DE2510875A1

DE2510875A1 - Verfahren und vorrichtung fuer das schutzgasschweissen duenner bleche

Info

Publication number: DE2510875A1
Application number: DE19752510875
Authority: DE
Inventors: Kurt Becker
Original assignee: Carl Cloos Schweisstechnik GmbH
Current assignee: Carl Cloos Schweisstechnik GmbH
Priority date: 1975-03-13
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1976-09-30

Description

Verfahren und Vorrichtung für das Schutzgaæschweißen dünner Bleche Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Schutzgasschweißen dünner Bleche von ca. 0,6 - 1 mm Stärke mit einer Drahtelektrode.
Das Schweißen dünner Bleche mit Blechstärken von 1 mm und weniger ist schwierig und stellt hohe Anforderungen an den Schweißer, inbesondere, wenn die Bleche nicht stumpf aneinanderstoßen, sondern einen Spalt zueinander aufweisen, der zugeschweißt werden soll. Der Grund für die schlechte Schweißbarkeit dünner Bleche besteht darin, daß über den Lichtbogen das Schweißbad und das Blech zu stark erhitzt wird, so daß das Schweißgut zu dünn wird und wegläuft, der Einbrand im Grundmaterial zu tief und somit zu viel vom Grundmaterial aufgeschmelzen wird. Den Nachteil dieser hohen Wärmezufuhr hat man dadurch zu mindern gesucht, in dem wo den Durchmesser des Schweißdrahtes reduziert hat, so daß man bei gleicher Schweißstromdichte den Schweißstrom senken konnte. Die Reduzierung des Durchmessers des Schweißdrahtes ist jedoch nicht unbegrenzt möglich, denn bereits bei einem Draht von 0,6 mm Durchmesser treten öfter Förderschwierigkeiten auf. Im übrigen ist ein Draht mit geringerem Durchmesser teuerer als ein solcher mit größerem.
Auch die Wahl eines Schutzgases, das einen geringeren Einbrand verursacht, konnte die verbleibenden Schwierigkeiten bei der Schweißung dünner Bleche nicht beheben.
Bleche der Stärke von 0,7 - 0,8 mm werden überwiegend für Automobile verwendet. Bei Schweißreparaturen von Automobilen mit derartig dünnen Blechen hat sich herausgestellt, daß die für diese Arbeiten eingesetzten Schweißer oft nicht über die erforderliche Erfahrung verfügen. Die Folge ist eine unsachgemäße Reparatur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ne Vorrichtung für das Schutzgasschweißen der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem bzw. mit der dünne Bleche von weniger als 1 mm Blechstärke in einfacher Weise zu verschweißen sind, und das bzw. die es gestattet, Schweißdrähte mit größerem Durchmeseer auch für die dünnsten Bleche zu verwenden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß der Schweißdraht mit deL ffi:#:s-#o# und das zu schweißende Blech mit dem Pluspol der Schweißstromquelle verbunden werden, dassals Schutzgas ein aus Argon, Kohlendioxyd und/oder Sauerstoff bestehendes Mischgas oder allein Kohlendioxyd verwendet wird, und daß die Stromdichte im Schweißdraht erheblich unter der üblichen bei entgegengesetzt gepoltem Schweißdraht und Blech liegt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die Minuspolung des Schweißdrahtes selbst mit einem 0, 8 mm starken Schweißdraht 0,6 mm starke Bleche miteinander problemlos verschweißt werden können. Die Schweißstromdichte im Schweißdraht beträgt vorteilhaft 2/3 der üblichen Schweißstromdichte bei entgegengesetzt gepoltem Schweißdraht und Blech. Aufgrund der geringeren erforderlichen Schweißstromdichte tritt auch die von der Fachwelt bei einer Minuspolung des Schweißdrahtes befürchtete Spritzwirkung nicht auf, die üblicherweise das Zwei- bis Dreifache der bei Pluspolung beträgt.
Die Ursache für die überraschenden Schweißergebnisse bei der Minuspolung des Schweißdrahtes beruht vermutlich in dem bei der Minuspolung zur Pluspolung umgekehrten Wärmefluß. Insbesondere wegen der hierdurch bedingten relativ großen Abschmelzung des Schweißdrahtes, der infolgedessen nur mit geringer Überhitzung dem Schweißbad zugeführt wird, des geringen Einbrandes und der relativ geringen Erwärmung des Schweißbades, sind die guten Schweißergebnisse zu verdanken. Im Vergleich zur herkömmlithen Pluspolung des Schweißdrahtes ist eine Reduzierung der Stromdichte im Verhältnis von 3 : 2 möglich. Für einen 0, 8 mm Schweißdraht ist es somit bei einer Minuspolung möglich, mit 30 Amp. zu schweißen, während bei einer Pluspolung mindestens 45 Amp. erforderlich sind.
Bei Verwendung einer Schweißmaschine mit einer Neigung der Kennlinie von 5 - 7 Volt pro 100 Amp. ist es vorteilhaft, ein Schutzgas zu verwenden, das aus einer Mischung der Gase Argon, Kohlendioxvd und/oder Sauerstoff besteht. Für eine solche Schweißmaschine wird vorteilhaft eine Stromdichte im Schweißdraht gewählt, die in Abhängigkeit der Dicke des Bleches und des zu überbrückenden Spaltes zwischen 60 und 100 Amp. pro mm² liegt.
Wird eine Schweißmaschine mit einer Konstantspannungscharakteristik oder mit einer nur schwach geneigten statischen Kennlinie verw ndet, so kann neben dem zuvor genannten Mischgas aus Argon, Kohlendioxyd und Sauerstoff auch reines Kohlendioxyd verwendet werden. Eine derartige Schweißmaschine erfordert jedoch auch bei Minuspolung für das Schweißen dünner Bleche eine gegenüber einer mit stark abfallender statischer Kennlinie erhöhte Stromdichte.
Da das Schweißen von Blechstärken Cberhalb von 1 mm mit einer Plusplung des Schweißdrahtes vorteilhafter ist, ist gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Schweißmaschine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Umschalter versehen, mit dem der Schweißdraht wahlweise mit dem Minus- oder Pluspol verbindbar ist. Der Vorteil besteht darin, daß mit einer Drahtstärke, z.B. einem 0, 8 mm Schweißdraht, Bleche von 0,6 bis 10 mm verschweißbar sind und susätzlich ein Lichtbogenpunktschweißen möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnlmg beschrieben, diese zeigt eine Prinzipsskizze einer erfindungsgemäßen Schweißmaschine.
Die Schweißmaschine 1 besteht aus einem Transformator 2, einem Gleichrichtersatz 3 mit seinen Plus- und Minusausgängen 4, 5.
Die zugehörige Schweißpistole ist mit 6 und das æu schwißende Blech mit 7 bezeichnet.
Der Schweißpistole 6 wird der Schweißdraht s zugeführt, der auf einer Trommel 9 gespeichert ist.
Die Stromzuführung zum Werkstück 7 erfolgt über eine Leitung 10 und zum Schweißdraht 8 über eine #eitung 11. Die Leitungen 10 und 11 sind mit Hilfe eines der Schweißmaschine 1 zugeordneten Schalters 12 wahlweise mit dem Pluspol 4 oder mit dem Minuspol 5 des Gleichrichtersatzes 3 verbindbar.

Claims

Patentansprüche:

Verfahren für das Schutzgasschweißen dünner Bleche mit weniger als 1 mm Blechstärke mit einem Schweißdraht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißdraht mit dem Minuspol und das zu schweißende Blech mit dem Pluspol der Schweißstronquelle ein aus verbunden wird, daß als Schutzgas/Argon, Kohlendioxyd und/oder Sauerstoff bestehendes Mischgas oder aber Kohlendioxyd allein verwendet wird, und daß die Stromdichte im Schweißdraht erheblich unter der üblichen bei entgegengesetzt gepoltem Schweißdraht und Blech liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstromdichte vorteilhaft 2/3 der üblichen bei entgegengesetzt gepoltem Schweißdraht und Blech beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Schweißmaschine mit einer Neigung der Kennlinie von 5 - 7 Volt pro 100 Amp., dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzgas ein Argon, Kohlendioxyd und/oder Sauerstoff Mischgas Verwendung findet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte im Schweißdraht beim Schweißen in Abhängigkeit der Dicke der Blechstärke und des zu überwindenden Spaltes zwischen 60 und 100 4mop. pro mm2 beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Schweißmaschine mit einer nicht oder nur unwesentlich geneigten Kennlinie, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzgas Kohlendioxyd oder ein Argon, Kohlendioxyd und/oder Sauerstoff Mischgas Verwendung findet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte im Schweißdraht beim Schweißen in Abhängigkeit der Blechstärke und des zu überbrückenden Spaltes zwischen 80 und 120 Amp. pro mm2 liegt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißmaschine (1) ein Schalter (12) zugeordnet ist, mit dem der Schweißdraht (8) wahlweise mit dem Pluspol (4) und dem Minuspol (5) des Gleichrichtersatzes (3) der Schweißmaschine (1) verbindbar ist. Leerseite