DE2262415B2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/003—Cooling means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
- C21D9/505—Cooling thereof
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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 qa
und Wassergewicht qw voraus.
Das Luftgewicht wird durch folgende Gleichung bestimmt:
qa= 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 qw 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 qwlqa 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)
- ZEICHNUNGEN BLATT 1Int.Cl.2: B 23 K 9-02Bekanntmachungstag: 10. April 1975FIG.IWASStRFIG. 2DRUCKLUFTÜRUCKLUFTWÄSSERDRUCKLUFT\ DRÜCKLÜF1WÄSSERZEICHNUNGEN BLATT 2Int. Cl.*: B 23 K 9-02ßekanntmachungstag: 10. April 1975Fig.1 0,8 0,6 OA R/fiQJ 0560-UO-Fig1 2
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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1972
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