DE2160830A1

DE2160830A1 - Verfahren und vorrichtung zur beruhigung und stabilisierung des lichtbogens beim innenschweissen von grossrohren oder behaeltern

Info

Publication number: DE2160830A1
Application number: DE19712160830
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: UNIVERSAL TIEFPUNKT
Current assignee: UNIVERSAL TIEFPUNKT
Priority date: 1971-12-08
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1973-06-20
Also published as: IT971674B; FR2162567A1; CH547146A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beruhigung und Stabilisierung des Lichtbogens beim Innenschweißen von Großrohren oder Behältern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beruhigung des Lichtbogens beim Innenschweißen und Innenschweißplattieren von Rohren, insbesondere Großrohren oder Behältern.

Beim UP-Bandschweißplattieren von Großrohren oder Behältern tritt oft eine starke Blaswirkung des Lichtbogens auf, die dazu führt, daß stark unterschiedliche Verdünnungen des Schweißgutes die analytische Zusammensetzung der Plattierungsschicht verändern und ein Entmischen des Schweißgutes eintritt. Desweiteren entstehen an den Nahtubergangen starke Einbrandkerben, die auch durch extrem breite Überlappungen nicht zu beheben sind. In der Regel treten zusätzlich Schlackeneinflüsse, Risse und Fehlstellen auf. Die Nahtoberflächen sind durchwegs unregelmäßig, das Gefüge überwiegend inhomogen.

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Zur Durchführung der bekannten Bandschweißplattierung verwendet man einen Ausleger, der in das Rohr oder in den Behälter hineinragt und vorne den Schweißkopf trägt. Während des SchweißVorgangesrotiert das zu schweißende Rohr um seine Längsachse, der Schweißkopf wird am Ausleger mechanisch kontinuierlich oder parallel zur Längsachse des Rohres bewegt.. Die Schweißrichtung ist dabei radial und die Schweißnaht ungefähr eine ununterbrochene Spirale. Der Pluspol wird dabei über den Ausleger durch das Rohr zum Schweißkopf geführt, der Minuspol wird durch einen außen am Rohr angreifenden Schleifkontakt gebildet.

Bei dieser Anordnung der Schweißvorrichtung wird der Werkstoff des zu plattierenden Rohres durch das Kabel im Rohr radial magnetisiert. Da das Schweißen mittels sehr hoher Ströme vor sich geht, herrscht, eine große magnetische Induktion.

An der Stelle des Schmelzbades wird nun das Material über den Curiepunkt erwärmt, wodurch die magnetische Leitfähigkeit des Schmelzbades absinkt. Da der Strom aber gleichbleibt, ist prakt isch die magnetische Energie in die Zone des Schmelzbades verdrängt und bildet sich hier ein Streufeld aus, vergleichbar dem Streufeld eines Magneten mit Luftspalt. Die magnetischen Feldlinien treten hier aus dem Schmelzbad aus und wirken wiederum auf den Lichtbogen zurück. Bei sich änderndem Schmelzbad entstehen also sich ändernde magnetische Felder, die den Lichtbogen beeinflussen und so wiederum auf das Schmelzbad zurückwirken. Dadurch entstehen die oben aufgeführten nachteiligen Effekte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der eine solche unkontrollierte Beeinflussung des Lichtbogens und des Schmelzbades praktisch nicht mehr stattfinden kann.

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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß man die Stromzufuhr-und die Stromabfuhrleitung von gegenüberliegenden Enden des Rohres oder des Behälters einführt und die Leitungen im Bereich des Schweißbades parallel führt. Die Leitungen müssen dabei gleich lang sein und gleichen Querschnitt haben.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß sich die magnetischen Felder in der Nähe des Schweißbades weitgehend kompensieren. Dadurch werden störende Rückwirkungen von aus dem Schweißbad austretenden magnetischen Feldlinien auf den Schweißbogen weitgehend unterdrückt. . '

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die an- und abgehende Leitung von entgegengesetzten Enden des Rohres ausgehend zur Schweißstelle geführt und verlaufen im Bereich des Schweißbades parallel oder weitgehend parallel. Von besonderer Wichtigkeit ist, daß die Wiederaufnahmestelle des Stromes, also der Masseanschluß, in unmittelbarer Nachbarschaft des Schweißbades angeordnet 1st«

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit einem in das Rohr oder den Behälter ragenden, die Zuführleitung und den Schweißkopf tragenden Ausleger versehen ist, kann der Masseanschluß durch ein Drehkreuz gebildet sein, das in unmittelbarer Nähe des Schweißbades das Rohr oder den Behälter berührt und bezüglich des Auslegers fest steht.

Eine weitere Lösung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die erfindungsgeraäße Vorrichtung hierzu zwei unmittelbar benachbart liegende Schweißstellen aufweist, die von zwei getrennten Stromquellen unterhalten sind, deren Stromkabel jeweils parallel geführt und deren fließende Ströme entgegenge-

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setzt gleich groß sind. Dabei sind die Kabel ebenfalls gleich lang und besitzen gleichen Querschnitt. Xn diesem Falle sind die entstehenden Magnetfelder praktisch gleich groß und die Durchflutung und die Gegend^rchf lutung des Eisens heben ein Hagnetfeld praktisch auf. Die Schweißbäder sind dabei unmittelbar benachbart und können sogar zum Teil sich überlappen. Die Schweißstromquellen können dabei gesteuert, z.B. transduktorgesteuert_t sein, damit die entgegengesetzt fließenden Ströme immer gleich groß sind.

Durch vorliegende Erfindung wird also durch den Aufbau einer Gegendurchflutung des Eisens erreicht» daß das Magnetfeld ins-™ gesamt geschwächt wird, und so auch das Magnetfeld, welches, austretend aus dem Schmelzbad, den Lichtbogen unmittelbar beeinflußt.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben, die einen schematischen Längsschnitt durch ein Rohr mit einer darin angeordneten Schweißvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung zeigt. ,

Das zu plattierende Rohr ist auf einem Support eingespannt und kann mittels einer Drehvorrichtung 3 gedreht werden. Ein Ausleger2, der parallel und quer zur Längsachse des Rohres beweglieh angeordnet ist, ragt in das Innere des Rohres hinein und trägt an seinem vorderen Ende einen Schweißkopf 6. Gleichzeitig trägt der Ausleger eine Bandhaspel k, auf welcher das Bandschweißmaterial aufgerollt ist und einen Behälter 5 zur Aufnahme des Schweißpulvers. Die Zuleitung des Schweißstromes geschieht über eine Stromzuführung 9t die also an dem Pluspol der Schweißstromquelle angeschlossen ist. Die Zuführung führt bis in den Schweißkopf 6 und endet am Lichtbogen 7. Die Abführung des Stromes nach dem Schweißbad 8 geschieht mittels eines Drehkreuzes 11, durch welches das Abführkabel Io geführt ist und

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am Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen ist. Im Bereich des Schmelzbades 8 verlaufen die Teile 12 und 13 der Zu- und der Ableitung parallel, so daß sich eine resultierende Induktion ergibt.

Der Fußpunkt des Drehkreuzes ist dabei in unmittelbarer Nachbarschaft des Schweißbades angeordnet und relativ zu diesem, also .zum Ausleger, fest. Der Fußpunkt steht also mit dem Rohr in Verbindung. .Der Masseanschluß (Minuspol) ist als Schleifkontakt im Schnittpunkt des Drehkreuzes angebracht.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Beruhigung des Lichtbogens beim Innenschweißen von Rohren oder Behältern, dadurch gekennzeichnet» daß man die Stromzufuhr (9) - und die Abfuhr leitung (lo) von gegenüberliegenden Enden des Rohres (l) oder des Behälters einführt und die Leitungen (12, 13) im Bereich des Schweißbades (8) parallel führt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an- und abgehende Leitung von entgegengesetzten Enden des Rohres ausgehend zur Schweißstelle gefi
verlaufen.

stelle geführt sind und im Bereich des Schweißbades prallel

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die WiederaufnähmestθHe des Stromes, der Masseanschluß, in unmittelbarer Nachbarschaft des Schweißbades angeordnet ist«

h. Vorrichtung zur Beruhigung des Liohtbogens beim Innenschweissen von Rohren oder Behältern mit einem in das Rohr oder den Behälter ragenden, die Zuführleitung und den Schweißkopf tragenden Ausleger, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluß durch ein Drehkreuz gebildet ist, das in unmittelbarer Nähe des Schweißbades das Rohr oder den Behälter berührt und bezüglich des Auslegers feststeht.

5. Vorrichtung zur Beruhigung des Lichtbogens beim Innenschweissen von Rohren oder Behältern, gekennzeichnet durch zwei unmittelbar benachbart liegende Schweißstellen, die von zwei getrennten Stromquellen unterhalten sind, deren Stromkabel, je·

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wells parallel geführt und deren fließende Ströme entgegengesetzt gleich groß sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet* daß die Stromführungekabel gleichen Querschnitt haben und gleich lang sind.

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