DE2626825B2 - Vorrichtung zum Schweißplattieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißplattieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Schweißplattieren wird im allgemeinen derart durchgeführt, daß der Lichtbogen und das geschmolzene Metall ganz von einer Schicht eines geeigneten Schweißpulvers bedeckt sind. Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise dazu verwendet, die Innenfläche eines zylindrischen Gefäßes mit einer korrosionsfesten Legierung, etwa rostfreiem Stahl, zu plattieren. Dies kann derart ausgeführt werden, daß der Schweißkopf benachbart einem Ende des zu plattierenden Gefäßes angeordnet und das Gefäß dann gleichzeitig rotiert und linear vorbewegt wird, so daß die resultierende Schweißraupe spiralförmig ist, wobei sich benachbarte Schweißraupen überlappen, so daß sie eine im wesentlichen gleichmäßig dicke Beschichtung auf der Innenfläche des Gefäßes bilden.

Zahlreichen Problemen wurde bei der Entwicklung einer Technik begegnet, die das Aufbringen einer Plattierungsschicht mit hoher Qualität unter Verwendung eines Elektrodenbandes als Plattierungsmaterialquelle zu ermöglichen. Unter dem Begriff band wird hierbei irgendeine Quelle aus Schweißmaterial verstanden, bei der die Bandbreite wesentlich größer als die Dicke des Bandes ist. Solche Streifen können eine Breite in der Größenordnung von 5—15 cm und eine Dicke von 0,05 bis 0,9 cm aufweisen. Unter den zahlreichen Problemen existieren insbesondere diejenigen, eine gleichmäßige Dicke der Plattierschicht zu erzeugen, eine im wesentlichen aussparungsfreie Plattierschicht zu erhalten und eine annehmbare Plattiergeschwindigkeit

ίο zu erzielen, wobei ein besonderes Problem darin besteht, eine aussparungsfreie Verbindungszone zwischen benachbarten Schweißraupen zu erzielen, die eine Stärke aufweist, die wenigstens so groß wie diejenigen der Schweißraupen selbst ist. Die Unmöglichkeit des Erzielens einer zufriedenstellenden Verbindungszone zwischen benachbarten Schweißraupen führt oft zu der Notwendigkeit, zurückzugehen und eine zusätzliche Menge an Schweißmaterial in diesem Bereich auf die Plattierungsoberfläche aufzubringen. Ein derartiger zusätzlicher Vorgang ist natürlich unerwünscht, da hierdurch zusätzliche Zeit und zusätzliches Material notwendig ist, um eine solche Ausbesserungsarbeit vorzunehmen.

Es wi'.rden viele Versuche unternommen, um die oben aufgeführten und weitere Probleme zu lösen, die mit der Entwicklung des Plattierens mit Elektrodenbändern mit verdecktem Lichtbogen aufgetreten sind. Jedoch verschlechterten sich mit zunehmender Breite der Bänder die Schweißraupenoberflächen und die Kanten der Schweißraupen wesentlich. Es war daher unmöglich, fehlerlose Plattierungsschichten mit hoher Qualität zu erhalten, da merkliche Vertiefungen oder Ausnehmungen und Schlackeneinschlüsse im Übergangs- oder Verbindungsbereich zwischen benachbarten Schweißraupen auftraten.

Gemäß der US-PS 35 84 181 soll der nachteilige Effekt des umlaufenden Magnetfeldes um das Elektrodenband, das durch den Schweißstrom erzeugt wird, ausgeschaltet werden, indem ein Magnetfeld durch das

•to Elektrodenband und das Werkstück in Richtung von dem Elektrodenband zum Werkstück erzeugt wird.

Gemäß der US-PS 36 59 075 wird ferner vorgeschlagen, zwischen dem Werkstück und dem Elektrodenband Mittel zum Erzeugen eines Magnetfeldes anzuordnen, das eine Ebene maximaler Feldstärke aufweist, die durch das Werkstück in einem Punkt in dem Plattierbereich verläuft, um eine seitlich gerichtete Kraft auf dem Lichtbogen zu erzeugen, um den Lichtbogen über das Werkstück zu bewegen. Gemäß der US-PS 38 82 298 soll ein stationäres Magnetfeld mittels Elektromagneten erzeugt werden, die ein Paar von Polen von entgegengesetzter Polarität besitzen, die an gegenüberliegenden Seiten des Elektrodenbandes angeordnet sind. Es wurde jedoch festgestellt, daß selbst unter Durchführung dieser bekannten Maßnahmen zum Vergrößern der Plattiergeschwindigkeit und Verbessern der Schweißraupenqualität die aufgebrachten Schweißraupen noch Ungleichförmigkeiten und Einschlüsse aufweisen und Probleme bezüglich der Erzielung von einwandfreien Übergangsbereichen zwischen benachbarten Schweißraupen bestehen.

Außerdem ist aus der US-PS 38 82 298 eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der die verwendeten Magnete in der Ebene

ö5 des Elektrodenbandes angeordnet sind um die Richtung der Träger von positiven Ladungen im Lichtbogen zwischen der Elektrode und der Werkstückoberfläche zu ändern. Das hier erzeugte Magnetfeld wirkt nicht auf

die magnetischen Eigenschaften des geschmolzenen Flußmittels ein, so daß es auch nicht möglich ist, das aufgebrachte Metall zu ebnen. Vielmehr wirkt eine Hälfte des erzeugten Magnetfeldes demjenigen entgegen das durch den Schweißstrom erzeugt wird, während die andere Hälfte dieses Feld unterstützt \m übrigen ist dieses Magnetfeld stationär.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die das Erzeugen von Schweißraupen mit sehr guter Qualität, gleichmäßiger Dichte und fehlerfreien Übergangsbereichen zwischen benachbarten Schweißraupen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Hierdurch wird erreicht, daß das Magnetfeld auf die magnetischen Eigenschaften des geschmolzenen Flußmittels einwirken kann, um die Schicht aus Flußmittel zu bewegen, wodurch das aufgebrachte Metall ebenfalls bewegt und eingeebnet wird.

Diese Bewegung des geschmolzenen Schweißpulvers und des Plattierungsmaterials im Bereich unmittelbar hinter dem Lichtbogen wird ferner durch Verwendung einer pulsierenden Spannung, die an die Elektromagnete gelegt wird, unterstützt Die hierbei verwendete Stromquelle kann insbesondere eine solche Rechteckspannung besitzen, daß der Strom nie unter Null fällt.

Eine derartige Bewegung des geschmolzenen Me iallbades sichert eine genügende Zufuhr von flüssigem Metall in dem Bereich der Schweißraupenüberlappung, wodurch ein ausnehmungsfreier Öbergangsbereich erzeugt wird, der eine Stärke aufweist, die wenigstens so groß wie die Stärke des Hauptteils der aufgebrachten Schweißraupen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Abbildungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine vereinfachte fragmentarische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plattierungsvorrichtung, wobei vordere und hintere Schweißpulverzuführungen und ein Schlackenbrecher zum Zwecke der Übersichtlichkeit weggelassen und einige der hierbei verwendeten Zubehöreinrichtungen schematisch dargestellt sind,

F i g. 2 und 3 sind vereinfachte Ansichten der Plattiervorrichtung, die die relative Anordnung der Polstücke der Elektromagnete in Bezug auf ein verbrauchbares Elektrodenband benachbart einer Schweißraupe und das Bad aus geschmolzenem Metall bzw. Schweißpulver zeigen, wobei F i g. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von der Hinterseite des Elektrodenbandes und F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung darstellt,

F i g. 4 zeigt grafisch eine bevorzugte Spannungsform zum Anlegen an die Spulen der Elektromagnete, eOanso wie die daraus resultierende Stromwellenform,

F i g. 5a zeigt das Plattierergebnis beim Aufbringen einer Schweißraupe überlappend mit einer benachbarten Schweißraupe unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Betreiben der Elektromagnete,

F i g. 5b zeigt eine ähnliche Ansicht wie F i g. 5a unter Betreiben der Elektromagnete,

F i g. 6 zeigt eine Seitenansicht der Plattiervorrichtung mit der Anordnung von vorderen und hinterer. Schüttringen für Schweißpulver in Bezug auf das Elektrodenband, die Werkstückoberfläche, das aufgebrachte Plattierungsmaterial, sowie des Schweißpulvers. In den F i g. 1 bis 3, in denen Einzelheiten der erfindungsgemäßen Bandplatticrvorrichtung dargestellt sind, sind die hinteren und vorderen Schmelzflußführungen nicht dargestellt, um die Position der Elektromagneten relativ zum Werkstück und zum Elektrodenband besser veranschaulichen zu können. Ein zu plattierendes Werkstück 10, das die Innenwand eines zylindrischen Druckgefäßes aus ferritischem Stahl sein kann, ist durch nicht dargestellte Mittel zum Verschieben oder Rotieren in Richtung des Pfeiis 12 beweglich, wenn die ίο Vorrichtung in Betrieb ist Ein Band 14, beispielsweise aus einer korrosionsbeständigen Legierung, wie rostfreier Stahl vom Typ 308, ist als Plattiermaterial vorgesehen und durch geeignete (nicht dargestellte) Mittel oberhalb des Werkstücks 10 montiert Das Band 14 kann kontinuierlich abwärts auf das Werkstück 10 zu durch ein Paar von Zuführrollen 16 bewegt werden. Das Band 14 ist mit dem positiven Pol eines Schweißgleichrichters 18 verbunden, dessen negativer Pol mit dem Werkstück 10 verbunden ist. Zum Zweck der Beschreibung der Anordnung der Elektromagneten und anderer Teile der Vorrichtung wird die Seite des Elektrodenbandes 14, das in die Bewegungsrichtung des Werkstücks 10, angezeigt durch den Pfeil 12, zeigt, im folgenden als Rückseite des Bandes bezeichnet. Entsprechend wird *"> die andere Seite des Bandes als Vorderseite bezeichnet. Ein Paar von Elektromagneten 20, 22 sind hinter der Hinterseite des Elektrodenbandes 14 und benachbart den gegenüberliegenden Seitenkanten des Bandes angeordnet, so daß die Polflächen der Elektromagneten κ> 20, 22 sich unmittelbar benachbart von dem Bereich befinden, in dem geschmolzenes Metall und geschmolzenes Flußmittel, herrührend von dem Schweißvorgang, ist. wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, jeder der Elektromagneten 20,22 weist einen Eisenkern 24 bzw. 26 auf, der sich senkrecht abwärts erstreckt und dann in einem 90°-Bogen abgebogen ist, so daß die gegenübergestellten Polflächen einander in einer Stellung gerade oberhalb der Werkstückoberfläche einander zugekehrt sind.

Das Anordnen der Pole der Elektromagnete ist im einzelnen in den F i g. 2 und 3 für eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der ein etwa 10 cm breites Elektrodenband 14 verwendet wird und das sich ergebende aufgebrachte Plattierungsmaterial 28 eine Dicke von etwa 0,5 cm besitzt. In diesen Figuren ist der magnetische Pol 20, der über einer benachbarten Schweißraupe 28 angeordnet ist, ein Nordpol, wobei das untere Ende hiervon etwa 1,9 cm von der Oberfläche des Werkstücks 10 und die Polfläche etwa 1,9 cm von ■>⁽der Kante des Elektrodenbandes entfernt angeordnet ist. Der Südpol 22 ist etwa 1,9 cm von der Kante des Elektrodenbandes angeordnet, während seine Höhe über dem Werkstück etwas geringer, und zwar 1,6 cm ist. Der geringe Unterschied in der Höhe der Polflächen

dient dazu, geringe Unregelmäßigkeiten des magnetischen Feldes aufgrund der etwas verschiedenen Bedingungen auszugleichen, die an der Seite des Bandes existieren, die in der vorherigen Schwei3raupe zu verankern ist Jeder der Eisenkerne 24, 26 der

Elektromagneten ist mit einer Spule 30, 32 mit einer geeigneten Anzahl von Wicklungen versehen, durch die der Magnetisierungsstrom schließt, der aus einer Gleichst-omquelle stammt. Die Wicklungen sind in entgegengesetzten Richtungen auf den Eisenkernen 24,

^f26 angebracht, so daß der Fluß des magnetisierenden Stroms durch die Wicklungen die gewünschten Pole mit entgegengesetzter Polarität erzeugt. Hierbei wird es bevorzugt, die Spulen an eine SDannun? in Fnrm pinsr

pulsierenden Rechteckwelle, wie allgemein in Fig.4 gezeigt, zu legen. Wie ebenfalls aus F i g. 4 ersichtlich ist, steigt der bei einer derartigen Spannungswellenform resultierende Strom bis zu einem Maximalwert und sinkt dann auf einen Minimalwert ab, der vorzugsweise geringfügig größer als Null ist, worauf er erneut anzusteigen beginnt. Die Vorteilhaftigkeit eines derartigen resultierenden pulsierenden Magnetfeldes wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Die Vorrichtung ist mit vorderen und hinteren Schüttrinnen 34 bzw. 36 zum Zuführen eines körnigen Schweißpulvers zu dem Bereich des Lichtbogens 38 versehen. Die vordere Schüttrinne 34 dient zur Zufuhr einer genügenden Menge Schweißpulver zur Vorderseite des Bandes !4 und die hintere Schüttrinne 36 zum Steuern der Schweißpulverlast im Bereich des flüssigen Metallbades um eine Schweißraupe der gewünschten hohen Qualität zu erhalten. Die Parameter und andere Faktoren, die zur Bestimmung der genauen Anordnung der Schüttrinnen eingehen, werden nachfolgend näher beschrieben.

Ferner ist eine Schlackenbrecheranordnung 40 unterhalb der vorderen Schüttrinne 34 angeordnet. Der Schlackenbrecher besitzt eine Reihe von mit Abstand zueinander angeordneten parallelen Platten 42, die senkrecht zum Elektrodenband getragen sind und sich wenigstens über die Breite des Bandes erstrecken. Bei der dargestellten Ausführungsform sind diese Platten winkelförmig ausgebildet und in geeigneter Weise, etwa durch Schweißen, mit einer Trägerklammer 44 verbunden, die seinerseits mit einem Gehäuse 46 verbunden ist. Die Außenkante der Winkelplatten ist etwa 0,95 cm sowohl von der Werkstückoberfläche als auch von der Vorderseite des Elektrodenbandes 14 entfernt angeordnet.

Im Betrieb wird eine Gleichspannung zwischen dem Werkstück 10 und dem Band 14 durch den Schweißgleichrichter 18 angelegt, wodurch ein Lichtbogen 38 zwischen diesen beiden Teilen erzeugt wird. Der Lichtbogen bewirkt, daß die Unterkante des Bandes 14 schmilzt und das geschmolzene Material in einem allgemein linearen Plattierungsbereich auf dem Werkstück auf der Hinterseite des Elektrodenbandes aufgebracht wird, um die Schweißraupe 28 auf dem Werkstück zu bilden. Das aufgebrachte Schweißmaterial bildet ein Schmelzbad 48 aus Schweißmaterial im Bereich unmittelbar hinter der Hinterseite des Elektrodenbandes. Das geschmolzene Metallbad ist von einer Schicht aus geschmolzener Schlacke (geschmolzenem Schweißpulver) 50 bedeckt, die ihrerseits aus einer Schicht 52 aus ungeschmolzenem Schweißpulver bedeckt ist. Die geschmolzene Schlacke bildet natürlich nach der Verfestigung eine feste Schlackenschicht 54 auf der aufgebrachten Schweißraupe in einigem Abstand von der Hinterseite des Elektrodenbandes. In F i g. 6 sind die Verhältnisse der verschiedenen Bereiche für eine besondere Anwendung dargestellt, wobei ein 10 cm breites und 0,06 cm dickes Band verwendet wird, um eine etwa 0,5 cm dicke Schweißraupe auf der Werkstückoberfläche aufzubringen. Das Bad 48 aus geschmolzenem Metall erstreckt sich dabei geringfügig auch zur Vorderseite des Elektrodenbandes 14 und auf der Rückseite des Bandes bis zu einer Entfernung von etwa 1,9 cm bis zum Punkt 56, wo die Verfestigung einzutreten beginnt und die Grenzlinie 58 zwischen geschmolzenem und festem Metall sich aufwärts erstreckt und in einem Punkt 60 etwa 635 cm hinter der Hinterseite des Elektrodenstreifens 14 endet Das Bad 50 aus geschmolzener Schlacke, das sich oberhalb des Metallbades befindet, erstreckt sich entsprechend geringfügig auch auf der Vorderseite des Elektrodenbandes und ferner auf der Rückseite hiervon, wo es sich zu verfestigen beginnt und eine Schicht aus fester Schlacke 54 bildet, während der Übergang zur festen Schlacke bei dem Punkt 60 im wesentlichen abgeschlossen ist, an dem auch das geschmolzene Metallbad sich vollständig verfestigt hat. Wie sich aus der Zeichnung in einer etwas übertriebenen Form ergibt, ist die Dicke der verfestigten Schweißraupe 28 zusammen mit der festen Schlacke 54 etwas größer als die Dicke der gleichen Bestandteile im geschmolzenen Zustand aufgrund ihrer Ausdehnung während der Verfestigung. Während des Schweißplattieren* wird das Elektrodenband 14 kontinuierlich abwärts zum Werkstück 10 durch die Zuführrollen 16 gefördert, um eine kontinuierliche Quelle an Plattiermaterial zu erzeugen.

Während des Plattierens fließt ein Strom durch die Spulen 30, 32 der Holstücke 20, 22 der Elektromagnete. Die angelegte Spannung besitzt dabei vorzugsweise eine Rechteckwellenform, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, jedoch lassen sich auch andere pulsierende Spannungen etwa in Sägezahnform mit befriedigenden Ergebnissen verwenden. Die Position der Magnetpolflächen in Bezug auf das Elektrodenband und das aufgebrachte Material ist entsprechend den obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den F i g. 1, 2 und 3 und entsprechend der Umrißform 62 von F i g. 6. Ein Teil der Magnetfeldlinien, die von dem Nordpol 20 zum Südpol 22 verlaufen, erstrecken sich abwärts in den Bereich der geschmolzenen Schlacke 50 des geschmolzenen Plattiermaterials 48 und des Grundmetalls 10. Diese Feldlinien erzeugen eine Kraft in der geschmolzenen Schlacke 50 und in dem geschmolzenen Plattiermaterial 48, die eine Bewegung in diesem Bereich erzeugt. Diese Bewegung besteht aus einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung, deren Frequenz abhängig von der Pulsierfrequenz der Spannung an den Elektromagneten ist. Eine geeignete Frequenz besteht aus etwa zwei Zyklen pro Sekunde. Die genaue Frequenz, bei der optimale Resultate für eine bestimmte Anwendung erzielt werden, wird am besten durch Experimente bestimmt. Hier sei ausgeführt, daß der primäre Effekt der magnetischen Feldlinien im Bereich des geschmolzenen Metallbandes 48, das manchmal auch al; Schweißkraterbereich angesprochen wird, eine Einwirkung auf die Schicht aus geschmolzenem Schweißpulver 50 besteht, das magnetische Eigenschaften besitzt, wenr

so es sich im geschmolzenen Zustand befindet. Geeignete Schweißpulver dieses Typs sind kommerziell erhältlich und werden daher nicht im einzelnen aufgeführt Dementsprechend ist es primär die Vorwärts- unc Rückwärtsbewegung des geschmolzenen Schweißpulvers 50 auf das geschmolzene Metall 48, die ihrerseits eine Bewegung der Oberfläche des geschmolzener Metallbades 48 bewirkt Die vorteilhaften Wirkunger der in dieser Position hinter der Hinterseite de! Elektrodenbandes 14 angeordneten Elektromagneter ergibt sich am besten aus den F i g. 5a und 5b, wöbe Fig.5a das Ergebnis zeigt, wenn eine Schweißraupe überlappend mit einer benachbarten Schweißraupe mi der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Inbetrieb nähme der Elektromagneten 20, 22 aufgebracht wird Fig. 5b zeigt das Ergebnis des gleichen Vorgangs untei Inbetriebnahme der Elektromagnete. Gemäß Fig.5s wurde die erste Schweißraupe 64 auf das Werkstück K aufgebracht wonach das Elektrodenband in Form eine;

10 cm breiten Streifens zum Aufbringen einer zweiten überlappenden Schweißraupe 66 derart angeordnet wurde, daß die entsprechende Bandkante die Kante der ersten Schweißraupe 64 um etwa 0,6 cm überlappte. Die zweite Schweißraupe 66, die ohne Verwendung der Elektromagnete aufgebracht wurde, ist nicht breiter als 10 cm, wobei der Verbindungsbereich zwischen den beiden benachbarten Schweißraupen 64, 66 einen langgestreckten Krater 68 aufweist, der sich über die gesamte Länge des Verbindungsbereichs erstreckt. Von diesem Krater wird angenommen, daß er durch eine Ausdehnung des Schweißbogens von der Kante des Bandes erzeugt wird, wenn dieser das Elektrodenband im Verbindungsbereich abschmilzt. Dieser Krater entsteht ohne Rücksicht auf die Größe der Überlappung des Elektrcdenbandes !4 mit der ersten Schweißraupe 64. Um daher eine einheitlich dicke Plattierung auf dem Werkstück von F i g. 5a zu erhalten, wäre es notwendig, zurückzugehen und eine Verstärkungsschweißraupe in dem langgestreckten Krater 68 anzubringen.

In Fig. 5b ist das Elektrodenband 14 wiederum vor dem Abschmelzen einer Überlappung von etwa 0,6 cm bezüglich des Randes der ersten Schweißnaht 64 angeordnet. Wie weiter oben beschrieben, besitzt der Lichtbogen die Tendenz, sich über die Kante des Bandes hinaus zu erstrecken und einen Krater 68 im Randbereich der ersten Schweißraupe 64 zu erzeugen. Wenn jedoch die Elektromagnete in Betrieb sind, wird die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des flüssigen Schweißpulvers und die daraus resultierende Bewegung so des flüssigen Metallbades, das eine Menge des flüssigen Metalls in den durch den Lichtbogen gebildeten Krater fließt und diesen Bereich mit Schweißmaterial 70 wieder auffüllt. Die Gesamtbreite der resultierenden Schweißraupe bei diesem Beispiel ist etwa 11,1 cm mit einer gleichen Breite von etwa 0,5 cm, die sich über den Rand des Elektrodenbandes 14 an beiden Seiten hiervon hinaus erstreckt. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist im Verbindungsbereich zwischen zwei benachbarten Schweißraupen eine Überlappung 72 vorhanden, die sogar geringfügig dicker als die nominale Dicke der Pianierschichi im mittleren Bereich der Schweißraupe sein kann. Eine derartige Verstärkung der Überlappung im Verbindungsbereich kann durch Änderung der Anordnung und/oder der Stärke der Elektromagnete gesteuert werden. Zusätzlich zu der Ausschaltung der Kraterbildung an der Schweißraupenüberlappung ergibt die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Oberflächenmaterials in dem geschmolzenen Metallbad eine sehr gleichmäßige hohe Qualität der Schweißraupenoberfläche.

Ein weiterer Vorteil, der mit der Verwendung der Elektromagnete verbunden ist, besteht in dem Wegfall von ungewünschten Effekten aufgrund des umlaufenden Magnetfeldes um das Elektrodenband, das durch den Schweißstrom induziert wird, der durch das Elektrodenband zu dem Werkstück fließt. Die Anwesenheit dieses umlaufenden Magnelfeldes wurde bereits in der US-PS 35 84 181 beschrieben. In Fig.3 ist dieses Magnetfeld mit der Bezugsziffer 74 bezeichnet, wobei die Feldlinien im Uhrzeigersinn um das Elektrodenband 14 verlaufen. Entsprechend der Wahl der Nord- und Südpole der Elektromagneten 20 und 22, wie sie in dem Ausführungsbeispie! dargestellt sind, führt zu magnetischen Feldlinien, die von den Polen ausgehen und vom Nordpol zum Südpol in einer Richtung entgegengesetzt zu den Feldlinien des umlaufenden Magnetfeldes verlaufen, die auf der Hinterseite des Elektrodenbandes vorhanden sind, wodurch ungewünschte Effekte aufgrund dieses Magnetfeldes im Bereich des flüssigen Metalls ausgeschaltet werden. Um die ganzen Vorteile des Magnetfeldes, das durch die Elektromagneten erzeugt wird, ausnutzen zu können, wird bevorzugt, daß alle hauptsächlichen Bauteile des Schweißkopfes im Bereich des Magnetfeldes aus einem nichtmagnetischen Material bestehen.

Praktisches Beispiel

Eine einschichtige Schweißplattierung wurde auf einen Zylinder aus Stahl als Grundmaterial entsprechend der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Bandelektrode aus rostfreiem Stahl vom Typ 308 mit einer Breite von 10 cm und einer Dicke von 0,08 cm aufgebracht. Das Werkstück wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 25,4 cm/Minute vorgeschoben, während ein Strom von 2200 A bei einer Gleichspannung von 27 V verwendet wurde, wobei der Abbrand des Elektrodenbandes etwa 183 cm/Minute betrug. Die aufgebrachte Schweißraupe hatte eine Breite von 11,1 cm und eine Dicke von 0,48 cm.

An die Spulen der Elektromagneten wurde eine pulsierende Rechteck-Gleichspannung von 16 V mit zwei Rechteck-Impulsen pro Sekunde angelegt, wobei sich ein Höchstwert für den magnetisierenden Strom von 8 A ergab.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schweißplattieren eines metallischen Werkstücks mit einem Elektrodenband, das das Plattierungsmaterial enthält Mitteln zum Bewegen des Elektrodenbandes und des Werkstücks relativ zueinander, einer Gleichstromquelle, die mit dem Elektrodenband bzw. dem Werkstück zum Erzeugen eines Lichtbogens zwischen diesem verbunden ist, und Elektromagneten, deren entgegengesetzte Polarität aufweisende Pole an gegenüberliegenden Seiten des Elektrodenbündes angeordnet sind, wobei Mittel zum Aufbringen von Schweißpulver vor und hinter dem metallischen Elektrodenband zum Bedecken des Lichtbogenbereichs und wenigstens eines Teils des flüssigen abgeschmolzenen Plattierungsrmterials vorgesehen sind, wobei die Schichtdicke des Schweißpulvers ausreicht, um eine Schicht aus geschmolzenem Schweißpulver, die den Bereich des geschmolzenen Metalls bedeckt, zu erzeugen, über der sich eine Schicht aus ungeschmolzenem Schweißpulver befindet, die von der flachen Seite des Elektrodenbandes abgestützt wird, während die Elektromagnete benachbart dem Bereich des geschmolzenen Schweißpulvers und des geschmolzenen Metalls angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (20, 22) auf der nachlaufenden Seite des Elektrodenbandes (14) angeordnet sind und ein Magnetfeld im Bereich des geschmolzenen Plattierungsmaterials (48) und des Schweißpulvers auf der einen Seite des Elektrodenbandes (14) erzeugen, dessen Feldlinien sich im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Werkstücks (10) und in einer Richtung entgegen den Feldlinien erstreckt, die das Elektrodenband (14) umgeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (20, 22) an eine pulsierende Stromquelle angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine solche Rechteckspannung liefert, daß der Strom nie unter Null fällt.