DE3027547C2 - Verfahren zur Herstellung von geschlossenen Fülldrähten und Fülldrahtelektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein dem Oberbegriff des Patentanspruches entsprechendes Verfahren zur Her- M stellung von geschlossenen Fülldrähten und Fülldrahtelektroden. — Füiidrähie und Füiidrahteiektroden sind nach DlN 8 571 Ausgabe März 1966 in Rohrform vorliegende Drähte, auch Falzdrähte, bei denen das Innere mit lichtbogenstabilisierenden sowie schutzgas- und schlackenbildenden, ferner auflegierenden und/ oder als Flußmittel wirkenden Steffen als Füllgut gefüllt ist, und werden gegebenenfalls nach einem Herunterwalzen bzw. -ziehen auf kleinere Durchmesser von beispielsweise 1,6 mm und darunter und/oder nach Verkupferung, die das Gleiten in Vorschubeinrichtungen erleichter: und den Stromübergang an den Kontaktstellen verbesser» zum r-ichanisierten Schweißen verwendet Durch Ablängen können aus ihm auch Füllstäbe für das HandsrfiweiP^n sowie gefüllte Kernstäbe für die Fertigung umhüilter Stabelektroden hergestellt werden.

Nach einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DE-OS 27 19 357. Fig. Ic) hergestellte Fülldrähte und Fülldrahtelektroden sind nicht vollkom- «o men geschlossen, weil die stoßenden Längsrandbereiche des Rohres nicht mechanisch miteinander verbunden sind Der Vorteil der kontinuierlichen Herstellbarkeit wird hier mit erheblichen funktioneilen Nachteilen erkauft, die die Einsatzbreite vermindern. So führt eine *5 anschließende Naßverkupferung oder Weiterverarbeitung zu umhüllten Stabelektroden zu einer Füllgutschädigung, weil das Füllgut nicht gegen jegliche Art von Feuchtigkeitsaufnahme geschützt ist bzw. die aufgenommene Feuchtigkeit beim Trocknen nicht vollständig SO entfernt werdtn kann, so daß insoweit ein Einsatz für wasserstoffkontrollierte Schweißungen nicht möglich ist. Auch das Herunterarbeiten auf niedrigere Gebrauchsdurchmesser von 1.6 mm und weniger, den die am meisten gebrauchten Fülldrahtelektroden aufweisen. ist sehr schwierig. Ein einwandfreie« Schweißverhalten ist nur bei geregeltem Tropfenübergang im Plasma-Strom des Lichtbogens gegeben (vgl. F i g. 1 der beiliegenden Zeichnung): hierfür ist eine bezogen auf die Achse des stromdurchflossenen Drahtes rotations-Symmetrische elektromagnetische Feldausbildung ausschlaggebend, was mit Hilfe der sogenannten Lichtenbergschen Gleitentladungs-Figuren an entsprechenden Modeliquerschnitten elektrographisch nachgewiesen werden kann. Bei den in Rede stehenden, nicht &5 vollkommen geschlossenen Fülldrähten bzw. Fülldrahlelekiroden kann sich das Rohr unter dem Einfluß der beim Schweißen auftretenden Temperaturen öffnen, so daß das Füllgut vorzeitig austritt, was zumindest Inhomogenitäten in der Schweißgutzusammensetzung zur Folge hat, und sich unkontrollierbare, zu Spritzern führenden Tropfenübergänge ergeben (vgl F i g. 2).

Andere Verfahren zur Herstellung vollkommen geschlossener Fülldrähte und Fülldrahtelektroden, die die zuvor beschriebenen funktionellen Nachteile nicht aufweisen, sind zwar auch schon bekannt (vgl DE-OS 27 19 357, F i g. 2). Das Füllgut wird hierbei zunächst in ein rinnenförmiges Metallband (ohne Längssicke) eingefüllt und dann zu einem Inlettrohr mit stoßenden Stirnlängsseiten verformt, welches anschließend in ein nahtloses oder längsnahtgeschweißtes Umhüllungsrohr eingeschoben wird. Hier ist aber bei vorgegebenem Außendurchmesser des Fülldrahtes bzw. der Fülldrahtelektrode das Verhältnis von Füllgut zu Rohrmaterial nach oben beschränkt Besonders störend ist jedoch die Tatsache, daß im Zuge der Herstellung intermittierend gearbeitet werden muß, weil das gefüllte Inlettrohr nur in Abschnitte des Umhüllungsrohres eingeschoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu führen, daß kontinuierlich vollkommen geschlossene Fülldrähte und Fülldrahtelektroden hergestellt werden können, die in funktioneller Hinsicht keinen Beschränkungen unterliegen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst — Die Erfindung nutzt hierbei die Tatsache, daß im Zuge des Längsschweißens des einzigen Rohres unerwünschte thermische Schäden des Füllgutes nicht auftreten, weil das Füllgut durch den innenliegenden Sickenschenkel gegenüber dem Schweißbereich hinreichend abgeschirmt ist. Diese Atechirmfunktion ist allerdings nur gegeben, wenn das Längsschweißen hinreichend schnell durchführbar ist, deshalb nicht irgendein beliebiges Schweißverfahren, sondern das WIG-Schweißer, oder Elektronenstrahlschweißen angewendet wird. Diese beiden Schweißarten, die übfxherw j^;>e ohne Schweißzusatzwerkstoffe durchgeführt werden, ergeben vollkommen homogene Schweißverbindungen, die die Gleichmäßigkeit und Zusammensetzung des Rohrmaterials nicht beeinträchtigen. Von besonderem Vorteil ist schließlich, daß das Verfahrensprodukt trotz der Sickengestaltung beim späteren Gebrauch, d. h. Schweißen ein rotationssymmetrisches elektromagnetisches Feld ergibt, was am geregelten Tropfenübergang ohne weiteres zu ersehen ist. Hinzu kommt, daß der gesamte Herstellungsablauf vollkommen kontinuierlich, d. h. ohne irgendeine Unterbrechung ablaufen kann.

Im Ergebnis vereinigt das erfindungsgemäße Verfahren die Vorteile der beiden eingangs geschilderten bekannten Verfahren, ohne deren NachteiL zu übernehmen. Damit ist eine seit langem bestehende Lücke in der Technologie der Fülldrahtherstellung geschlossen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der weiteren Figuren der beiliegenden Zeichnung erläutert:

Als Ausgangsmaterial dient ein endloses Metallband, welches nach Ablauf von der Haspel in einer Profiliereinrichtung an einer Seite mit einer stufenförmigen Längssicke versehen wird (vgl. F i g. 3). Sodann durchläuft das Band einen Satz Biegerollen, welcher es zum Füllen mit dem Füllgut rinnenförmig verformt (vgl. Fig. 4). da sich hierbei eine Rüttelverdichtung der Füllung erübrigt, muß das Füllgut, welches in der nächsten Durchlaufstation eingebracht wird, nicht notwendigerweise voragglomcriert sein. Danach bewir-

ken Schließrollen dar satte Einlegen der nicht verformten Bandflanke in die stufenförmige Lftngssicke auf der gegenüberliegenden Seite (vgl. Fig.5). Der in Fig.5 durch einen Pfeil a markierte Stoß wird anschließend nach dem WIG-Schweißverfahren, vorzugsweise Mehrkathoden-WIG-Schweißverfahren, oder nach dem Elektronenstrahl-Schweißverfahren unter Schutzgas geschlossen, wobei der in F i g. 5 mit einem Pfeil b markierte Sickenauslauf als Unterlage beim Schließschweißen dient und eine nachteilige Beeinflussung de., Füllgutes durch die Schweiiihiize verhindert.

Beim Mehrkathoden-WIG-Schweißen sind in der Regel bis zu vier einzeln verstellbare, vorzugsweise unter Argon als Schutzgas schweißende Wolframkathoden in einem wassergekühlten Spezialbrenner hintereinander angeordnet. Das ermöglicht ein langgedehntes Schweißbad und einen verhältnismäßig schnellen Schweißablauf bis zu etwa 15 m/min, was für die Wirtschaftlichkeit der Rohrdrahtfertigung wesentlich ist

Bei Anwendung des Elektronenstrahl-Schweißens wird mit einem sogenannten Atmosphftre-Gerät gearbeitet, d. h. es ist weder Hochvakuum noch Teilvakuum an der Schweißstelle erforderlich. Lediglich eine Schutzgasglocke, vorzugsweise Argon, häJt die Umgebungsluft vom Schweißbertich fern. Die Schweißgeschwindigkeit ist etwa die gleiche wie beim Mehrkathoden-WIG-Schweißen.

Abschließend kann dieses gefüllte und längsnahtgeschweißte Rohr noch im gleichen Fertigungsgang unter

to Anwendung der erforderlichen Walz-, Zieh- und Zwischenglühvorgänge auf den jeweils benötigten Gebrauchsdurchmesser heruntergearbeitet werden.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist abgesehen vom Vorteil der Kontinuität des technischen Ablaufs, insgesamt verhältnismäßig schnell sowie wirtschaftlich und hinsichtlich der Qualität des Erzeugnisses sicher sowie hinsichtlich der Prüftechnik wenig aufwendig, da große Chargeneinheiten eingesetzt werden können. Durch Verwendung nur eines einzigen Metallbandes anstatt zweier Ausgangsbandsorten ergibt sich von vornherein nur der halbe Prüf- und Einrichtungsaufwand.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von geschlossenen Fölldrähten und FuIIdrahtelektroden, wobei ein endloses Metallband vor dem Einfüllen des Füllgutes an seinem einen Längsrand mit einer stufenförmigen Längssicke versehen wird, in die bei der Verformung des Metallbandes zum Rohr der andere Längsrandbereich eingelegt wird, dadurch gekenn- Ό zeichnet, daß das Rohr im Bereich seiner stoßenden Längsrandbereiche durch ein unter Schutzgas durchgeführtes WJG-Schweißen oder Elektronenstrahlschweißen geschlossen wird.

   IS