg zur kontinuierlichen Aufbringung von Metallschichten eingesetzt worden. Beispielsweise sind auf großen Teilen, wie Zylinderwalzen, Auflagen in der Form von auf dem Umfang aufgetragenen, übereinander geschichteten Schweißwülsten angebracht worden."System for the application of welding layers on metal surfaces" It It is common practice to apply overlay layers in various welding processes To apply workpieces in order to recreate a worn surface layer or to perform a production section of the workpiece in this way. Different Welding processes and techniques are successful for continuous application of metal layers has been used. For example, on large parts such as Cylindrical rollers, pads in the form of applied on the circumference, one on top of the other layered weld beads have been attached.

Das dabei auftretende Rotieren des Schweißmaterials ergibt unerwünschte Eigenschaften der Auflageschicht, wie weiter unten im einzelnen erläutert.The resulting rotation of the welding material is undesirable Properties of the overlay layer, as explained in detail below.

Zu den wichtigsten Eigenschaften eines Auflageprozesses gehören Gleichmäßigkeit der aufgetragenen Schicht, Zusammenhang der Auflage und rasche Aufbringung. Gleichmäßigkeit bedeutet hierbei ebene Oberflächen, gleiche Schichtdicken und gleichartige metallurgische Eigenschaften. Zusammenhang der Auflage bedeutet Abwesenheit von Fehlern in der Schicht, insbesondere das Fehlen von Rissen, porösen Stellen und im Schweißmaterial eingeschlossener Schlacke. Uniformity is one of the most important properties of a lay-up process the applied layer, the connection between the application and the rapid application. uniformity here means flat surfaces, equal layer thicknesses and similar metallurgical ones Properties. Context of the edition means absence of errors in the Layer, especially the absence of cracks, porous areas and in the welding material trapped slag.

Um Metall mit hoher Geschwindigkeit aufzutragen, sind Systeme vorgeschlagen worden, in denen eine Vielzahl von drahtförmigen Elektroden einer Schweißstelle gleichmäßig oder periodisch zugeführt wird. Obwohl solche Systeme mit gewissem Erfolg eingesetzt wurden, ergeben sich beim Aufbringen gewisser Legierungen Schwierigkeiten. Die infolge der Zuführung mehrerer Schweißdrähte notwendigerweise sehr ausgedehnte Schweißstelle erhöht manchmal die unerwffnschten, achwerkraftbedingten Effekte in der Ausbildung einer Schweißstelle. Systems have been proposed to apply metal at high speed been in which a plurality of wire-shaped electrodes of a weld is fed evenly or periodically. Although such systems have had some success were used, difficulties arise in the application of certain alloys. The one that is necessarily very extensive due to the introduction of several welding wires Welding point sometimes increases the undesired, gravity-related effects in the formation of a welding point.

Dle vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Anbringung von Metallüberzügen in einem Schweißverfahren, das hohe Anflagegesohwindigkeiten ohne nachteilige Schwerkraftwirkungen eriöglicbt, da das abgelagerte Metall in der Mittelstellung des Werkstücks bleibt (wo es nicht von der Schwer kraft in seiner lage verändert werden kann), bis das Material sich verfestigt. Die ait dem erfindungsgemäßen System aufgebrachten Anflageschichten haben die erwünschte hohe Gleichiäßig keit und sind völlig zusammenhängend. The present invention relates to a system for attachment of metal coatings in a welding process that requires high contact speeds without deleterious effects of gravity eriöglicbt since the deposited Metal remains in the middle of the workpiece (where it is not exposed to gravity can be changed in its position) until the material solidifies. The ait The attachment layers applied to the system according to the invention have the desired ones high uniformity and are completely coherent.

Wenn das System zum Anbringen einer Auflageschicht auf ein zylindrisches Werkstück verwendet wird,- werden mehrere Drahtelektroden getrennten Schweißstellen zugeführt, die in einer Linie an der Oberseite des Werkstücks angeordnet sind bzw. am Boden desselben, wenn es sich um eine innenseitige Auflageschicht handelt. Anschließend wird eine Relativbewegung zwischen dem Berkstück und den Drähten erzeugt, sodaß die von jedem Schweißdraht erzeugte Schicht insgesamt einen Satz von Streifen ergibt, die parallel zueinander und zur Achse des zylindrischen Werkstücks sind. Die Vorschubgeschwindigkeit, der Schweißstrom, die Länge des achsialen Streifens, die Größe des Abstands zwischen den achsialen Streifen und die Bogenspannung hängen in gewisser Weise miteinander zusammen und werden entsprechend gewählt, um den zur Erzeugung der erwünschten Auflageschicht notwendigen Temperaturgradienten zu erzeugen. If the system for applying an overlay to a cylindrical Workpiece is used - several wire electrodes are welded separately which are arranged in a line on the top of the workpiece or at the bottom of the same, if it is an inside support layer. Afterward a relative movement is generated between the Berkstück and the wires, so that the layer created by each welding wire gives a total of a set of strips, which are parallel to each other and to the axis of the cylindrical workpiece. The feed rate, the welding current, the length of the axial strip, the size of the distance between the axial stripe and the arc tension are in some way related to each other together and are chosen accordingly to produce the desired overlay to generate necessary temperature gradients.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielhafte Ausführbgsforn der vorliegenden Erfindung und dienen zur Erläuterung der Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung. The drawings show an exemplary embodiment of the present invention Invention and serve to explain the objects and advantages of the present invention.

Figur 1 ist eine perspektivische Absicht eines Werkstäcks und zeigt die Anordnung der Schweißlagen. Figure 1 is a perspective intent of a workpiece and shows the arrangement of the welding layers.

Figur 2 ist ein Zustandsdiagramm zur Erläuterung der Temperaturverhältnisse im erfindungsgemäßen Verfahren. FIG. 2 is a state diagram for explaining the temperature conditions in the method according to the invention.

Figur 3 ist eine vergrößerte Teilansicht des in Figur 1 gezeigten Werkstücks und erläutert die Temperaturverhältnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens. FIG. 3 is an enlarged partial view of that shown in FIG Workpiece and explains the temperature conditions of the method according to the invention.

Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Aufbringung einer Auflage schicht auf einem Zylinder. Figure 4 is a perspective view of an apparatus to the Application of an overlay layer on a cylinder.

Da die Figuren nur zur Erläuterung der folgenden Beschreibung dienen, sind die Systemteile nicht maßstabsgereeht gezeichnet; auch sind nicht alle 3efestigungs- und Ralterungsteile in ihren Einzelheiten dargestellt, doch sind die Einzelheiten dem Fachmann sofort verständlich. Since the figures only serve to explain the following description, the system parts are not drawn to scale; also not all 3 fastening and aging parts are shown in detail, but the details are immediately understandable to the expert.

Figur 1 zeigt ein zylindrisches Werkstück 10 mit einem Satz gemäß der Erfindung aufgebrachter Schichten. Das Werkstück 10 kann verschiedenartige Formen haben, so z.3. die Form zylindrischer Walzen, wie sie bei der Eisenverarbeitung verwendet werden. Auch können Auflagen an Innenflächen angebracht werden, so z.3. an der Innenseite von Metallbehältern oder anderen flachen Oberflächen. Figure 1 shows a cylindrical workpiece 10 with a set according to of the invention applied layers. The workpiece 10 can take various forms have, for example 3. the shape of cylindrical rollers, as used in iron processing be used. Supports can also be attached to inner surfaces, e.g. 3. on the inside of metal containers or other flat surfaces.

Die gestrichelten Linien in Figur 1 geben die Stellungen miteinander verbundener Schweißlagen 12, 13, 14 an, deren Lage durch die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und (im gezeigten 3eispiel) drei Einheiten zur Schweißdrahtbewegung bestimmt ist. Die Schweißlagen bestehen aus in Achsrichtung verlaufenden Abschnitten 12a, 13a, 14a, die abwechselnd an ihren Enden in kurzen, in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitten 12b, 13b, 14b weitergeführt sind. Die in Achsrichtung verlaufenden Abschnitte sind parallel zueinander in gleichen Abständen voneinander angebracht. The dashed lines in Figure 1 indicate the positions with one another connected weld layers 12, 13, 14, the position of which is determined by the relative movement between the workpiece and (in the example shown) three units for welding wire movement is determined. The welding layers consist of sections running in the axial direction 12a, 13a, 14a, which alternate at their ends in short, circumferential direction Sections 12b, 13b, 14b are continued. The sections running in the axial direction are attached parallel to each other at the same distance from each other.

Wenn eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und den Einheiten zur Schweißdrahtbewegung eingeführt wird, derart, daß sich die in Figur 1 darestellte Verteilung der Schweißlagen ergibt, und wenn die Vorschubgeschwindigkeit in Achsrichtung, die Stärke des Schweißstroms, die Länge der Schweißlage in Achsrichtung, die Bogenspannung und die Länge der Schweißlage in Umfangerichtung richtig eingeregelt sind, so ebt sich eine bedeutende Verbesserung der Schweißauflage gegenüber bekannten Systemen Die Zahl der Einheiten zur Schweißdrahtbewegung ist ~uhr durch praktische tberlegungen beschränkt. When there is relative movement between the workpiece and the units is introduced for welding wire movement, in such a way that the one shown in FIG Distribution of the welding layers results, and if the feed speed in the axial direction, the strength of the welding current, the length of the welding layer in the axial direction, the arc voltage and the length of the welding layer are correctly adjusted in the circumferential direction, so ebt a significant improvement in the welding pad compared to known systems The number of units for welding wire movement is determined by practical considerations limited.

Ehe die bei der Aufbringung einer Auflage auftretenden Temperaturgradienten betrachtet werden, sind einige einleitende Betrachtungen unter Bezugnahme auf Figur 2 zweckmäßig, die ein Zustandsdiagramm für kohlenstoffhaltigen Stahl zeigt mit der Temperatur als Ordinate und dem Kohlenstoffgehalt als Abszisse. Before the temperature gradients that occur when a layer is applied are some preliminary considerations with reference to FIG 2 expedient, which shows a state diagram for carbon-containing steel with FIG Temperature as the ordinate and the carbon content as the abscissa.

Zustandsdiagramme sind an sich bekannt und das in Figur 2 gezeigte Zustandsdiagramm ist in dieser Form für Eisenlegierungen oder andere Legierungen in Gebrauch.State diagrams are known per se and that shown in FIG State diagram is in this form for iron alloys or other alloys in use.

In dem in Figur 2 dargestellten Zustandsdiagramm gibt die zwischen den Punkten 20, 22 verlaufende, gekrümmte Linie 18 die obere kritische Grenze an. Im allgemeinen hängen die Eigenschaften eines Stahls von den Temperaturen ab, denen der Stahl ausgesetzt war. Wenn bei Temperaturänderungen wiederholt die obere kritische Grenze Aberachritten wird, ergeben sich Inhomogenitäten im Stahl, die sich besonders bei bisher bekannten Systemen zur Aufbringung von Schweißschichten störend bemerkbar gemacht haben. Wenn z.3. eine Auflageschicht in Form eines Schraubengewindes auf die Außenfläche eines Zylinders aufgebracht wird, sind die Zeitabschnitte, die vergehen, bis der Schweißbogen benachbarte Stellen wieder erreicht, beträchtlich und es ergeben sich damit an weder Stelle starke Temperaturschwankungen im Zylinder während der Aufbringung der Schichten. Ein Abschnitt einer Auflageschicht in der Form eines Schraubengewind* kann beispielsweise bei 15000 C aufgebracht werden, auf etwa 500 - 3500 C abekUhlt werden, und dann wieder auf 15000 C aufgeheizt werden, wenn der benachbarte Gangabsohnitt aufgebracht wird. Derartig starke Temperaturschwankungen beeinträchtigen die metallurgischen Blgenechaften des aufgebrachten Materials in hohes Maß. In the state diagram shown in Figure 2, there are between the curved line 18 running at the points 20, 22 indicates the upper critical limit. In general, the properties of a steel depend on the temperatures at which the steel was exposed. If with temperature changes repeats the upper critical If the limit is reached, there are inhomogeneities in the steel, which are particularly evident troublesome noticeable in previously known systems for applying welding layers have made. If e.g. 3. a support layer in the form of a screw thread the outer surface of a cylinder is applied, are the periods of time that elapse until the welding arc reaches neighboring points again, considerable and surrender This means that there are no strong temperature fluctuations in the cylinder during the Application of the layers. A portion of an overlay in the form of a Screw thread * can be applied, for example, at 15000 C, to around 500 - be cooled down to 3500 C, and then reheated to 15000 C when the Adjacent aisle vacancy is applied. Such strong temperature fluctuations impair the metallurgical Blgenechaften of the applied material in high degree.

Bei der eerfindungsgemäßen Aufbringung einer Metallschicht wird die Hauptmasse des aufgebrachten Materials während einer einzigen Überschreitung der durch Linie 18 in Figur 2 bezeichneten oberen kritischen Grenze aufgeschmolzen. When applying a metal layer according to the invention, the Main mass of the applied material during a single exceedance the upper critical limit indicated by line 18 in FIG. 2 is melted.

Damit ergibt sich eine beträchtliche Verbesserung der Gleichmäßigkeit und des Zusammenhangs der Auflage.This results in a considerable improvement in uniformity and the context of the edition.

Der Betrieb des erfindungsgemäßen Systems zur Erzielung der gewünschten Temperaturverhältnisse ist aus Figur 3 zu ersehen. Eine Reihe von nach rechts verlaufenden, achsialen Beschichtungsabschnitten 24, 26, 28 ist durch gekrümmte Umfangsabschnitte mit entsprechenden nach links verlaufenden, achsialen Abschnitten 50, 32 verbunden. Es ergibt sich damit auf dem Werkstück das in Figur 1 dargestellte Beschichtungsmuster. The operation of the system according to the invention to achieve the desired Temperature conditions can be seen from FIG. 3. A series of rightward, axial coating sections 24, 26, 28 is by curved circumferential sections connected to corresponding axial sections 50, 32 running to the left. The coating pattern shown in FIG. 1 is thus obtained on the workpiece.

In einem Punkt 34 des achsialen Abschnitts 24 wird das Metall beim Durchgang des Schweißbogens bei einer femperatur von etwa 15000 o geschmolzen. In Figur 3 sind die Temperaturen, die der Punkt 34 bei später folgenden Durch gängen des Schweißbogens annimmt, jeweils bei den dabei aufgebrachten Abschnitten angegeben. Während der Aufbringung des achsialen Abschnitts 52 erreicht der Punkt 34 eine Temperatur von fast 15000 0. Während der Aufbringung des nächten Abschnitts 26 erreicht die Temperatur jedoch nur 1450°C, bei der Aufbringung des nächsten Abschnitts nur 1350°C, usw. Bei weiterer Entfernung er aufgebrachten Abschnitte vom Punkt 34 sinkt die Temperatur dieses Punktes dann weiter ab und hält sich beispielswweise bei etwa 300°C. At a point 34 of the axial section 24, the metal is at Passage of the welding arc melted at a temperature of about 15000 o. In FIG. 3 are the temperatures at which point 34 occurs in subsequent passes of the welding arc, indicated in each case for the attached sections. During the application of the axial section 52, the point 34 reaches a temperature of almost 15,000 0. During the application of the next section 26, the However, the temperature is only 1450 ° C, when the next section is applied only 1350 ° C, etc. With further removal of the applied sections from point 34, the The temperature of this point then continues to decrease and is maintained, for example, at around 300 ° C.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß die Temperatur des Punktes 34 allmählich von der Schmelztemperatur des Xetalls auf einen niedrigeren Wert absinkt. Außerdem wird aber der Punkt 34 vor dem Aufbringen des Metalls durch den sich nähernden schweißbogen aufgeheizt. Erfinduingsgemäß wird damit das Werkstück vor dem eigentlichen Aufbringen der Metallschicht an einer Stelle auf eine Temperatur nahe der Schmelztemperatur des Metalls aufgeheizt und anschließend an derselben Stelle gleichmäßig unter den kritischen Temperaturwert abgekühlt. From Figure 3 it can be seen that the temperature of point 34 is gradual drops from the melting temperature of the Xetall to a lower value. aside from that but the point 34 becomes before the application of the metal by the approaching welding arc heated up. According to the invention, the workpiece is thus applied before the actual application the metal layer at one point to a temperature close to the melting temperature of Metal and then evenly below the critical in the same place Temperature value cooled down.

Die im obigen Beispiel genannten Temperaturwerte sind nur als Beispiele zu verstehen, doch sind in jedem Fall mit dem erfindungsgemäßen System verbesserte Metallechichten durch geeignete Einstellung der Betriebsbedingungen zu erzielen, derart, daß die Temperaturen an einer Auflagestelle nur einet in den Bereich kritischer Temperaturwerte ansteigen. The temperature values given in the above example are only examples to be understood, but are in any case improved with the system according to the invention To achieve metal layers by suitable setting of the operating conditions, in such a way that the temperatures at a support point are only one in the area more critical Temperature values rise.

Ein verbesserter Zusammenhang der aufgebrachten letallschichten wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Temperatur der Auflageschicht während längerer Zeit auf einem hohen, doch Unkritischen Wert gehalten wird, was eine Verminderung von Fehlstellen, wie Rissen, porösen Stellen, eingebetteten Schlacken usw. zur Folge hat. There is an improved relationship between the applied lethal layers according to the invention achieved in that the temperature of the support layer during longer Time is kept at a high, but non-critical value, which is a decrease of defects such as cracks, porous areas, embedded slag, etc. result Has.

Ein anderes vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung ergibt sich im Zusammenhang mit den Flußverhältnissen und Flußmitteln. Wie aus Figur 3 ersichtlich, können die Betriebsbedingungen so gewählt werden, daß die Schlacke während der gesamten zur Aufbringung einer achsialen Schicht (von links nach rechts und von rechts nach links) flüssig bleibt, d.h., die Schlacke wird flüssig gehalten, bis der Bogen die nächste Schicht aufgetragen hat, sodaß keine verfestigte Schlacke aufgeschmolzen werden muß. Diese Betrieb weise verbessert außerdem das Aussehen der Oberflächenschicht. Another advantageous feature of the present invention results in connection with the flow conditions and fluxes. As shown in Figure 3 apparent, the operating conditions can be chosen so that the slag throughout to apply an axial layer (from left to right and from right to left) remains liquid, i.e. the slag is kept liquid, until the bow has applied the next layer so that no solidified slag must be melted. This operation wise also improves the appearance the surface layer.

Falls eine Schicht mit einer sehr glatten Oberfläche aufgebracht werden soll, ist es zweckmäßig die in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitte nicht länger als etwa 5 im zu machen, da andernfalls Grate und Oberflächenunregelmäßigkeiten zurückbleiben (was in manchen Fällen erwünscht sein kann). If a layer is applied with a very smooth surface is to be, it is expedient not the sections running in the circumferential direction longer than about 5 im, otherwise burrs and surface irregularities lag behind (which may be desirable in some cases).

In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems ist ein Werkstück in der Form einer Walze 40 drehbar zwischen einem Mutter und einem Reitstock gelagert, die ihrerseits auf gegSnberliegenden Wellen 42, 44 angebracht sind. Welle 42 ist in ein Lager 46 eingesetzt, während Welle 44 ähnlich- gelagert ist, zusätzlich aber noch durch eine Kupplung 48 an einen Motor 50. ankuppelbar ist. Im Betrieb des Systems kann der Motor 50 ständig laufen, während die Kupplung periodisch betätigt wird um das Werkstück 40 um einen bestimmten Winkel weiterzudrehen. In the embodiment of the invention shown in Figure 4 Systems is a workpiece in the form a roller 40 rotatable between a nut and a tailstock, which in turn are on opposite sides Shafts 42, 44 are attached. Shaft 42 is inserted into a bearing 46 while Shaft 44 is mounted similarly, but also by a coupling 48 to one Motor 50. can be coupled. In the operation of the system, the motor 50 can run continuously, while the clutch is periodically actuated around the workpiece 40 by a certain amount To continue turning the angle.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems wird Schweißmetall gleichzeitig an drei Stellen auf das Werkstück 40 aufgebracht, wozu drei Antriebseinheiten 52, 54, 56 für den Schweißdraht an arten 58, 60, 62 in der Nähe des Werkstücks montiert sind. Antriebseinheiten für Schweißdraht sind an sich bekannt und können in verschiedener Weise den als Schweißelektrode wirkenden Draht der Schweißstelle zuführen. So können zum Beispiel unabhängig voneinander wirkende Zuführungsvorrichtungen mit entsprechenden Zuleitungen für den Schweißstrom vorgesehen werden. Schweißdraht 64, 66, 68 kann von Irantsulen 70, 72 74 den Kontaktanordnungen 76, 78, 80 zugefilhrt werden. Die Schweißkontakte können (nicht dargestellte) Backenvorrichtungen umfassen, die eine elektrische Verbindung zwischen dem Schweißdraht und der Stromquelle herstellen. In the illustrated embodiment of the system according to the invention weld metal is applied to the workpiece 40 at three points at the same time, including three drive units 52, 54, 56 for the welding wire on types 58, 60, 62 are mounted near the workpiece. Drive units for welding wire are known per se and can act as a welding electrode in various ways Feed the wire to the welding point. For example, you can do this independently Acting feed devices with corresponding feed lines for the welding current are provided. Welding wire 64, 66, 68 can from Irantsulen 70, 72 74 the contact arrangements 76, 78, 80 are added. The welding contacts can be jaw devices (not shown) include providing an electrical connection between the welding wire and the power source produce.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Schweißstrom von einem über Kabel 84 an jeder der Antriebeeinlieiten 52, 54, 56 angeschlossenen Generator 82 geliefert. Die Stromrückleitung geschieht über Walze 40 durch Kabel 86 zum Generator 82. Wie vorher erwähnt, sind die Art der Stromquelle und die Zuführung der einzelnen Schweißdrähte von untergeordneter bedeutung und können in sehr verschiedenartiger Weise ausgeführt werden. In the illustrated embodiment, the welding current is from a Generator connected via cable 84 to each of the drive units 52, 54, 56 82 delivered. The current is returned via roller 40 through cable 86 to the generator 82. As previously mentioned, the nature of the power source and the supply are individual Welding wires are of minor importance and can be of very different types Way to be executed.

Die haltearme 58, 60, 62 für die Antriebseinheiten 52, 54, 56 sind an ihren oberen Enden an Blöcken 88, 90, 92 ange bracht, die Teile eines beweglichen Schlittens darstellen und in Abständen an der Stange 94 gleitend montiert sind. The holding arms 58, 60, 62 for the drive units 52, 54, 56 are attached to blocks 88, 90, 92 at their upper ends brings the parts of a movable carriage and sliding on the rod 94 at intervals are mounted.

Die Blöcke können an der Stange 94 in verschiedene Stellungen gebracht werden und mit Stellschrauben 96 festgestellt werden.The blocks can be brought into various positions on the rod 94 and are fixed with adjusting screws 96.

Die Blöcke 88, 90, 92 werden so eingestellt, daß die einzelnen Bögen sich in Abständen befinden, die etwa der Länge einer in achsialer Richtung aufgebrachten Schicht entsprechen.The blocks 88, 90, 92 are set so that the individual arcs are located at intervals that are approximately the length of one applied in the axial direction Layer correspond.

Die Länge der achsialen Auflagestreifen kann durch Veränderung der Stellung eines Paars von Anschlägen, die beispielsweise als Magnete 98, 100 ausgebildet sein können, eingeret werden. Die Magnete 98, 100 können auf der Stange 94 verschoben werden, werden aber beim Loslassen durch magnetische Kräfte in ihrer Stellung auf der Stange festgehalten. The length of the axial support strip can be changed by changing the Position of a pair of stops, designed for example as magnets 98, 100 can be, be set up. The magnets 98, 100 can be moved on the rod 94 but will open in their position when released by magnetic forces held on the pole.

An den Magneten 98, 100 angebrachte Verlängerungen 102, 104 betätigen die Begrenzungsechalter 106, 108, die am teilweise dargestellten Rahmen 110 zur Halterung der Stange 94 montiert sind. Ein Gleitlager 112 am Rahmen 110 haltert das linke Ende der Stange 94, deren rechtes Ende in einem entaprecienden Gleitlager 114 gelagert ist und in einer Zahnstange 116 endet, die ihrerseits in das Antriebiritzel t18 zur Hin-und Herbewegung der Stange 94 eingreift. Actuate extensions 102, 104 attached to magnets 98, 100 the limit switches 106, 108, which are attached to the partially shown frame 110 for Bracket of the rod 94 are mounted. A slide bearing 112 on the frame 110 holds the left end of the rod 94, the right end in an entaprecienden sliding bearing 114 is mounted and ends in a rack 116, which in turn is in the drive pinion t18 to reciprocate the rod 94 engages.

Ritzel 118 ist Uber einen Geschwindigkeitsregler 120 an einen Motor 124 angekuppelt, dessen Drehsinn umkehrbar ist. Pinion 118 is connected to a motor via a speed controller 120 124 coupled, the direction of rotation of which is reversible.

Motor 124 und Kupplung 128 erhalten die gleichen Steuersignale über Leitung 130 zugeführt, die mit den Begrenzungsschaltern 106, 108 in Verbindung steht. Wenn eine der Verlängerungen 1022 104 den Begrenzungischalter 106 bzw. 108 betätigt, wird ein eletriso-her Impuls in Leitung 130 erzeugt, der Motor 124 und Kupplung 128 Steuert, wobei Motor 124 kurz stehenbleibt und dann in ungekehrter Richtung weiterläuft. Im Unterbrechungiintervall kuppelt Kupplung 48 Welle 44 an einen Motor 50 an, wobei der in Umlauferichtung verlaufende Sschweißstreifen erzeugt wird.Motor 124 and clutch 128 receive the same control signals Line 130 supplied, which is connected to the limit switches 106, 108 in connection. If one of the extensions 1022 104 actuates the limit switch 106 or 108, an electrical pulse is generated in line 130, the motor 124 and clutch 128 Controls, whereby motor 124 stops briefly and then in reverse direction continues. In the interruption interval, clutch 48 couples shaft 44 to a motor 50, with the welding strip running in the circumferential direction generated will.

Zum Betrieb des in Figur 4 dargestellten Systems wird das Werkstück 40 zwischen den Wellen 42, 44 gelagert. Je nach Bedarf kann das Werkstück zur Erzielung bestimmter metallurgischer Eigenschaften vor dem Aufbringen der Schweißauflage behandelt werden. To operate the system shown in FIG. 4, the workpiece 40 mounted between the shafts 42, 44. Depending on your needs, the workpiece can be used to achieve certain metallurgical properties treated prior to the application of the weld overlay will.

Die Antriebseinheiten 52, 54, 56 werden dann so eingestellt, daß zwischen ihnen gleichlange Abschnitte des Werkstücks liegen. Die Stellschrauben 96 werden dazu gelockert und die Blbeke-88, 90, 92 verschoben, um die gewünschten Abstände zwischen den Antriebseinheiten 52, 54, 56 einzustellen. Wenn der einer Schichtlänge in Achsrichtung entsprechende Abstand eingestellt ist, werden die Stellschrauben 96 angezogen und damit die Blöcke 88, 90, 92 in Bezug auf die Schlittenstange 94 festgestellt. The drive units 52, 54, 56 are then adjusted so that equally long sections of the workpiece lie between them. The adjusting screws 96 are loosened and the Blbeke-88, 90, 92 moved to the desired Adjust the distances between the drive units 52, 54, 56. If the one Layer length is set in the axial direction corresponding distance, the adjusting screws 96 is attracted and thus the blocks 88, 90, 92 in relation to the carriage rod 94 established.

Die Schichtlänge wird dann durch entsprechende Plasierung der Magnete 98, 100 auf der Schlittenstange 94 eingestellt. The length of the layer is then determined by plating the magnets accordingly 98, 100 set on the carriage rod 94.

Die Gesamtlänge des Abstands zwischen Verlängerung 104 und dem Begrenzungsschalter 106 und des Abstands zwischen Verlängerung 104 und Begrenzungsschalter 108 legt die Schichtlänge in achsialer Richtung fest.The total length of the gap between extension 104 and the perimeter switch 106 and the distance between extension 104 and limit switch 108 the length of the layer in the axial direction.

Spulen 70, 72, 74 mit Schweißdraht werden dann auf die ortsfeste Stange 134 aufgesetzt. Die Schweißdrähte 64, 66, 69 weerden in die Antriebseinheiten 52, 54, 56 eingeführt, sodaß nach Herstellung einer Verbindung zum Generator 82 Schweißbögen zwischen den Kontakten 76, 78, 80 und dem Werkstück zu brennen beginnen. Falls ein Unterpulverschweißverfahren verwendet wirkt wird ein körniges Flußmittel 138 in Rinne 136 eingefullt, die am Rahmen 110 befestigt ist und längs der Kontakte 76, 78, 80 verläuft. Der Boden der Rinne 136 ist offen, sodaß Flußmittel jedem Schweißbogen zufliegt. Coils 70, 72, 74 with welding wire are then on the stationary Rod 134 put on. The welding wires 64, 66, 69 are fed into the drive units 52, 54, 56 inserted so that after a connection to the generator 82 Welding arcs begin to burn between contacts 76, 78, 80 and the workpiece. If submerged arc welding is used, a granular flux is used 138 filled in channel 136 which is attached to the frame 110 and along the contacts 76, 78, 80 runs. The bottom of the channel 136 is open so that flux can be applied to any weld elbow flies to.

Nach entsprechender Einstellung des Systems werden Schichten in der in Figur 1 dargestellten Anordnung aufgebracht. Ii Betrieb des Systems iuß die bei einer Schweißstelle abgeschiedene Schicht zumindest während der zur Aufbringung zweiter achsialer Schichten benötigten Zeit oberhalb der tritischen Temperatur gehalten werden, ul, wie vorher beschrieben, günstige Eigenschaften der Auflage zu erzielen. After setting the system accordingly layers Applied in the arrangement shown in FIG. I must operate the system the layer deposited at a weld, at least during the application second axial layers required time to be kept above the tritic temperature be, ul, as previously described, to achieve favorable properties of the pad.

In einen Beispiel wurden die folgenden Betriebsbedlngungen eingehalten: Drei in Abständen von etwa 7,5 cm angebrachte Schweißdrähte wurden mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 115 ci pro Minute bewegt. Die Schichtlänge in ichsrichtung betrug 12,5 ca, in Umfangsrichtung 3 J. Der Schweißstrom betrug 400 Ampere bei einer Bogenspannung von 24 Volt. In one example, the following operating conditions were met: Three welding wires, attached approximately 7.5 cm apart, were fed at a feed rate moved from 115 ci per minute. The length of the layer in the central direction was 12.5 approx Circumferential direction 3 J. The welding current was 400 amperes at an arc voltage of 24 volts.

Die Auflageschicht hatte eine Dicke von 3 fl bei guter Gleichmäßigkeit und ausgezeichneten Schichtzusammenhang. Bei dem verwendeten Schweißdraht handelte es sich um Stoody 102t, bei dem Flußmittel um "Linde 50".The overlay had a thickness of 3 fl with good uniformity and excellent class cohesion. The welding wire used acted it is Stoody 102t, the flux is "Linde 50".

Das obige Beispiel dient nur zur Erläuterung des Betriebe des erfindungsgemäßen Systems, während der Umfang der Erfindung ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche gegeben ist. The above example is only used to explain the operation of the invention Systems, while the scope of the invention is determined solely by the following claims given is.

Claims

PATENTAN PRlIC HE

\ Method of applying a steel alloy as a layer an open surface of a workpiece in a welding process, characterized in that that several welding units (76, 78, 80) are consumed during the welding process Electrodes are mounted at a distance from each other that the workpiece (40) to the Welding units is passed in a relative movement, the welding units generate layers (12, 13, 14) parallel to the axial direction of the workpiece, and that the speed of the relative movement is adjusted so that the temperature of the metal deposited on the workpiece above the critical temperature of the Weld metal lies, while two of the layers (12, 12a; 13, 13a; 14, 14a) in continuous operation.

2. The method according to claim 1, characterized in that a roller (40) is used as the workpiece, the central axis of which is parallel to the drive units (52, 54, 56) is mounted, and that between the workpiece and the welding units (76, 78, 807 generated relative movement axially parallel layers (12, 13, 14) on the Roller (40) generated by short, circumferential intermediate layers (12b, 13b, 14b) are connected.

3. The method according to claim 1 for producing a smooth surface layer made of weld metal, characterized in that the distances between parallel Layers (12, 13, 14; 12a, 13a, 14a) are less than 5 millimeters.

4. The method according to claim 1, characterized by the application of flux on the workpiece (40) at the points of the welding units (76, 78, 80), the operating conditions being chosen so that the flux during the Application of two adjacent layers (12, 12a; 13, 13a; 14, 14a) remains molten.

5. Device for applying a layer of a steel alloy on an open surface of a workpiece (40) in a welding process, characterized by several welding units (52, 54, 56) arranged at equal intervals, electrodes (76, 78, 80) which are consumed during the welding process; a bracket (42, 44), which the workpiece (40) in the vicinity of the welding units (52-, 54, 56) holds and enables a relative movement between workpiece and welding units; Drive means for generating a relative movement between the workpiece and the Welding units that create parallel surface layers on the workpiece, wherein the relative movement between the workpiece and the welding units is chosen that the deposited weld metal during the application of two adjacent, parallel layers (12, 12a; 13, 13a; 14, 14a) required time on a temperature is kept above its critical temperature; and means for generating one Welding arc (generator 82).

6. Apparatus according to claim 5, characterized by a holder (42, 44) for a roller-shaped workpiece (40) and a drive (48, 50) for rotation of the cylindrical workpiece about its central axis.