DE2333440C3

DE2333440C3 - Verfahren zum Elektroschlacke-SchweiBen

Info

Publication number: DE2333440C3
Application number: DE19732333440
Authority: DE
Inventors: Georgij Alexandrowitsch Kiew Bojko; Nina Petrowna Fomitschjowa Geb. Druschinina; Awram Schaewitsch Gorodeckij; Jurij Grigorewitsch Grebzow; Jurij Jakowlewitsch Kiewskaja Oblast Ischtschenko; Stanislaw Wasilewitsch Karlow; Anatolij Antonowitsch Kiewskaja Oblast Kirsenko; Michail Markowitsch Kljuew; Wladimir Sergeewitsch Laktionow; Boris Israjlewitsch Medowar; Boris Ewgenewitsch Paton; Igor Wasilewitsch Perepeliza; Igor Stepanowitsch Prjanischnikow; Leonid Gustawowitsch Pusrin; Dmitrij Pawlowitsch Rosanow; Wladimir Nikiforowitsch Schutschin; Walentin Wasilewitsch Topilin
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1972-08-01
Filing date: 1973-06-30
Publication date: 1975-11-20
Also published as: CA990804A; FR2194524B1; IT997372B; FR2194524A1; BE802241A; DE2333440A1; DE2333440B2; SE385554B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen mittels Durchgang elektrischen Stroms durch ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes, zwischen Elektrode und zu schweißenden Teilen oder aufzuschweißendem Teil befindliches Bad, wobei eine abschmelzende Elektrode mit auf der ganzen Länge konstantem Querschnitt verwendet wird, die mit einem Spalt zwischen den formgebenden und zu schweißenden Teilen oder dem aufzuschweißenden Teil angeordnet ist. Ein solches Verfahren ist aus der deutschen Patentschrift 17 90 168 bekannt.

Zur Vorbereitung werden die der Elektroschlackeschweißung oder Aufschweißung zu unterwerfenden Teile mit einem gewissen Abstand aufgestellt. In den dadurch gegebenen Raum werden abschmelzende Elektroden eingeführt, deren Material dann die Schweißnaht oder die aufgeschweißte Schicht liefert. Bei dem bekannten Verfahren ist die Querschnittsfläche der Elektrode bedeutend geringer als die Querschnittsfläche des Raums zwischen den Schweißteilen. Deshalb muß die Elektrode, hier eine Platten- oder Bandelektrode, während des Schweißens dem Schlackenbad mit Hilfe von Sondervorrichtungen zugeführt werden.

Aus der deutschen Auslegeschrift 19 17 861 ist ein Verfahren der vorliegend betrachteten Art bekannt, bei dem im Raum zwischen den Schweißteilen mehrere Elektroden mit über der Länge gleichem Querschnitt angeordnet sind, von denen nur ein Teil beweglich ist. Auch hier müssen die beweglichen Elektroden angesichts der verhältnismäßig großen Spalte zwischen den Elektroden untereinander und zwischen Elektroden und Schweißteilen die beweglichen Elektroden während der Schweißung zur Lieferung des zur Nahtbildung benötigten Materials vorgeschoben werden.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 03 893 ist schließlich ein Schweißverfahren bekannt, bei dem zwischen den Schweißteilen eine zugleich als Abstandshalterung wirkende, unbewegliche, abschmelzende Drahtführung angeordnet ist. Diese Drahtführung füllt jedoch querschnittsmäßig den zwischen den Elektroden und den Kupferformkörpern gebildeten Raum bei weitem nicht aus, und hier wird zur Lieferung des zur Nahtbildung benötigten Materials

%h Schweißdraht durch einen in der Drahtführung «l^jandenen Kanal in das Schlackenbad vorgescho-

zeßparameter zu beseitigen. Außerdem sind zur Zeit keine zuverlässigen Geber zur Überwachung der Einbrandtiefe vorhanden. Deshalb ist bei den bekanntet! Verfahren zum Elektroschlackeschweißen oder Auf-5 schweißen der Prozeß vom Standpunkt der Einbrandtiefe aus praktisch nicht steuerbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile ein Verfahren zum Elektroschlackeschweißen

Wenn mit den Verfahren der vorliegend betrachteten Art sehr dicke Teile verbunden werden sollen, so Inrd den Elektroden zusätzlich eine soziliierende Be-ILmng erteilt, oder es wird von der Mehrdraht-IcTiweißung Gebrauch gemacht.
S^Pie günstigsten Bedingungen zur Durchführung

f||g Elektroschlackeschweißens oder Aufschweißens 10 oder Aufschweißen zu entwickeln, mit dem ein

land bei senkrechter Anordnung der Schweißnaht- gleichmäßiger Einbrand auf der gesamten zu schwei-

tcHse gegeben. Hierbei wird zum Bilden der ßenden oder aufzuschweißenden Oberfläche und eine

"Schweißnaht oder der aufgeschweißten Schicht eine homogene chemische Zusammensetzung der

^^jgjäufige Formgebung mit gleichzeitiger Abküh- Schweißnaht oder des Schweißguiies erhalten wird

jung der Seitenflächen des Metallbades angewandt. 15 und das mit bedeutend einfacheren Einrichtungen

Zu diesem Zweck werden gewöhnlich wassergekühlte durchgeführt werden kann.

?j£üpferplatten _a]_s formgebende Teile verwendet, wo- Ausgehend von einem Verfahren der eingangs be-

■§ei diese Platten unbeweglich entlang der gesamten schriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe er-

jiahtlänge angeordnet sind oder mit Hilfe von Son- findungsgemäß vorgeschlagen, daß die Elektrode

dervorrichtungen längs der Naht während der Erstar- 20 während des Schweißens unbeweglich gegenüber den

rune derselben verschoben werden können. Hierbei Schweißteilen gehalten wird und dne Querschnitts-

¹ Ψ . . ·_.,._-_„ j- τ,,.,...—i.,__,.„.u...-_:o-_. _{fläche besitzt>
die der} Querschnittsfläche des

Schweißgutes bei Normaltemperatur gleich ist, und daß der Spalt zwischen der Ele'ktrode sowie den 25 formgebenden und zu schweißenden Teilen oder dem aufzuschweißenden Teil vor dem Schweißen oder

bildet sich während des Elektroschlackeschweißens oder Aufschweißens an der Oberfläche der Naht oder der aufgeschweißten Schicht seitens der Kühlplatten eine Schlackenkruste.

Manchmal werden zur Formgebung des Schweißbads zurückbleibende Platten verwendet, die mit der Schweißnaht oder dem Schweißgut verschme'zen. In diesem Fall entsteht keine Schlackenkruste.

Um die Drahtelektroden längs der Nahtachse zu 30 führen und um eine ununterbrochene Stromzuführung zu ihnen sicherzustellen, werden stromführende Mundstücke verwendet, welche Vorrichtungen besitsceene

Aufschweißen gleich der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode beim Erwärmen derselben bis auf die Schmelztemperatur angenommen wird.

Durch die Anwendung einer Elektrode mit auf der ganzen Länge konstantem Querschnitt, dessen Fläche der Querschnittsfläche des Schweißgutes bei Normaltemperatur gleich ist, wird es möglich, in jedem Augenblick zu gewährleisten, daß die lineare idiki d

zen, um die Lage der Elektroden im Raum zwischen

den Kanten der zu schweißenden und der formge- 35 Abschmdzgeschwindigkeit der Elektrode der

benden Teile in Längs- und Querrichtung korrigieren Schweißgeschwindigkeit (in Senkrechtrichtung)

zu können. Außerdem werden die Schweißeinrich- gleich ist.

tungen gewöhnlich mit einer Vorrichtung zur auto- Hierbei kann das Elektroschlackeschweißen oder matischen Erfassung des Metallbadniveaus und zum Aufschweißen unter Verwendung nur einer festste-Abstimmen der Vorschubgeschwindigkeit auf die 40 henden Elektrode durchgeführt werden, wodurch die Schweißgeschwindigkeit versehen. Schweißausrüstung bedeutend vereinfacht werden Bei den bekannten Verfahren zum Elektroschlak- kann, da es überflüssig ist, Vorrichtungen für den keschweißen oder Aufschweißen ist zunächst nach- Elektrodenvorschub, die senkrechte Verschiebung teilig, daß die notwendigen Einrichtungen kompli- des Apparates, die oszillierende Elektrodenbewegung ziert und teuer sind. 45 sowie eine Vorrichtung zum Beobachten des Metall-Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Verfah- badniveaus und zum Abstimmen der Verschiebungsren ist die Ungleichmäßigkeit des erhaltenen Ein- geschwindigkeit des Apparats auf die Schweißgebrandes der Schweißnaht oder der aufgeschweißten schwindigkeit vorzusehen.

Schicht sowol in Dicken- als auch in Längsrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Hilfe

Im Querschnitt haben die Schweißnähte eine cha- 50 einer Speisequelle, stromführender Verbindungslei-

rakteristische ballige Form, während im Längsschnitt tungen und feststehender formgebender Teile ver-

der Einbrand vom Nahtanfang in Richtung des Naht- wirklicht werden.

endes anwächst. Die Ungleichmäßigkeit der Ein- Erfindungsgemäß wird der Spalt zwischen der brandtiefe wird dadurch hervorgerufen, daß die bei Elektrode sowie den formgebendlen und zu schweiden bekannten Verfahren zum Elektroschlacke- 55 ßenden Teilen oder dem aufzuschweißenden Teil schweißen oder Aufschweißen entwickelte Wärme gleich der Größe der Wärmeausdehnung der Elekpraktisch von der Einbrandgröße nicht abhängt. trode bei ihrem Erwärmen bis auf Schmelztempera-Hierzu trägt auch die sehr wenig von der Einbrand- tür angenommen. Da die Größe dieser Spalte klein größe abhängige Wärmeableitung bei, welche haupt- ist, ändert sich im Vergleich zu den bekannten Versächlich über die zu schweißenden oder aufzuschwei- 60 fahren der Charakter der Stromverteilung im Schlakßenden Teile und die formgebenden Platten erfolgt. kenbad. Der Strom fließt hauptsächlich von der Zugleich mit der Änderung der Einbrandtiefe ver- Elektrodenstirnfläche zu der zu verschweißenden ändert sich der Anteil des Grundwerkstoffs und des oder aufzuschweißenden Oberfläche des Grundwerk-Elektrodenmetalls in der Schweißnaht oder im sioffs den kürzesten Weg. An den Stellen, an denen Schweißgut, wodurch diese auch bezüglich ihrer ehe- 65 Elektrode und Grundwerkstoff abgeschmolzen wermischen Zusammensetzung inhomogen werden. den, wuchst der Widerstand beim Stromdurchgang Es ist äußerst schwierig, die Ungleichmäßigkeiten stark an, und der Strom fließt hauptsächlich durch des Einbrandes durch Ändern der elektrischen Pro- die Abschnitte, an denen ^u

ießt hauptsächlich das Abschmelzen noch

nicht begonnen hat. Auf diese Weise wird automatisch und ohne außenseitige Einmischung die Stabilisierung der Einbrandgröße längs der gesamten Oberfläche der Verbindung erreicht.

Während des Erwärmens der Elektrode und der zu schweißenden Teile oder des aufzuschweißenden Teils bleibt die Einbrandgröße konstant, während die Schweiß- oder Aufschweißgeschwindigkeit anwächst. Der Prozeß verläuft ohne wesentliche Überhitzung des flüssigen Metalls, da beim Abschmelzen der Elektrode und des Grundwerkstoffs das flüssige Metall sofort herabfließt und gleichzeitig das Schlackenbad hebt. Durch Stabilisieren der Einbrandtiefe wird eine homogene chemische Zusammensetzung des Schweißnahtwerkstoffs oder des Schweißgutes gewährleistet.

Beim Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen wird die zwangläufige Formgebung der Schweißnaht oder der aufgeschweißten Schicht verwendet. Als formgebende Elemente werden abnehmbare Teile, beispielsweise wassergekühlte Kupferplatten, eingesetzt. Hierbei entsteht an der Oberfläche der Schweißnaht oder der aufgeschweißten Schicht aus der Schlacke des Bades eine Schlackenkruste, während sich die Schlackenbadtiefe vermindert, wodurch die elektrische Betriebsführung des Prozesses geändert wird.

Gemäß der vorliegendenErfindung wird, um die Schlackenbadtiefe konstant zu halten, auf die Seitenfläche des abschmelzenden Teils der Elektrode gleichmäßig auf seiner ganzen Länge im voraus, d.h. vor dem Zusammensetzen, ein Schlackenüberzug aufgetragen, dessenVolumen gleich dem Volumen der nach dem Schweißen oder Aufschweißen entstehenden Schlackenkruste ist.

Der aufgetragene Überzug ist im festen Zustand nicht elektrisch leitend und isoliert die Elektrode gegen die formgebenden, zu schweißenden Teile oder das aufzuschweißende Teil. Während des Abschmelzens der Elektrode wird der Überzug im Schlackenbad geschmolzen und gleicht den zur Schlackenkrustenbiidung erforderlichen Schlackenverbrauch aus.

Gemäß einer der Durchführungsvarianten des Verfahrens wird der Überzug in Form einer gleichmäßigen kompakten Schicht auf die Elektrode aufgetragen. In diesem Fall wird der Spalt zwischen der Oberfläche des Elektrodenüberzugs sowie den formgebenden und zu schweißenden Teilen oder dem aufzuschweißenden Teil gleich der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode bei ihrer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur angenommen. Hierbei kann der Spalt am ganzen Umfang des Elektrodenquerschnitts oder an einer, zwei oder drei Seiten desselben vorgesehen werden.

Gemäß anderen Durchführungsvarianten des Verfahrens wird der Überzug in Form einer porösen Schicht derart auf die Elektrode aufgetragen, daß dem Volumen des kompakten Anteiles des Überzugs gleich dem Volumen der Schlackenkruste und das Volumen der Poren gleich dem Volumen der Spalte ist, die wiederum gleich der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode bei ihrer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur sind. Der Überzug kann auch als einzelne kompakte Abschnitte aufgetragen werden, deren Gesamtvolumen dem Volumen der Schlackenkruste gleich ist, während das Volumen der Zwischenräume zwischen diesen Abschnitten gleich dem Volumen der Spalte ist, die wiederum gleich der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode bei ihrer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur sind. Außerdem kann als Überzug auch ein blechförmiges poröses lsolationsma«erial (z.B. Glasgewebe) verwendet werden, bei dem das Volumen des kompakten Anteils gleich dem Volumen der Schlackenkruste und das Volumen der Poren gleich dem Volumen der Spalte ist, welche wiederum der Größe der Wärmeaiisdehnung der Elektrode bei ihrer Erwärmung bis ίο auf Schmelztemperatur gleich sind. In diesen Fällen wird eine solche Elektrode ohne Spalte zwischen die formgebenden und zu schweißenden Teile oder aufzuschweißende Teil eingesetzt, so daß es möglich wird, die zum Schweißen oder Aufschweißen bestimmten Teile leicht und schnell zusammenzusetzen. Auf diese Weise gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren zum Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen, daß ein stabiler Einbrand an der gesamten zu schweißenden oder aufzuschweißenden Oberfläche und eine homogene chemische Zusammensetzung der Schweißnaht oder des Schweißguts erhalten werden, sowie daß sowohl die zu seiner Durchführung erforderliche Ausrüstung als auch die Technik des Zusammensetzens und Schweißens wesentlich vereinfacht werden.

Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreiben konkreter Durchführungsbeispiele des Verfahrens zum Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen unter Hinweis auf die Zeichnungen erläutert; es zeigt

F i g. 1 teilweise im Schnitt die schematische Anordnung der Elektrode beim erfindungsgemäßen Elektroschlackeschweißen,

F i g. 2 die Draufsicht auf dieselbe in F i g. 1 abgebildete Anordnung,

Fig.3 teilweise im Schnitt die schematische Anordnung der Elektrode beim erfindungsgemäßen Eleklroschlackeaufschweißen,

F i g. 4 dieselbe inF i g. 1 abgebildete Anordnung während des Schweißens,

F i g. 5 dieselbe in F i g. 3 abgebildete Anordnung während des Aufschweißens,

Fig.6 teilweise im Schnitt die schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Elektrode mit einem auf ihrer Oberfläche aufgetragenen kompakten Überzug zwischen den zu schweißenden und formgebenden Teilen,

F i g. 7 die Draufsicht auf dieselbe in F i g. 6 abgebildete Anordnung,

F i g. 8 die Draufsicht auf die schematische Anordnung der Elektrode mit einem auf ihrer Oberfläche aufgetragenen Überzug während des Aufschweißens, Fig.9 die Seitenansicht des Längsschnitts dei schematischen Darstellung des Schweiß- oder Aufschweißprozesses,

Fig. 10 die Anordnung der Elektrode mit einerr darauf aufgetragenen Überzug in Form einer poröser Schicht zwischen den zu schweißenden und formge benden Teilen,

F i g. 11 die Draufsicht auf dieselbe in F i g. 10 ab gebildete Anordnung,

Fig. 12 die Draufsicht auf die schematische An Ordnung der Elektrode mit einem Überzug in Forr einer porösen Schicht zwischen d.^m aufzuschweißer den Teil und den formgebenden Teilen sowie

Fig. 13a, 13b, 13c die Draufsicht auf den Quei schnitt von Ausführungsvarianten des erfindungsg« mäßen Elektrodenüberzugs.

7 8

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Elektro- der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode 3 schlackeschweißen besteht darin, daß im Raum, der beim Erwärmen derselben bis auf Schmelztemperatur durch die Kanten von zu schweißenden Teilen 1 ist, fließt der elektrische Strom im Schlackenbad 12 (F i g. 1 und 2) und durch formgebende Teile 2 be- hauptsächlich den kürzesten Weg von der Stirngrenzt wird, senkrecht eine abschmelzende Elek- 5 fläche 9 der Elektrode 3 zu den Kanten der zu trode3 eingesetzt ist. Beim Elektroschlackeauf- schweißenden Teile 1 oder des aufzuschweißenden schweißen wird der Raum, in dem (Fig. 3) Elek- Teils 4. An den Stellen, wo die Stirnfläche 9 der trode3 eingesetzt ist, durch ein aufzuschweißendes Elektrode 3 und die Kanten der zu schweißenden Teil 4 und formgebende Teile 5 begrenzt. Teile 1 oder des aufzuschweißenden Teils 4 abge-

Der erwähnte Raum wird beim Aufschweißen und io schmolzen werden, wächst stark der Durchgangs-Schweißen von unten her durch ein formgebendes widerstand des elektrischen Stroms an. Daher fließt Teil 6 (F i g. 1 und 3) begrenzt. der Strom hauptsächlich durch die Abschnitte, deren

Beim Schweißen oder Aufschweißen verbleibt die Abschmelzung noch nicht begonnen hat. Hierdurch

Elektrode 3 unbeweglich. Hierbei weist die Elek- wird eine automatische Stabilisierung der Einbrand-

trode3 auf ihrer ganzen Länge einen konstanten j 5 größe an der gesamten Oberfläche der Verbindung

Querschnitt auf, dessen Fläche gleich der Quer- erreicht.

schnittsfläche des Schweißguts bei Normaltemperatur Infolge der Stabilisierung der Einbrandtiefe wird ist und dessen Form der Form des Schweißguts bei eine homogene chemische Zusammensetzung der Normaltemperatur entspricht. Hierbei wird die Elek- Schweißnaht 16 (Fi g. 4) oder des Metalls der aufgetrode 3 so angeordnet, daß zwischen ihrer Ober- 20 schweißten Schicht 17 (F i g. 5) gewährleistet,
flache 7 und den formgebenden Teilen 2 oder 5 sowie Wenn hierbei während des Elektroschlackeschweiden zu schweißenden Teilen 1 oder dem aufzu- Bens oder Aufschweißens als formgebende Teile 2 schweißenden Teil 4 ein Spalt 8 entsteht, der der und 5 angeschweißte und zurückbleibende Platten Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode3 bei ih- (Unterlagen) (Fig. 1 bis 5) verwendet werden, so rer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur gleich ist, 25 entsteht keine Schiackenkruste an der Seitenfläche während zwischen der Stirnfläche 9 der Elektrode 3 der Schweißnaht 16 oder der aufgeschweißten und dem formgebenden Teil e, welches die Elektrode Schicht 17. Die Tiefe des Schlackenbads 12 und die von unten her umfaßt, ein freier Raum 10 entsteht. elektrische Betriebsführung bleiben während des Die Elektrode 3 und die zu schweißenden Teile 1 Schweiß-oder Aufschweißprozesses konstant,
oder das aufzuschweißende Teil 4 werden an ver- 30 Wenn beim Durchführen des Verfahrens zum schiedenc Pole einer Stromquelle 11 angeschlossen, Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen von während im Raum 10 ein Schlackenbad 12 durch einer zwangläufigen Formgebung der Naht mit Hilfe kommunizierenden Guß geschmolzener Schlacke von wassergekühlten Kupferteilen 18 und 19 (F i g. 6 über einen Trichter 13 (Fig. 2) und einen Kanal 14 bis 12) Gebrauch gemacht wird, so entsteht während geschaffen wird, der in einem der formgebenden 35 des Schweißens oder Aufschweißens an der Ober-Teile 2 oder 5 ausgeführt ist. Das Schlackenbad kann fläche der Schweißnaht 16 (Fig. 9) oder der aufgeauch auf eine andere bekannte Weise erzeugt wer- schweißten Schicht 17 an der Stelle, wo die Elekden. trode3 mit diesen Teilen in Berührung kommt, eine

Der elektrische Strom, der zwischen der Elek- Schiackenkruste 20 aus geschmolzener Schlacke des trode3 und den zuschweißenden Teilen 1 (Fig.4) 40 Bads 12. Hierbei vermindert sich die Tiefe des oder dem aufzuschweißenden Teil 4 (Fig. 5) fließt, Schlackenbads 12. was zur Folge hat, daß sich die erwärmt die geschmolzene Schlacke und hält darin elektrischen Parameter der Betriebsführung ändern eine hohe Temperatur aufrecht, die höher als die und die Einbrandtiefe ungleichmäßig wird. Es muß, Schmelztemperatur der Teile 1 und 4 sowie der Elek- um die Tiefe des Schlackenbades 12 konstant zu haltrode 3 liegt. Infolge der im Schlackenbad 12 entwik- 45 ten, diesem Bad Schlacke zugeführt werden, wobei es kelten Wärme werden die Elektrode 3 und die Kan- nicht immer möglich ist, zu diesem Zweck die ten der zu schweißenden Teile 1 oder des aufzu- Spalte 8 zu verwenden. Es wird deshalb, damit sich schweißenden Teils 4 abgeschmolzen. Das flüssige während des Schweiß- oder Aufschweißprozesses die Metall fließt herab und bildet hierbei ein Metallbad elektrischen Parameter der Betriebsführung und die 15, wobei es gleichzeitig das Bad 12 aus geschmolze- 50 Einbrandtiefe nicht ändern, auf die Oberfläche? dei ner Schlacke hebt. Das flüssige Metall erstarrt all- Elektrode 3 im voraus, bevor sie zwischen die formmählich und erzeugt hierbei eine Schweißnaht 16 gebenden und die zu schweißenden Teile oder das (Fig.4) oder eine aufgeschweißte Schicht 17 aufzuschweißende Teil eingesetzt wird, ein Schlak-(Fig.5). kenüberzug 21 aufgetragen, dessen Volumen dem

Durch die Verwendung der Elektrode 3, die auf 55 Volumen der sich bildenden Schiackenkruste 2β

der ganzen Länge einen konstanten Querschnitt auf- gleich ist. Im festen Zustand ist der Überzug 21 eir

weist, dessen Fläche der Querschnittsfläche des Isolator, wodurch während des Schweiß- oder Auf

Schweißguts bei Normaltemperatur gleich ist. wird in schweißprozesses die Wahrscheinlichkeit verminder

jedem Augenblick gewährleistet, daß die lineare Ab- wird, daß zwischen der Elektrode 3 sowie den form

Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode 3 der Schweiß- 60 gebenden und zu schweißenden Teilen oder dem auf

geschwindigkeit (in Senkrechtrichtung) gleich ist. zuschweißenden Teil ein elektrischer Durchschlag er

Deshalb kann das erfindungsgemäße Verfahren zum folgt. Während des Abschmelzens der Elektrode:

Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen unter wird der Überzug 21 allmählich geschmolzen un(

ausschließlicher Verwendung einer feststehenden kompensiert den zur Bildung der Schiackenkruste 2X

Elektrode durchgeführt werden, wodurch es möglich 65 erforderlichen Schlackenverbrauci.

wird, bedeutend die Schweißausrüstung zu vereinfa- Der Überzug 21 wird auf die Seitenfläche 7 des ab

chen. schmelzenden Teils der Elektrode 3 in Form eine

Dank der geringen Größe der Spalte 8, die gleich gleichmäßigen kompakten Schicht 22 (F i g. 6 bis 9

aufgetragen. Hierbei wird die Elektrode 3 mit dem darauf aufgetragenen Überzug 21 zwischen die zu schweißenden Teile 1 oder das aufzuschweißende Teil 4 und die formgebenden Teile 18 und 19 mit einem Spalt 8 eingesetzt, der der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode 3 beim Erwärmen derselben bis auf Schmelztemperatur gleich ist.

In Fig. 13a bis 13c sind andere Ausführungsvarianten des Überzugs 21 auf der Seitenfläche der Elektrode 3 abgebildet, die bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Eine dieser Varianten besteht darin, daß der Überzug 21 auf die Seitenfläche der Elektrode 3 in Form einer porösen Schicht aufgetragen wird, wobei das Volumen seines kompakten Teils 23 (Fig. 13a) gleich dem Volumen der sich nach dem Schweißen oder Aufschweißen bildenden Schlackenkruste 20 (F i g. 9) ist, während das Volumen der Poren 24 (Fig. 13a) dem Volumen der Spalte8 (Fig.9) gleich ist. Hierbei wird die Elektrode 3 mit dem darauf aufgetragenen und aus einer porösen Schicht bestehenden Überzug 21 zwischen die formgebenden Teile 18 und 19 sowie die zu schweißenden Teile 1 oder das aufzuschweißende Teil 4 ohne Spalte {F i g. 10 bis 12) eingesetzt.

Die zweite Variante besteht darin, daß der Überzug 21 (Fig. 13b) auf die Seitenfläche 8 des abzuschmelzenden Teils der Elektrode 3 in Form von einzelnen kompakten Abschnitten 25 aufgetragen wird, deren Gesamtvolumen gleich dem Volumen der Schlackenkruste 20 (F i g. 9) ist, während das Volumen der Zwischenräume 26 (F i g. 13 b) dem Volumen der Spalte8 (Fig.9) gleich ist. Diese Elektrode 3 wird ebenso wie die Elektrode mit porösem Überzug ohne Spalte (Fig. 10 bis 12) zwischen die

ίο Teile eingesetzt.

Gemäß der dritten Variante wird als Überzug 21 (Fig. 13c) ein gleichförmiges poröses Isolationsmaterial, z. B. Glasgewebe, verwendet, wobei das Volumen seines kompakten Teils 27 gleich dem Volumen der Schlackenkruste 20 ist, während das Volumen der Poren 28 dem Volumen der Spalte 8 gleich ist. Die Elektrode 3 mit einem solchen Überzug wird ebenso wie die Elektrode mit aus einer porösen Schicht bestehendem Überzug ohne Spalte (F i g. 10 bis 12) zwischen die zu schweißenden und formgebenden Teile eingesetzt.

Der Überzug 21 wird auf die Elektrode nach bekannten Verfahren (durch Aufpressen, Eintauchen, Aufspritzen usw.) aufgetragen, während blechförmiges Material auf die Oberfläche der Elektrode 3 mittels Wasserglas aufgeklebt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Teile oder das aufzuschweißende Teil eingesetzt Patentansprüche:

1. Verfahren zum Elektroschlackeschweißen oder Aufschweißen mittels Durchgang elektrisehen Stroms durch ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes, zwischen Elektrode und zu schweißenden Teilen oder aufzuschweißendem Teil befindliches Bad, wobei eine abschmelzende Elektrode mit auf der ganzen Länge konstantem xo Querschnitt verwendet wird, die mit einem Spalt zwischen den formgebenden und zu schweißenden Teilen oder dem aufzuschweißenden Teil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) während des Schweißens unbeweglich gegenüber den Schweißteilen gehalten wird und eine Querschnittsfläche besitzt, die der Querschnittsfläche des Schweißgutes bei Normaltemperatur gleich ist, und daß der Spalt (8) zwischen der Elektrode (3) sowie den formgebenden und zu schweißenden Teilen (1) oder dem aufzuschweißenden Teil (4) vor dem Schweißen oder Aufschweißen gleich der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode (3) beim Erwärmen derselben bis auf die Schmelztemperatur angenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn während des Schweißens oder Aufschweißens an der Oberfläche der zu schweißenden oder aufzuschweißenden Teile eine Schlackenkruste (20) entsteht, auf die Seitenfläche des abschmelzenden Teils der Elektrode (3) gleichmäßig auf seiner ganzen Länge im voraus, d. h. vor dem Einsetzen der Elektrode zwischen die formgebenden und zu schweißenden Teile oder das aufzuschweißende Teil ein Schlakkenüberzug (21) aufgetragen wird, dessen Volumen dem Volumen der entstehenden Schlackenkruste (20) gleich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne), daß der Überzug auf die Elektrode in Form einer gleichmäßigen kompakten Schicht (22) aufgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (21) auf die Elektrode (3) in Form einer porösen Schicht derart aufgetragen wird, daß das Volumen des kompakten Anteiles (23) des Überzugs gleich dem Volumen der Schlackenkruste (20) und das Volumen der Poren (24) gleich dem Volumen der Spalte (8) ist, die der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode (3) bei ihrer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur gleich sind, wobei diese Elektrode (3) ohne Spalte zwischen die formgebenden und zu schweißenden Teile oder das aufzuschweißende Teil eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (21) auf die Elektrode (3) in Form von einzelnen kompakten Abschnitten (25) aufgetragen wird, deren Gesamtvolumen gleich dem Volumen der Schlackenkruste (20) ist, während das Volumen der Zwischenräume (26) zwischen diesen Abschnitten dem Volumen der Spalte (8) gleich ist, die der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode bei ihrer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur gleich sind, wobei diese Elektrode (3) ohne Spalte zwischen die formgebenden und zu schweißenden 6 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Überzug (21) ein blechförmiges poröses Isolationsmaterial verwendet wird, beidem das Volumen des kompakten Anteils C27) gleich dem Volumen der Schlackenkruste (20) und das Volumen der Poren (28) gleich dem Volumen der Spalte (8) ist, welche der Größe der Wärmeausdehnung der Elektrode (3) bei ihrer Erwärmung bis auf Schmelztemperatur gleich sind, wobei diese Elektrode (3) ohne Spalt zwischen die formgebenden und zu schweißenden Teile oder das aufzuschweißende Teil eingesetzt wird.