DE2511915A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern des lichtbogenschweissens - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum steuern des lichtbogenschweissens

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Description

A/S Kongsberg Vapenfabrikk
P. 0. Box 25 36OI Kongsberg, Norwegen
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Lichtbogenschweißens.
Beim Lichtbogenschweißen, bei welchem zwischen einer Schweißelektrode und einem Werkstück ein elektrischer Lichtbogen gezogen und längs einer zu schweißenden Hohlkehle, einer bereits gelegten Schweißraupe oder einer Werkstückkante geführt wird, muß ganz allgemein darauf geachtet werden, daß die ausgebildete Schweißnaht im Querschnitt den jeweiligen Anforderungen genau entspricht.
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So ist es insbesondere wichtig, daß:
1. Die Verstärkung (r) innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird,
2. Die Schmelzzone (hl oder h2) die gewünschte Tiefe besitzt,
J5. Der Abstand (b) zwischen den beiden Stoßkanten innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird, und
4.. die Winkel (^, /& oder θ ) zwischen der Oberfläche der Schweißnaht und dem Werkstück nur wenig kleiner sind als 180°.
Die Form und die Abmessung des Querschnittes der Scheißnaht kann in gewissem Umfange durch geeignete Wahl der Grundparameter beim Schweißvorgang bestimmt werden, d.h. beispielsweise durch Wahl des Durchmessers der Elektrode, der Art des Flußmittels oder des Schutzgases, der Stromart (Gleichstrom, Wechselstrom oder Impulsbetrieb) oder des Verhältnisses Spannung/Strom der Schweißeinrichtung.
Die Form und Abmessung der Schweißnaht kann außerdem innerhalb gewisser Grenzen dadurch gesteuert werden, daß die veränderlichen Parameter, beispielsweise die Stromstärke und die Spannung, die Elektrodenausladung, der Winkel zwischen der Elektrode und dem Werkstück oder die Schweißgeschwindigkeit geregelt oder vorher eingestellt werden.
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Auf diese Weise läßt sich jedoch nur eine begrenzte Steuerung beim Lichtbogenschweißen erzielen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, können zwecks Abwandlung des Schweißverfahrens neue Parameter eingeführt werden. So kann beispielsweise die Schweißelektrode derart angeordnet werden, daß sie quer zur Richtung der Schweißnaht hin und her pendelt, wobei die Amplitude der Pendelbewegung als neuer Parameter eingebracht wird. Außerdem kann der Lichtbogen einem von außen her in Schwingungen versetzten Magnetfeld ausgesetzt werden, wodurch der Lichtbogen quer zur Schweißnaht hin und herschwingt. Diese beiden Verfahren können zur Herstellung breiterer Schweißnähte bei geringerer Schmelztiefe angewendet werden.
Von großer wirtschaftlicher Bedeutung ist die Erzielung von Schweißnahtquerschnitten anderer Art als sie durch die bisher üblichen Verfahren erzielbar waren. Es ist bereits bekannt, daß die Geschwindigkeit der Ablagerung des Schmelzgutes, d.h. der Metallzusatz in kg/min dadurch beträchtlich erhöht werden kann, daß eine stromlose Extraelektrode in die Schweiße nahe am Werkstück unter den Lichtbogen gelegt wird. Dieses Verfahren kann mit Vorteil beim Auftragsschweißen mit automatischem Flußmittelzufluß oder beim einfachen Stumpfschweißen großer Bleche auf Werften angewendet werden, wie dies in der norwegischen Zeitschrift "Maskin", Nr. 8, Seite 12 (1973)* Ingeniörforlaget A-S, Oslo, beschrieben wird. Die gleiche Wirkung läßt sich dadurch erreichen, daß vor dem Schweißvorgang Eisendrähte oder Eisenabfälle in die Hohlkehle eingelegt werden, wie dies in der norwegischen Patentschrift 126 066 beschrieben ist.
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Die vorbesohriebenen Verfahren ergeben jedoch nicht immer zufriedenstellende Resultate, insbesondere dann nicht, wenn die Schweißnähte sehr unregelmäßig sind.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung zu verwirklichen, mittels welchem der Schweißvorgang beim Lichtbogenschweißen auf einfachste Weise und dennoch sehr genau steuerbar ist, sodaß dieses Schweißverfahren im Ganzen wesentlich wirtschaftlicher wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern des Lichtbogenschweißens, bei welchem ein Lichtbogen zwischen einer Schweißelektrode und einem Werkstück gezogen und aufrecht erhalten wird und längs einer zu schweißenden Hohlkehle, einer bereits gelegten Schweißraupe oder einer Kante des Werkstückes geführt wird, während in den Mittelteil des Lichtbogens ein Steuerdraht eingebracht wird, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdraht in Abhängigkeit von wenigstens einer Dimension der Hohlkehle oder Schweißraupe zwecks Beeinflussung des Querschnittes und der Form des Lichtbogens in einem derartigen Abstand vom und/oder in einem derartigen Winkel zum Werkstück angeordnet wird, daß in der Hohlkehle, längs der bereits gelegten Schweißraupe oder längs der Werkstückkante ständig eine Schweißnaht mit wenigstens einer vorgegebenen Querschnittsdimension erzielbar ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einem Schweißaggregat zur Erzeugung und
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Aufreehterhaltung eines Lichtbogens zwischen seiner Schweißelektrode und einem Werkstück sowie zum Führen des Lichtbogens längs einer Hohlkehle, einer Werkstückkante oder einer bereits aufgetragenen Schweißraupe und aus einer längs der Hohlkehle, der Werkstückkante oder der Schweißraupe in einem gewissen Abstand vor dem Schweißaggregat führbaren Meßeinrichtung, mittels welcher jederzeit wenigstens eine Dimension der Hohlkehle, der Werkstückkante oder der Schweißraupe an der entsprechenden Stelle meßbar ist und entsprechende Ausgangssignale einer Steuereinrichtung zuführbar sind, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß ein in den Lichtbogen eingeführter Steuerdraht entsprechend den Ausgangssignalen der Meßeinrichtung auf einen derartigen Abstand vom und/oder in einen derartigen Winkel zum Werkstück bringbar ist, daß jederzeit eine Schweißnaht mit wenigstens einer vorgegebenen Querschnittsdimension erzielbar ist.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung derart ausgebildet, daß zwecks Steuerung einer weiteren Querschnittsdimension der Schweißnaht die Zufuhrgeschwindigkeit des Steuerdrahtes und/oder die Spannung und/oder der Strom entsprechend den seitens der Meßeinrichtung empfangenen Steuersignalen regelbar ist.
Das Hauptmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht daher darin, daß die Form und die MerktnäHe des Lichtbogens dadurch eingestellt oder gesteuert werden können, daß ein Steuerdraht
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an einer ständig überwachten Stelle in den Mittelteil des Lichtbogens eingeführt wird, d.h. weder zu nahe am Werkstück noch zu nahe an der Elektrode. Bei diesem Steuerdraht kann es sich um einen ganz normalen nicht ummantelten Schweißdraht handeln, welcher normalerweise gegenüber dem übrigen Schweißaggregat elektrisch isoliert wird und, da ihm keine Spannung aufgedrückt wird, entsprechend dem Potential des Lichtbogens ein elektrisches Potential annehmen kann.
Ein weiteres besonderes Merkmal der Erfindung ist die Ausnutzung der Höhe des Lichtbogens über dem Werkstück und/oder sein Winkel zum Werkstück als Steuervariable in einem Regel- oder Steuersystem. Andererseits kann erfindungsgemäß sowohl die Höhe wie auch der Winkel entsprechend einem Bezugswert festgelegt werden, welcher für die vorhandene Hohlkehle oder Schweißraupe abgeleitet wurde.
Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
Figur la, Ib und lc die erfindungsgemäß steuerbaren Querschnittsdimensionen beim Stumpfschweißen, Hohlkehlschweißen und beim Auftragschweißen;
Figur 2 ein Beispiel der Anordnung des Steuerdrahtes im Lichtbogen;
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Figur 5 ein Beispiel einer unsymmetrischen X-förmigen Hohlkehle, welche erfindungsgemäß besonders vorteilhaft schweißbar ist; und
Figur 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zusammen mit einem üblichen Schweißaggregat.
Die eingangs erwähnten besonders wichtigen Parameter, welche bei der Herstellung einer einwandfreien Schweißnaht beobachtet werden müssen, sind in den Figuren la beim Stumpfschweißen, in Figur Ib beim Schweißen einer Hohlkehlnaht und in Figur Ic beim Auftragschweißen dargestellt.
In Figur 2 wird ein Lichtbogen 4 zwischen einem Werkstück 1 und einer abschmelzenden Schweißelektrode 5, welche ständig zum Werkstück nachgeführt wird, gezogen. Die hierbei entstehende Schweißraupe 2 ist mit einer Schlackenschicht J5 bedeckt. In den Lichtbogen 4 wird in einer festgelegten Höhe u über dem Werkstück 1 ständig ein abschmelzender Steuerdraht 6 zugeführt. Die Höhe u und eventuell auch die Zuführgeschwindigkeit dieses Steuerdrahtes wird mittels einer schematisch dargestellten Steuereinrichtung 7 ausgewählt. Erfindungsgemäß kann auch der Winkel zwischen dem Steuerdraht und dem Werkstück einstellbar sein, um das Schweißverfahren in gewünschter V/eise steuern zu können.
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Um zu zeigen wie ein Steuerdraht zum Steuern eines Schweißverfahrens verwendet werden kann, sollen nachstehend einige Versuche beschrieben werden., bei denen 25 rnm starke Schiffsbleche stumpfverschweißt wurden. Dabei wurde nach dem Unter-Pulver-Verfahren gearbeitet und zunächst eine Schweißnaht an der Oberseite und dann nach Umdrehen der Bleche eine weitere Schweißnaht an der anderen Seite ausgeführt.
Um die erzielten Resultate genau vergleichen und auswerten zu können, darf darauf hingewiesen werden, daß bei einem derartigen doppelseitigen Verschweißen zweier Bleche diese beiden Bleche derart gegeneinander geschoben werden, daß der Spalt d (Fig.3) zwischen ihren Stoßkanten an keiner Stelle breiter ist als 0,8 mm. Unter derartigen Bedingungen läßt sich unbeabsichtigtes Durchbrennen durch genaue Einstellung der üblichen Schweißparameter vermeiden. Dabei können die Blechkanten entsprechend Figur j5 auf beiden Seiten abgeschrägt sein, sodaß eine X-förmige Hohlkehle entsteht. Meistens wird allerdings eine Y-förmige Hohlkehle verwendet, d.h. die beiden Bleche werden an ihren Stoßkanten nur jeweils auf einer Seite abgeschrägt, da dies einen besseren Schutz gegenüber einem Durchbrennen beim Legen der ersten Schweißnaht oder Schweißraupe ergibt. Andererseits bedingt eine derartige Form der Hohlkehle jedoch eine Mehrarbeit an der Rück- oder Unterseite, da nach dem Legen der Schweißnaht an der Vorder- oder Oberseite eine entsprechende Hohlkehle an der Rück- oder Unterseite ausgebrannt werden muß.
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Bel den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführten Versuchen wurde eine X-förmige Hohlkehle ausgebildet, deren mm-Abmessungen in Figur 3 angegeben sind. Die Hauptschwierigkeit bei einem derartigen Schweißverfahren besteht darin, die Tiefe der Schweiße während der Ausbildung der ersten Schweißnaht genau zu steuern. Diese Tiefe muß klein genug sein, um jegliches Durchbrennen zu verhindern, sie muß jedoch groß genug sein, um sicherzustellen, daß beim anschließenden Schweißen von der Rück- oder Unterseite eine durchgehende saubere Schweißnaht erzielt wird. Außerdem muß die Hohlkehle vollkommen gefüllt sein, die Oberfläche der Schweißraupe muß sauber sein und der Querschnitt soll eine derartige Form haben, daß während oder nach dem Schweißen keinerlei Fehlstellen entstehen können.
Bei Durchführung der Versuche wurde festgestellt, daß die Tiefe der Schmelze bezw. der Schweiße weitgehend durch die Position des Steuerdrahtes beeinflußbar ist. Bei günstiger Einstellung der anderen Parameter konnte die Tiefe hl (Fig.l) von 11 mm (u = 10 mm) auf etwa 16 rnm (u ~ θ) eingestellt werden. Dieses Resultat läßt sich selbst dann erreichen, wenn die Abstände d zwischen den Stoßkanten der beiden miteinander zu verschweißenden Bleche wesentlich größer sind als 0,8 mm. Beim Stumpfschweißen ist es daher bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht mehr erforderlich, daß die beiden Stoßkanten der miteinander zu verschweißenden Bleche sehr dicht beieinander liegen, was einen bedeutenden Vorteil darstellt.
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Wenn die Höhe u über dem Werkstück entsprechend einem vorgegebenen Bezugswert, äer nach Sichtkontrolle des Abstandes d über seine gesamte Länge von diesem abgeleitet wurde, auf einem konstanten Wert von etwa 6 mm gehalten wird, zeigte sich, daß die erste Schweißnaht ohne Gefahr des Durchbrennens einwandfrei ausgeführt werden kann, selbst wenn der Abstand d längs der Hohlkehle zwischen 0 und 3 mm schwankt. Bei Durchführung einer derartigen Schweißung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ergab sich eine einwandfreie durchgehende, porenfreie Schweiße mit sauberer Oberfläche, günstigem Querschnitt bei einer hohen Schweißgeschwindigkeit, welche etwa 4o cm/min betrug.
Wenn allerdings alle Schweißparameter einschließlich des Wertes u konstant gehalten werden, kann die Tiefe der Schweiße unter anderem bei großen Schwankungen des Abstandes d schwanken. Falls an einigen Stellen die Schweißnaht an der Oberseite nicht tief genug durchgegangen ist, muß die Schweißnaht an der Unterseite tiefer in das Blech hineingehen, was nur schwierig zu erreichen 1st. Hierbei wäre es vorteilhaft, das Schweißverfahren während der Herstellung der ersten Schweißnaht derart einzustellen, daß unabhängig von der Form und vom Querschnitt der Hohlkehle eine im großen und ganzen konstante Schweißtiefe erzielt wird.
Dies läßt sich durch fortlaufendes Regeln oder Steuern der Höhe u während des Schweißens erreichen, wie dies nachstehend zu erläutern sein wird, oder indem der Wert u auf einem günstigen Wert konstant gehalten wird, entsprechend dem vom Stoßkantenabstand d über die gesamte Länge der Hohlkehle abgeleiteten
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Bezugswert, während die Zuführgeschwindigkeit des Steuerdrahtes entsprechend der Abweichung des Stoßkantenabstandes von diesem Bezugswert verändert wird, wobei es sich beispielsweise um die durchschnittliche Breite des Stoßkantenspaltes handeln kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann naturgemäß mit der üblichen Regelung des Schweißstromes, der Laufgeschwindigkeit der Elektrode, dem elektrischen Potential oder dem Stromdurchgang durch den Steuerdraht usw. kombiniert werden.
Die gesteuerte oder geregelte Zuführgeschwindigkeit des Steuerdrahtes 6 kann falls erforderlich, dadurch erhöht werden, daß ein Heizstrom durch den Draht geleitet wird.
Durch erfindungsgemäße Verwendung eines Steuerdrahtes kann ein wesentlich höherer Schweißstrom als beim üblichen Schweißen ohne Steuerdraht unter allen Schweißbedingungen verwendet werden, ohne daß die Gefahr des Durchbrennens entsteht. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden gewöhnlich die nachstehenden weiteren Vorteile erreicht:
a) es entfällt das bisher erforderliche genaue Anpassen, da gegenüber dem bisher üblichen Stoßkantenabstand von 0,8 mm dieser Abstand bis zu J5 mm betragen kann,
b) die Schweißtiefe und in gewissem Umfange auch die Breite der Schweißraupe ist einstellbar,
c) die abgelagerte Masse kann stark vergrößert werden, und zwar beispielsweise um 40#, was kostengünstiges Schweißen bedeutet,
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d) die Temperatur der Schweiße kann vernünftigerweise niedrig gehalten werden, was eine größere Zuverlässigkeit der Schweißnaht infolge günstigerer metallurgischer Bedingungen bedeutet, und
e) mit Hilfe des Steuerdrahtes lassen sich Legierungselemente in die Schweißnaht einbringen, was billig ist und gegenüber dem durchaus schwierigen Übertragen derartiger Elemente von der Schweißelektrode zur Schweiße wesentlich günstiger ist.
Figur 4 zeigt schematisch eine vollständige Steuervorrichtung gemäß der Erfindung. Sie wird hierbei zusammen mit einem automatischen Schweißaggregat 8 verwendet, welches einen Lichtbogen 4 zwischen seiner Elektrode 5 und einem Werkstück 1 aufrecht erhält und den Lichtbogen längs einer Hohlkehle im Werkstück führt und diese Hohlkehle mit einer Schweißnaht 2 füllt, die mit Schlacke J5 abgedeckt ist. Um den Schweißvorgang in der vorbeschriebenen Weise steuern zu können, wird längs der Hohlkehle in einem gewissen Abstand vor dem Schweißaggregat 8 eine Meßeinrichtung 13 geführt, welche ständig den Stoßkantenspalt d an dieser Stelle mißt. Diese Meßeinrichtung IJ gibt entsprechend den gemessenen Werten des Stoßkantenspaltes Ausgangssignale ab, welche nach entsprechender Verarbeitung einer Steuervorrichtung 7 zugeleitet werden, welche die Höhe eines Steuerdrahtes 6 im Mittelbereich des Lichtbogens über dem Werkstück und/oder dessen Winkelstellung zum Werkstück 1 steuert.
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Diese Steuervorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, daß sie die Zuführgeschwindigkeit des Steuerdrahtes oder/und sein elektrisches Potential oder/und seinen elektrischen Strom steuert, wie dies schematisch in Figur 4 angedeutet ist. Die Meßeinrichtung kann aus irgendeiner bekannten Vorrichtung bestehen, welche den genannten Zweck erfüllt, d.h. es kann sich um eine Fernsehkamera handeln, welche auf die Hohlkehle gerichtet ist, wie dies in der Patentschrift 109 7^2 der Anmelderin beschrieben ist.
Während des Schweißvorganges werden die Ausgangssignale der Meßeinrichtung 13 ständig in einem datenverarbeitenden Gerät 12 und einem Computer 11 verarbeitet, und über ein Anschlußgerät 10 der Steuervorrichtung 7 übermittelt. Diese Geräte 10, 11 und 12 bilden allerdings keineswegs einen Teil der vorliegenden Erfindung und sollen daher hier auch nicht im einzelnen erläutert werden.
Wie Figur 4 zeigt, können die Steuersignale auch in der üblichen Weise über ein Anschlußgerät 9 dem Schweißaggregat eingespeist werden, um bekannte Schweißparameter weiter zu steuern.
Das einen Steuerdraht verwendente erfindungsgemäße Steuerverfahren kann für alle Schweißverfahren mit abschmelzenden Elektroden eingesetzt werden, d.h. beim Unter-Pulver-Verfahren, beim MIG-Schweißen (metal inert gas), beim MAG-schweißen (me*' "I active gas) und beim Schweißen mit Hohlelektrode.
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Das erfindungsgeraaße Verfahren zur Steuerung des Lichtbogenschweißens kann in gleicher Weise auch beim Auftragschweißen angewendet werden, wobei die Meßeinrichtung IJ vor dem Schweißaggregat 8 längs der Kante einer vorher aufgetragenen Schweißraupe oder längs einer natürlichen Kante des Werkstückes geführt wird, wobei sie den tatsächlichen Verlauf der Kante abtastet. Erfindungsgemäß werden auf diese Weise in Abhängigkeit von den Dimensionen X und Y (Fig.Ic), die sich auf die zuletzt gelegte Schweißraupe beziehen, die Dimensionen b, r oder hl gesteuert.
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Claims (1)

  1. Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    - 15 Patentansprüche :
    /"erfahren zum Steuern des Lichtbogenschweißens, bei welchem ein Lichtbogen zwischen einer Schweißelektrode und einem Werkstück gezogen und aufrecht erhalten wird und längs einer zu schweißenden Hohlkehle, einer bereits gelegten Schweißraupe oder einer Kante des Werkstückes geführt wird, während in den Mittelteil des Lichtbogens ein Steuerdraht eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdraht (6) in Abhängigkeit von wenigstens einer Dimension der Hohlkehle oder Schweißraupe zwecks Beeinflussung des Querschnittes und der Form des Lichtbogens (4) in einem derartigen Abstand (u) vom und/oder in einem derartigen Winkel zum Werkstück (1) angeordnet wird, daß in der Hohlkehle, längs der bereits gelegten Schweißraupe oder längs der Werkstückkante ständig eine Schweißnaht (2) mit wenigstens einer vorgegebenen Querschnittsdimension (hl, h2, b, 1, r) erzielbar ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdraht (6) in den Mittelbereich des Lichtbogens (4) mit einer derartigen Vorschubgeschwindigkeit geschoben wird, daß wenigstens eine weitere Querschnittsdimension (hl, h2, b, a, r) der Schweißnaht (2) steuerbar ist.
    J5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die eine Dimension der Hohlkehle oder Schweißraupe längs deren gesamter Länge gemessen oder geschätzt wird, von
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    diesem Wert eine charakteristische Bezugsdimension, z.B. der Durchschnittswert der Dimension, abgeleitet wird und der Steuerdraht (6) dann in einem festen Abstand (u) und/oder festen Winkel in vorgegebener Übereinstimmung mit der Bezugsdimension während des gesamten Schweißvorganges längs der Hohlkehle oder Schweißraupe oder Kante gehalten wird.
    4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Schweißaggregat zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Lichtbogens zwischen seiner Schweißelektrode und einem Werkstück sowie zum Führen des Lichtbogens längs einer Hohlkehle, einer Werkstückkante oder einer bereits aufgetragenen Schweißraupe und aus einer längs der Hohlkehle, Werkstückkante oder Schweißraupe in einem gewissen Abstand vor dem Schweißaggregat führbaren Meßeinrichtung, mittels welcher jederzeit wenigstens eine Dimension der Hohlkehle, Werkstückkante oder Schweißraupe an der entsprechenden Stelle meßbar ist und entsprechende Ausgangssignale einer Steuereinrichtung zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (7) derart ausgebildet ist, daß ein in den Lichtbogen (4) eingeführter Steuerdraht (6) entsprechend den Ausgangssignalen der Meßeinrichtung (13) auf einen derartigen Abstand (u) vom und/oder in einen derartigen Winkel zum Werkstück (1) bringbar ist, daß jederzeit eine Schweißnaht (2) mit wenigstens einer vorgegebenen Querschnittsdimension (hl, h2, b, 1, i*) erzielbar ist.
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    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) derart ausgebildet ist, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Steuerdrahtes (6) entsprechend den der Steuereinrichtung eingespeisten Ausgangssignalen der Meßeinrichtung (13) einstellbar ist.
DE2511915A 1974-03-21 1975-03-19 Verfahren und Vorrichtung zum teilautomatisierten Lichtbogenschweißen mit fugengesteuertem Schweißguteinbringen Expired DE2511915C3 (de)

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Publications (3)

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SE (1) SE406285B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093844A (en) * 1976-09-14 1978-06-06 Arcair Company Arc length measurement and control by optical scanning

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1598323A (en) * 1977-07-05 1981-09-16 Steigerwald Strahltech Welding with filler material
US9821399B1 (en) 2016-07-08 2017-11-21 Norsk Titanium As Wire arc accuracy adjustment system
CN107081504B (zh) * 2017-06-19 2019-03-01 江西洪都航空工业集团有限责任公司 环形焊缝自主焊接专机的人机界面控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093844A (en) * 1976-09-14 1978-06-06 Arcair Company Arc length measurement and control by optical scanning

Also Published As

Publication number Publication date
GB1506621A (en) 1978-04-05
IT1032376B (it) 1979-05-30
FR2264618A1 (de) 1975-10-17
SE7503147L (de) 1975-09-22
SE406285B (sv) 1979-02-05
NL7503424A (nl) 1975-09-23
NO132983B (de) 1975-11-10
JPS50158549A (de) 1975-12-22
DE2511915B2 (de) 1977-09-15
DE2511915C3 (de) 1978-05-24
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