DE2813131A1

DE2813131A1 - Thin metal shielded arc welding - using filler wire as positive and non-consumable electrode as negative pole

Info

Publication number: DE2813131A1
Application number: DE19782813131
Authority: DE
Inventors: Werner Meyer
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1978-03-25
Filing date: 1978-03-25
Publication date: 1979-09-27

Abstract

A gas shielded arc welding system of thin sheets of metal, flat or formed to a tube, uses a non-consumable electrode and a filler wire. When metal sheets with a wall thickness of 0.15 mm are to be welded, the filler wire, pref. with a diameter of 0.5-0.8 mm, is introduced to the seam at an angle of under 45 degrees (30 degrees). The arc is struck between the filler wire as the positive and the electrode as the negative pole. This guarantees that the arc cannot burn any holes in the thin sheet metal. The welded seam can be kept to the same thickness as the metal sheet by correct dimensioning of the gap between the butt ends.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht an dünnwandigenProcess for producing a weld seam on thin-walled

Metallblechen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißnaht an einem zu einem Rohr geformten dünnen Metallblech bzw. zwischen zwei dünnwandigen Netallblechen unter Verwendung einer unter Schutzgas arbeienden Lichtbogenschweißmaschiue mit nicht abschmelzender Elektrode und Zusatzdraht.Metal sheets The invention relates to a method of production a weld seam on a thin metal sheet formed into a tube or between two thin-walled metal sheets using one working under protective gas Arc welding machine with non-consumable electrode and additional wire.

Zur Herstellung von Schweißnähten zwischen zwei Werkstücken bzw. zum Verschweißen der Bandkanten eines zum Rohr geformten Metallbandes sind verschiedene Verfahren bekannt geworden.For the production of weld seams between two workpieces or for Welding the band edges of a metal band formed into a tube are different Procedure became known.

So ist es bekannt, einen Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer Elektrode zu erzeugen und dabei das Material der Elektrode, de dem Schweißpunkt ständig neu zugeführt wird, abzuschmelzen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, daß eine nicht abschmelzende Elektrode verwendet wird, wobei ebenfalls ein Lichtbogen zwischen dem Werkstück und der Elektrode erzeugt und dem Schweißpunkt ständig ein Zusatzdraht zugeführt wird. Der Zusatzdraht ist ebenso wie die Elektrode gepolt und wird aufgrund von Widerstands~ erwärmung ständig in das Schweißbad eingeschmolzen. Beide Verfahren haben gemeinsam den Nachteil, daß insbesondere bei hochleitfähigen Materialien wie Kupfer und Kupferlel gierungen aus verfahrenstechnischen Gründen das Material der Schweißnaht ein anderes ist als das Material der zu verschweißenden Werkstücke. Darüber hinaus ist beim Verschweißen dünnwandiger Werkstücke bei diesen Verfahren eine Verdickung der Schweißnaht unumgänglich. Für den genannten Zweck hat sich aus diesem Grunde ein Verfahren durchgeetzt, bei dem der Lichtbogen zwischen eineShichtabschmelzenden Elektrode und dem Werkstück erzeugt wird, wobei das Material der Bandkanten geschmolzen wird und in die Schweißnaht eingeht. Für Wanddicken unter 0,20 mm läßt sich dieses Verfahren jedoch nicht mehr einsetzen, da durch den Druck des Lichtbogens Löcher in der Schweiß naht entstehen können.So it is known to create an arc between the workpiece and a Generate electrode and thereby the material of the electrode, de the welding point is constantly fed in again to melt away. Another method is to that a non-consumable electrode is used, also using an arc generated between the workpiece and the electrode and the welding point constantly Filler wire is fed. The filler wire is also like the electrode polarized and is constantly melted into the weld pool due to resistance heating. Both methods have the common disadvantage that, especially in the case of highly conductive Materials such as copper and copper alloys for procedural reasons the material of the weld is different from the material to be welded Work pieces. In addition, when welding thin-walled workpieces, these Process a thickening of the weld seam is unavoidable. For the stated purpose For this reason, a process has prevailed in which the arc between a layer consumable electrode and the workpiece is created, the material the strip edge is melted and enters the weld seam. For wall thicknesses below 0.20 mm, however, this process can no longer be used because of the pressure The arc can create holes in the weld seam.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, Metallbleche mit einer Wanddicke von weniger als 0,15 mm fehlerfrei und wirtschaftlich zu verschweißen.The present invention is therefore based on the object To specify the method with which it is possible to produce metal sheets with a wall thickness of less than 0.15 mm can be welded without errors and economically.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Verschweißen von Metallblechen mit einer Wanddicke von weniger. als 0, 15 mm der Zusatzdraht unter einem Winkel von weniger als 450 der Schweißnaht zugeführt und der Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Zusatzdraht enugt wird. Dabei ist der Zusatzdraht genauso gepolt wie das zu verschweißende Werkstück. In Weiterbildung der Erfindung wird ein Draht von 0,5 bis 0,8 mm Durchmesser verwendet. Liegen die Bandkanten eng beieinander, wird sich auch bei dieser Verfahrensweise eine Schweißnahtverdickung einstellen, die aber durch Walzen oder durch Abschleifen eingeebnet werden kann. Es kann aber auch daran gedacht werden, diese Schweinahtverdickung zu vermeiden, indem man den Abstand der Bandkanten so einstellt, daß das aus dem Zusatzdraht ein fließende Material genau den freibleibendenSSpalt aus füllt. Es sollte ein Zusatzdraht aus dem gleichen Material wie das Metallblech verwendet werden Sowohl hinsichtlich der Schweißnahtfestigkeit als auch hinsichtlich der Korrom sionsbeständigkeit ist diese Maßnahme eine Optimierung.This object is achieved in that when welding metal sheets with a wall thickness of less. than 0.15 mm of filler wire at an angle of less than 450 is fed to the weld and the arc between the electrode and the filler wire. The additional wire is polarized just like that workpiece to be welded. In a further development of the invention, a wire of 0.5 up to 0.8 mm in diameter used. If the belt edges are close together, it will Set a weld seam thickening even with this procedure, but that can be leveled by rolling or by grinding. But it can also be because of it be thought to avoid this weld thickening by increasing the spacing of the Tape edges adjusts so that the material flowing out of the filler wire is exactly the gap that remains free from fills. There should be a filler wire made from the same material as the sheet metal are used both in terms of weld strength and in terms of the corrosion resistance, this measure is an optimization.

Zur Vorbereitung der Schweißnaht werden die beiden zu ver schweißenden Werkstücke überlappt und mittels eines Schneidwerkzeuges geschnitten. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Bandkaten exakt geführt sind und eine frische Schnittfläche haben. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Vorteil anwenden zur Herstellung einer Quernaht für in einer kontinuierlichen Rohrschweißmaschine zu verschweißende Kupferbänder. Für die Durchführung des Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als besonders zweckmäßig erwiesen, die durch eine feststehende Bandklemmvorrichtung sonde einer mit dieser baulich vereinigten Schneidvorrichtung, einem entlang der Schweißnaht bewegbaren Schutzgasschweißbrenner sowie eine Zuführung für den Zusatzdraht gekennzeichnet ist. Eine derartige Vorrichtung läßt sich in besonders günstiger Weise in eine kontinuierliche Rohrnahtschweißanlage integrieren.To prepare the weld, the two to be welded are to be welded Workpieces are overlapped and cut using a cutting tool. This measure has the advantage that the band cages are precisely guided and a fresh cut surface to have. The method according to the invention can be used with advantage for production a transverse seam for parts to be welded in a continuous pipe welding machine Copper tapes. For the implementation of the method has a device as proved particularly expedient by a fixed tape clamping device probe one with this structurally combined cutting device, one along the Welding seam movable inert gas welding torch as well as a feed for the additional wire is marked. Such a device can be particularly inexpensive Way to integrate it into a continuous pipe seam welding system.

Der von einer Vorratsspule ablaufende Zusatzdraht ist mittels eines zwischen der Vorratsspule und dem Schweißpunkt gelegenen Drahtantriebes angetrieben und mittels einer am Schweißbrenner befestigten Drahtführung dem Schweißpunkt unter einem spitzen Winkel zutSchweißnaht zugeführt.The additional wire running off a supply reel is by means of a between the supply spool and the welding point driven wire drive and by means of a wire guide attached to the welding torch below the welding point fed at an acute angle to the weld seam.

Die Erfindung ist anhand des in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is shown schematically on the basis of FIGS. 1 and 2 Embodiment explained in more detail.

Die Enden zweier Kupferbänder 1 und 2 mit einer Wanddicke von ca. 0,12 mm werden zunächst übereinandergelegt und mit einer nicht dargestellten Schere im Bereich der Überlappung geschnitten. Sodann werden die Bandkanten mittels eines Schutzgasschweißbrenners 3 durch Verfahren des Schutzgas bimners 3 entlang der Schweißnaht verschweißt. Die Kupf erbänder 1 und 2 sind dabei positiv, die Elektrode des Schutzgasschweißbrenners 3 negativ geschaltet. Um zu verhindern, daß durch den Lichtbogen, der zwischen der Elektrodenspitze und den Kyferbändern 1 und 2 erzeugt wird, bei dünnen Wanddicken Löcher in die Bleche 1 und 2 gebrannt werden, wird in den Bereich der Schweißnaht ein Zusatzdraht 4 von ca. 0,5 mm Durchmesser von einer Vorratsspule 7 abgezogen und der Lichtbogen zwischen dem ebenfalls positiv gepolten Zusatzdraht 4 und der Elektrode erzeugt. Der Zusatzdraht 4 wird durch den Antrieb 5 dem Schweißpunkt über die Führung 6 unter einem Winkel von weniger ars 300 ständig zugeführt. Durch die Energie des Lichtbogens wird der Zusatzdraht 4 an seinem Ende abgeschmolzen und das flüssige Material des Zusatzdrahtes 4 fließt in die SchweShaht ein. Der Druck des Lichtbogens wird dabei von dem schwachen Material des dünnwandiyn Kupferbleches 1 und 2 fortgehalten und wirkt lediglich auf dastärkere Material des Zusatzdrahtes 4 ein. Dadurch ist mit Sicherheit vermieden, daß der Lichtbogen Löcher in das Kupferband 1, 2 einbrennt.The ends of two copper strips 1 and 2 with a wall thickness of approx. 0.12 mm are first placed on top of each other and with one not shown Scissors cut in the area of the overlap. Then the band edges are by means of an inert gas welding torch 3 by moving the inert gas bimners 3 along the weld seam is welded. The copper bands 1 and 2 are positive, the electrode of the inert gas welding torch 3 switched negative. To prevent the Arc generated between the electrode tip and the Kyfer bands 1 and 2 If holes are burned into sheets 1 and 2 in the case of thin wall thicknesses, in the area of the weld seam an additional wire 4 of about 0.5 mm in diameter from a Supply coil 7 withdrawn and the arc between the also positively polarized Additional wire 4 and the electrode generated. The additional wire 4 is through the drive 5 the welding point over the guide 6 at an angle of less ars 300 constantly fed. Due to the energy of the arc, the additional wire 4 is at its end melted and the liquid material of the additional wire 4 flows into the welding seam a. The pressure of the arc is created by the weak material of the thin wall Copper sheet 1 and 2 continued and only acts on the stronger material of the Additional wire 4. In this way it is avoided with certainty that the arc holes burns into the copper band 1, 2.

Claims

A method for producing a weld seam on a Thin sheet metal formed into a tube or between two thin-walled sheet metal sheets using an arc welding machine operating under protective gas non-melting electrode and additional wire, characterized in that the Welding of metal sheets with a wall thickness of less than 0.15 mm of the filler wire at an angle of less than 450 the weld is fed and the arc is generated between the electrode and the filler wire.

2. The method according to claim 1, characterized in that a wire from 0.5 mm to 0.8 mm in diameter is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an additional wire made of the same material as the metal sheet is used.

4. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the strip edges of the metal sheets overlap before welding and in the area of the overlap

5. Application of the procedure according to Claim 1 or one of the following, for the production of a transverse seam for in one continuous pipe welding machine to be welded copper strips.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1 or one of the following, identified by a fixed strap clamping device, and one with this structurally combined cutting device, one along the Welding seam movable shielding gas welding torch (3) as well as a feed (5,6) for the additional wire (4).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that of An additional wire (4) running off a supply reel (7) by means of a between the supply reel (7) and the welding point Giegenen wire drive (5) and driven by means of a on the welding torch (3) attached wire guide (6) the welding point under one acute angle is supplied to the weld seam.