DE2262415B2 - - Google Patents

Description

trogasschweißung mit einer Geschwindigkeit von 42 mm/min und einer Eingangswärme von 195 kJ/cm ausgeführten Schweißung, bei welcher die Schweißung nur durch den Kupferschuh gekühlt wurde, die Kühlgeschwindigkeit von 800° C auf 500° C in der Mitte der Dicke 2,2° C/s und konnte durch zusätzliche übliche Wasserkühlung auf 13° C/s vergrößert werden.

Die Steuerung des Massen- oder Gewichtsverhältnisses von aus der Düse ausgestoßenem Wasser zu Luft setzt zunächst die Kenntnis von Luftgewicht q_a und Wassergewicht q_w voraus.

Das Luftgewicht wird durch folgende Gleichung bestimmt:

q_a= Ψ-A-PI]Jr. τ.

Dabei ist -ψ ein Faktor, welcher sich aus der Kurvendarstellung in F i g. 3 bestimmen läßt, wenn der Luftdruck P auf der Eingangsseite einer in der Zuleitung zu dem Lufteinlaßrohr 2 vorgesehenen Drossel und der Luftdruck P₁ in dieser Drossel gegeben sind, A der veränderbare Querschnitt der Drossel, R die Gaskonstante und T die Lufttemperatur auf der Eingangsseite der Drossel ist.

Das Wassergewicht q_w wird mit einem Strömungsmesser in der Zuleitung zu dem Wassereinlaßrohr 3 gemessen. Die Messung der Temperatur der Schweißzone erfolgt über Thermoelemente.

F i g. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen Kühlzeit der Schweißzone und Gewichtsverhältnis Wasser zu Luft q_wlq_a bei einer Abkühlung von 800 auf 500° C bei einer Plattendicke von 32 mm, einer Eingangswärme von 850 kJ/cm und einem konstanten Luftdruck in der Düse von 0,1 kg/cm². Aus Fig. 4 geht klar hervor, daß die Abkühlzeit durch Ändern des Gewichtsverhältnisses Wasser zu Luft gesteuert werden kann.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung unter Verwendung eines Nebelstrahls wurde eine Kühlgeschwindigkeit von 17° C/s erzielt, wobei ein Luftdruck an der vorderen Düse von 1,0 kp/cm², ein Luftdruck in der Nebeldüse von 0,5 kp/cm² und ein Gewichtsverhältnis von Wasser zu Luft von 4,5 verwendet wurde. Die Kühlgeschwindigkeit wurde auf 8° C/s vergrößert, wenn das Verhältnis 2,0 war.

Im Fall von Unterpulverschweißen ist es erforderlich, durch Vorsehen eines geeigneten Schirms zu verhindern, daß der Nebel in Berührung mit dem Pulverfluß kommt. Wenn die durch Unterpulverschweißung ausgebildete Schweißnaht natürlich ohne Entfernen des Flusses gekühlt wurde, betrug die Kühlgeschwindigkeit in der Mitte (in Richtung der Dicke) einer auf einer Stahlplatte mit einer Dicke von 40 mm ausgebildeten Schweißnaht mit einer Eingangswärme von lOOkJ/cm 5°/s. Bei einem Beispiel der Erfindung mit einer Anordnung der Nebeldüse

ίο mit 120 mm Abstand von der Oberfläche einer Stahlplatte zum Zuführen des Nebels mit einem Luftdruck von 0,5 kp/cm² und einem Gewichtsverhältnis von Wasser zu Luft von 4,5 betrug die Kühlgeschwindigkeit in der Mitte der Dicke 15° C/s. Bei einer Verringerung des Gewichtsverhältnisses von Wasser zu Luft auf 2,5 wurde eine Kühlgeschwindigkeit von 8° C/s erreicht.

Da die Schweißung und die Teile des Grundmetalls benachbart der Schweißung auf nahezu die gleiche Temperatur erwärmt werden, werden diese Teile einer Wärmehysterese verschieden von der des Grundmetalls ausgesetzt, wodurch die mechanischen Eigenschaften der geschweißten Gegenstände weitgehend beeinflußt werden. Nach der Erfindung werden, da eine Kühlung mit einer geeigneten erhöhten Geschwindigkeit möglich ist, im wesentlichen die gleichen mechanischen Eigenschaften für das Grundmetall vor und nach dem Schweißen erhalten. Weiter ist es, da die Schweißzone wirksam gekühlt wird, möglich, deren mechanische Eigenschaften zu verbessern. Selbst wenn die Eingangswärme bei der Schweißung vergrößert wird, ist es möglich, eine vergrößerte Kühlgeschwindigkeit entsprechend der vergrößerten Eingangswärme zu verwenden und hierdurch die Wirksamkeit des Schweißvorgangs zu verbessern. Weiter ist es möglich, die Bildung von Rissen zu verhindern, welche im Falle üblicher Wasserkühlung auftreten können.

Kurz, zusammengefaßt wird nach der Erfindung eine durch kontinuierliche elektrische Schweißung gebildete Schweißzone dadurch gekühlt, daß ein Nebelstrahl aus Kühlwasser zugeführt und die Kühlgeschwindigkeit durch Einstellen des Gewichtsverhältnisses des Kühlwassers zur Druckluft, welche zur Ausbildung des Nebels verwendet werden, und durch Einstellen der Geschwindigkeit des Nebelstrahls eingestellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. ZEICHNUNGEN BLATT 1

   Int.Cl.²: B 23 K 9-02

   Bekanntmachungstag: 10. April 1975

   FIG.I

   WASStR

   FIG. 2

   DRUCKLUFT

   ÜRUCKLUFT

   WÄSSER

   DRUCKLUFT

   \ DRÜCKLÜF1

   WÄSSER

   ZEICHNUNGEN BLATT 2

   Int. Cl.*: B 23 K 9-02

   ßekanntmachungstag: 10. April 1975

   Fig.

   1 0,8 0,6 OA R/fi

   QJ 05

   60-

   UO-

   Fig

   1 2