DE3033894C2 - Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens - Google Patents

Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens

Info

Publication number
DE3033894C2
DE3033894C2 DE3033894A DE3033894A DE3033894C2 DE 3033894 C2 DE3033894 C2 DE 3033894C2 DE 3033894 A DE3033894 A DE 3033894A DE 3033894 A DE3033894 A DE 3033894A DE 3033894 C2 DE3033894 C2 DE 3033894C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
electrode
build
additional
alloying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3033894A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3033894A1 (de
Inventor
Eduard Nikolaevič Šdanov Donezkaja oblast' Šebanits
Valerij Grigorievič Bendrik
Sergei Vladimirovič Gulakov
Leonid Kimovič Lešinsky
Vladimir Alekseevič Moskva Nikolaev
Boris Ivanovič Nosovsky
Petr Ivanovič Poluchin
Vladimir Petrovič Moskva Puluchin
Ksenofont Ksenofontovič Šdanov Donezkaja oblast' Stepnov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZDANOVSKIJ METALLURGICESKIJ INSTITUT ZDANOV DONECKAJA OBLAST' SU
Original Assignee
ZDANOVSKIJ METALLURGICESKIJ INSTITUT ZDANOV DONECKAJA OBLAST' SU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US06/183,728 priority Critical patent/US4342898A/en
Priority to SE8006181A priority patent/SE440754B/sv
Application filed by ZDANOVSKIJ METALLURGICESKIJ INSTITUT ZDANOV DONECKAJA OBLAST' SU filed Critical ZDANOVSKIJ METALLURGICESKIJ INSTITUT ZDANOV DONECKAJA OBLAST' SU
Priority to DE3033894A priority patent/DE3033894C2/de
Priority to GB8030018A priority patent/GB2083772B/en
Priority to FR8023125A priority patent/FR2492702A1/fr
Publication of DE3033894A1 publication Critical patent/DE3033894A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3033894C2 publication Critical patent/DE3033894C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/124Circuits or methods for feeding welding wire
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

d(\+k ^s ^
V Y.V. + VJ
wobei
der Abstand zwischen den ESektroden,
der Elektrodendurchmesser,
e;i Proportionalitätsfaktor, der im Bereich vufl 3 bis 7 liegt,
der Massendurchsatz des Zusatzmaterials und
der Gesamtmassendurchsatz der Elektrodenmaterialien sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Schweißbad Zusatzmaterial gegeben wird, das aus Legienmgszusatzmaterial und Ballastmaterial besteht, wobei das Ballastmaterial jo die gleiche Zusammensetzung wie das Elektrodenmaterial aufweist.
3. Vorrichtung zw Stei-,rung des Auftragsschweißverfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Zubringermechanismus Ir die Elektroden, der mit einem Meßgeberund einer Regeleinrichtung für die Zugabegeschwindigkeit versehen ist, Zubringermechanismen für die Zusatzmaterialien, die mit Meßgebern und Regeleinrichtungen für die Zugabegeschwindigkeit sowie Summiereinrichtungen für die Zugabestabilisierung der Zusatzmaterialien versehen sind, und Meßumformern, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßgeber der Elektrodenzugabegeschwindigkeit mit den hintereinander geschalteten Meßumformern verbunden ist, von denen einer zur Bestimmung des Verhältnisses der Zusatzmaterialmenge zur Gesamtmenge der in das Schweißbad eingeführten Materialien und der andere zur Bestimmung des Legierungsgrades der aufzutragenden Schicht dient, 5Λ die Ausgänge der genannten Meßumformer mit einem Summatoi verbunden sind, welcher mil einem weiteren Zubringermechanismus für zusätzliches nichtelektrodisches Legierungszusatzmaterial gekoppelt ist, und der Meßumformer zur Bestimmung des Legierungsgrades der aufzutragenden Schicht eine Programmeinrichtung enthält und mit dem Zugabemechanismus für das Zusatzmaterial verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekenn- to zeichnet, daß der Meßumformer zur Bestimmung des Verhältnisses der Zusatzmaterialmenge zur Gesamtmenge der in das Schweißbad eingeführten Materialien mit einer weiteren Programmeinrichtung verbunden ist. t>i
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Schweißtechnik und betrifft ein Auftragsschweißverfahren für variabel legierbare Schichten und eine Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens. Die Erfindung kann zum Auftragsschweißen auf die verschiedenartigsten Metallflächen bei Gewährleistung einer vorgegebenen Zusammensetzung auf entsprechenden Abschnitten der Schicht angewendet werden, z.B. zum Auftragen einer Verschleißschicht mit unterschiedlicher Zusammensetzung und demzufolge auch unterschiedlichen Eigenschaften auf Walzwerkswalzen.
Es wurde mit dem Ziel, eine variabel legierte Oberflächenschicht zu i-rhalten, vorgeschlagen, in ein Schweißbad in vorgegebener Reihenfolge Elektrodenmaterial und Schweißdraht in Form von zwei oder mehr unterschiedlich legierten, mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zugeführten Stangen einzubringen (s. SU-Urheberschein Nr. 5 07 428).
Die Möglichkeiten eines solchen Verfahrens sind beschränkt, da die Legierbarkeit der Schweißdrähte, besonders mit Elementen, weiche die Festigkeit des Metalls erhöhen und seine Verformbarkeit verschlechtern (z. B. Kohlenstoff), in engen Grenzen liegt, was mit den beim Ziehen von schwerverformbarem legierten Draht auftretenden Schwierigkeiten zusammenhängt
Der Legierbarkfitsbereich des aufzuschweißenden Metalls sowie die Variationsmöglichkeiten seiner Zusammensetzung und Eigenschaften während des Auftragsschweißens können für das angeführte Verfahren stark erweitert werden, wenn Legierungsmaterial verwendet wird, dessen Massendurchsatz (Vn,) bei der Zugabe während des Auftragsschweißens verändert wird.
Zum Schmelzen des Schweißdrahtes wird jedoch ein Teil der Lichtbogenenergie verbraucht, was zur Störung der Wärmebilanz im Schweißbad führt. Dadurch wird die Formgebung der aufzutragenden Schicht erschwert. Teilweise wird das aufzutragende Metall nicht mit dem zu beschichtenden Metall verbunden.
Es ist auch eine Vorrichtung zur Steuerung eines derartigen Verfahrens bekannt, bei dem mindestens zwei Materialien verwendet werden und die Einhaltung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen den einzelnen Materialmengen unter Berücksichtigung der Zugabegeschwindigkeit oder des Durchsatzes dieser Materialien gefordert wird (US-PS Nr. 39 31 787). Diese Vorrichtung wird durch ein Anwendungsbeispiel in der Beschreibung der Erfindung erläutert. Dieses Anwendungsbeispiel betrifft die Steuerung eines Zugabevorganges von einem pulverförmigen Flußmittel auf ein Band. Diese Vorrichtung enthält einen Bandvorschubsmechanismus und einen Meßgeber für die Bandgeschwindigkeit sowie einen Mechanismus für die Flußmittelzugabe auf das Band und einen Durchflußmengenmesser für das Flußmittel. Weiterhin sind enthalten: Vorrichtungen zur Zugabegeschwindigkeitssteuerung, Summiereinrichtungen zur Stabilisierung der Zugabegeschwindigkeiten und Meßumformer.
Diese Vorrichtung gestattet es, ein vorgegebenes Verhältnis der Materialien nur bei konstanter Gesamtmenge, d. h. bei konstanter Summe der Materialmengen, einzuhalten. Bei Veränderung des Verhältnisses der Materialien, z. B. beim Auftragsschweißen von variabel legierten Schichten, verändert sich auch die Summe der benötigten Materialmengen, was beim Auftragsschweißen zu Dickeschwankungen der aufzutragenden Schicht führt.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein Auftragsschweißverfahren für variabel legierbare Schichten und eine Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens zu schaffen, wobei durch Veränderung der Wärmebilanz in einem Schweißbad erweiterte Möglichkeiten zur Regelung von chemischen Zusammensetzungen bzw. eine Vergrößerung des Legierbarkeitsbereiches der aufzutragenden Schicht bei gleichzeitiger Gewährleistung eines gleichförmigen Querschnitts der Oberflächenschicht ermöglicht werden.
In einem Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen einer aufzutragenden Schicht, bei dem in das Schweißbad in einer vorgegebenen Reihenfolge Elektroden- und Zusatzmaterial eingebracht wird, wird zur Lösung der gestellten 1^ Aufgabe erfindungsgemäß das Zusatzmaterial zwischen mindestens zwei Schmelzelektroden gegeben und es wird ferner der Abstand zwischen den Elektroden nach der folgenden Formel automatisch geregelt:
V Σκ + yJ
IO
s der Abstand zwischen den Elektroden.
d der Elektrodendurchmesser,
k ein Proportionalitätsfaktor, der im Bereich von
3 bis 7 liegt.
Vn, der Massendurchsatz des Zusatzmaterials und
2 Vc der Gesamtmassendurchsatz der Elektrodenmaterialien sind.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht die Veränderung des Verhältnisses der Massendurchsätze von Elektroden- und Zusatzmaterial sowie des Gesamtmassendurchsatzes zusammen mit der entsprechenden Veränderung des Elektrodenabstandes eine größere Variationsbreite der Zusammensetzung. Diese Mögl-'chkeit ist auch dadurch bedingt, daß der Abstand zwischen den Elektroden, von denen mindestens zwei vorhanden sind, verändert werden kann, wodurch die Wärmebilanz in dem Schweißbad so beeinflußt werden kann, daß die in das Schweißbad eingegebenen Materialien einem optimalen Schmelzvorgang unterworfen werden.
Die Erfindung beinhaltet weiterhin die Schaffung einer Vorrichtung zum Steuern des Auftragsschweißvorganges, weiche einen Zubringermechanismus für die Elektroden und einen -veiteren für das Zusatzmaterial enthält Diese Mechanismen besitzen Meßgeber für die Zugabegeschwindigkeit, Regeleinrichtungen zur Geschwindigkeitsregelung. Summiereinrichtungen zui Stabilisierung der Zugabegeschwindigkeit des Zusatzmaterials sowie Meßunformer.
Erfindungsgemäß sind die Meßgeber für die Eleklrodenvorschubgesch windigkeit mit hintereinandergeschalteten Meßumformern verbunden. Einer der Meßwandler dient zur Bestimmung des Verhältnisses der Zusatzmaterialmenge zur Gesamtmenge der in das Sehweißbad eingebrachten Materialien. Der andere dient zur Bestimmung des Legierungsgrades der autgeschweißten Schiebt. Die Ausgänge der genannten Meßumformer sind an <iine Summiereinrichtung angeschlossen, welche mit eihem weiteren Zubringermechanismus für Zusatzmaterial verbunden ist. Der Meßumformer zur Bestimmung des Legierungsgrades der aufgeschweißten Schicht enthält eine Programmeinrichtung und ist mit dem Zubringermechanisrnus für das Zusatzmaterial verbunden.
Der Mcßwandler zur Bestimmung des Verhältnisses der Zusatzmaterialmenge zur Gesamtmenge der in das Schweißbad eingebrachten Materialien kann mit einer weiteren Programmeinrichtung verbunden sein.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen ausführlich erklärt. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 ein Schema des Auftragsschweißens mit zwei Schweißelektroden, wobei diese in einer waagerechten Ebene gezeigt werden,
F i g. 2 wie in F i g. 1. nur daß die Elektroden in einer senkrechten Ebene gezeigt werden,
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Schweißstroms von der Zugabe legierender Zusätze in das Schweißbad,
Fig.4 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig.5 ein elektrisches Schaltbild eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das Verfahren wird folgendermaße», realisiert. Das Auftragsschweißen erfolgt durch Elektroden 1 und 2 unter einer Flußmittelschicht (s. F i g. 1,2). Das Legieren des aufgeschweißten Metalls wird dadurch variiert, daß die Menge des in das Schweißbad gegebenen Beschikkungsguts geregelt wird, wobei gleichzeitig der Elektrodenabstand entsprechend verändert wird.
Die Zugabe von metallischem Befchickungsgut in das Schweißbad führt zur Erhöhung des Schweißstroms (A) durch den von der Schlacke gebildeten Nebenschluß (vgl. die Zeiten τ\ und rj in Fig.3). Bei Vergrößerung des Abstandes s zwischen den Elektroden 1 und 2 (s. Fig. 1) und Erhöhung der Stromstärke nimmt die Intensität der Konvektioncströme in dem Schweißbad zu. Dadurch wird der Temperaturausgleich in dem Schweißbad gefördert sowie der Aufschmelzprozeß der ins Schweißbad gegebenen Materialien beschleunigt. Das wiederum gewährleistet eine vollständige Aufnahme der Materialien durch das Schweißbad, erweitert den Legierbarkeitsbereich. gestattet eine optimale Formgebung des aufzuschmelzenden Metalls sowie eine gute Verbindung mit dem Grundmetall.
Die Abhängigkeit zwischen dem Massertdurchsatz der Materialien und dem Elektrodenabs'and wird durch folgende Formel gegeben:
d(\
Σ ^, + Kn
wobei
s der Abstand zwischen den Elektroden (s.
Fig. 1).
ί· d der Elektrodendurchmesser.
k ein Prop<#.-tionalitätsfaktor, der im Bereich von
3 bis 7 liegt.
Vm der Massendurchsatz des Zusatzmaterials und 2 Ve der Gusamtmassendurchsatz der Elektrodenm> materialien sind.
Das Intervall der Ar-Werte wurde auf Grund von Versuchen ermittelt. Bei Verringerung des Ar-Wert3 unter den Minimalwert wird die Formgebung der t5 Auftragsschweißschicht infolge negativer Beeinflussung der Wärmebilanz in dem Schweißbad beim Einbringen von Zusatzmaterial gestört. Die Erhöhung des Ar-Werts über den Maximalwert 7 hinaus führt zum Entstehen
von zwei gesonderten Schweißbildern, was natürlich den Auftragsschweißvorgang beeinträchtigt.
Beispiel
Der Auftragsschweißvorgang erfolgte mit zwei, einen Durchmesser von 5 mm aufweisenden Elektroden. Die Summe der Zugabegeschwindigkeiten beider Elektroden betrug 64 m/h. Der Schweißbogenstrom betrug 620... 670 A. die Spannung 32 ... 34 V. Während des Aiiftragsschweißens wurde die in das Schweißbad gegebene Beschickungsgutmenge so geändert, daß sich das Verhältnis
V..
im Bereich von 0.1 bis 0.35 änderte. Bei Erhöhung der Beschickungsgutmenge im Bereich der obengenannten Werte wurde der Elektrodenabstand entsprechend von 7 bis auf 13 mm verändert. Die Formgebungsqualität der Auftragsschweißschicht und das Verschmelzen beider Metalle entsprach den technischen Vorschriften.
Weitere Möglichkeiten beim Beeinflussen der Zusammensetzung des aufzutragenden Metalls ergeben sich durch das Einbringen zweier Zusatzmaterialien, von denen das eine als Baliastmaterial die gleiche Zusammensetzung wie das Elektrodenmaterial hat und das andere als Legierungsmatertai sich in seiner Zusammensetzung vom Elektrodenmaterial unterscheidet.
Durch Änderung des Massendurchsatzverhältnisses von Legierungs- und Ballastmaterial sowie der Summe der Massendurchsätze in Übereinstimmung mit der Änderung des Elektrodenabstandes werden die Variationsmöglichkeiten der Zusammensetzung erweitert, ohne daß zusätzlich Energie verbraucht wird und die Technologie des Vorganges verschlechtert wird.
Zur Kontrolle des Auftragsschweißvorganges wird crniiuungsgemäB eine Vorrichtung benutzt, deren Beschreibung folgt.
In der Zeichnung (Fig.4) ist mit Nummer 1 die Zubringervorrichtung für die abschmelzenden Elektroden gekennzeichnet, welche mit dem Geschwindigkeitsmeßgeber 2 und der Regeleinrichtung 3 für die Elektrodenvorschubgeschwindigkeit verbunden ist. Als Geschwindigkeitsmeßgeber können elektromagnetische und photoelektrische Meßgeber, Drehzahlmeßgeber u. a. verwendet werden. Als Regeleinrichtung können Potentiometer, regulierbare Stelltransformatoren u. a. verwendet werden. Der Geschwindigkeitsmeßgeber 2 ist mit dem Meßumformer 4 verbunden, welcher das Verhältnis der Zusatzmaterialmenge zur Gesamtmenge der in der Zeiteinheit in das Schweißbad eingebrachten Materialien bestimmt. Der Meßumformer 4 ist mit dem Meßumformer 5 verbunden, welcher das Eingangssignal in ein dem Massendurchsatz des nichtelektrodischen Legierungsmaterials proportional umformt. Der Meßumformer 5 erhält außerdem ein Signal von der Programmeinrichtung 6, die den Legierungsgrad der aufzutragenden Schicht festlegt Der Meßumformer 4 stellt eine aus Operationsverstärker und Summiereinrichtung bestehende Einheit dar (F i g. bl Der Meßumformer 5 ist mit der Zubringervorrichtung des nichteiektrodischen Legierungsmaterials verbunden, weiche aus dem Zubringermechanismus 7, dem Meßgeber 8 der Zusatzmaterialmenge, der mit dem Motor (nicht gezeigt) fur die Zugabe des nicilielekirouischen Legierungsmaterials verbunden und analog dem Meßgeber 2 konstruiert ist, der Regeleinrichtung 9 des Massendurchsatzes und der Summiereinrichiung 10 besteht. Die Summiercinrichtung 10 vergleicht das Eingangssignal Lh mit dem Riickkopphingssignal Ua.
Als Regeleinrichtung 9 kann eine Thyristorschaltung, ein Magnetverstärker u. a. verwendet werden. Als Summiereinrichtung 10 kann ein Operationsverstärker, ein Differenzverstärker, eine Vergleicherschaltung auf der Grundlage von Dioden u. ä. dienen. Die Ausgänge der Meßgeber 2 und der Meßumformer 4 und 5 sind außerdem mit der Summiereinrichtung 11 verbunden. Die Summiereinrichtung 11 dient zur Beseitigung des Einflusses der Vorschubgeschwindigkeitsänderung des Elektrodendrahtes bei der Variation der Legierung nach der Regelung der Zugabegeschwindigkeit des zusätzlichen nichtelektrodischen Materials auf den Legierungsgrad der aufzutragenden Schicht und die Menge des aufgetragenen Metalls in der Zeiteinheit. An die Summiereinrichtung 11 ist eine Zubringevorrichtung für zusätzliches nichtelektrodisches Material angeschlossen, dessen chemische Zusammensetzung mit der Zusammensetzung der Schweißelektrode übereinstimmen kann. Diese Vorrichtung besteht aus den Blöcken 12, 13, 14 und 15. welche den Blöcken 7, 8, 9 und 10 vollkommen gleich sind. Mit der Positionsnummer 12 ist der Zubringermechanismus des zusätzlichen nichtelektrodischen Materials bezeichnet, mit 13 der Meßgeber der Menge des zugegebenen nichtelektrodischen Materials, mit 14 die Regeleinrichtung für die Menge des zugegebenen nichtelektrodischen Materials und mit 15 die Summiereinrichtung. welche das Eingangssignal Ut, mit dem vom Meßgeber 13 eintreffenden Signal vergleicht.
Mit dem Meßumformer 4 ist die Programmeinrichtung 16 verbunden, deren Funktion ein regelbarer Spannungsteiler wahrnehmen kann, wenn er in den zum Meßumformer 4 gehörenden Rückkopplungsstromkreis des Operationsverstärkers geschaltet wird.
Die Vorrichtung funktionier' folgendermaßen. Beim Einschalten der Auftragsschweißapparatur gelangt das der Vorschubgeschwindigkeit der Schweißelektrode proportionale Signal U\ in den Meßumformer 4 (s. F i g. 4 und 5). Dabei entsteht am Ausgang des Meßumformers 4 das der Summe der Massendurchsätze des Elektroden- und des nichtelektrodischen Materials proportionale Signal Ui.
Dabei muß folgende Bedingung erfüllt sein:
(D
wobei k; einen Koeffizienten darstellt, der das Verhältnis der Menge des nichtelektrodischen Materials zur Summe der in der Zeiteinheit in das Schweißbad gegebenen Zusatz- und Elektrodenmaterialien charakterisiert.
Das Signal Lh wird auf den Eingang des Meßumformers 5 gegeben, an dessen Ausgang das dem Massendurchsatz des nichtelektrodischen Legierungsmaterials proportionale Signal Lh entsteht Das Signal U3 ist mit dem Signal Uz durch folgende Bedingungen verknüpft:
U2 = Ar2U3 (2)
wobei ko < 1 einen Koeffizienten darstellt der den Legierungsgrad der aufgetragenen Schicht charakteri-
Der Koeffizient kj wird mit Hilfe der Programmeinrichtung 6 geregelt wodurch gleichzeitig die Legierung
des Metalls variiert wird. Der Ausgang des Meßumformers 5 ist mit der Zubringervorrichtung des nichtelektrodischen Legierungsmaterials verbunden.
Die Menge des zugegebenen Legierungsmaterials ist dem auf den Eingang der Summiervorrichtung 10 gegebenen Signal U\ proportional. Zur Stabilisierung des Massendurchsalzes des nichtelektrodischen Legierungsmuterials ist der Meßgeber 8 mit der Vorrichtung 7 verwinden. Das Ausgangssignal U* des Meßgebers 8 ist proportional der zugegebenen Zusatzmaterialmenge , und wird in der Sinnmiereinrichtung 10 mit dem Signal U, verglichen. Bei Abweichung der Menge des nichtelektrodischen Legierungsmaterials vom Sollwert entsteht am Ausgang der Summiereinrichtung 10 das Signal ί'ι. welches durch Einwirkung auf die Regelein- ι richtung 9 und damit auf die Vorrichtung 7 den Massendurchsatz des Zusatzmaterials verändert.
Zur Beseitigung des Einflusses der bei Veränderung der Legierung erfolgenden Veränderung der Zugabegeschwindigkeit des Schweißdrahtes auf die Legierung der : aufzutragenden Schicht sowie auf die Menge des aufgetragenen Metalls in der Zeiteinheit wurden in das Schema die Summiereinrichtung 11 und die Zubringervorrichtung für zusätzliches nichtelektrodisches Materialgeschaltet. !
Von den Ausgängen der Blöcke 2,4 und 5 werden die Signale U\, i72und L/jauf die Eingänge der Summicreinrichtung 11 gegeben, an deren Ausgang das Signal Ub entsteht, welches folgenden Betrag hat:
U2-(U1
(3)
Das Signal L4 steuert die Zubringervorrichtung des zusätzlichen nichtelektrodischen Zusatzmaterials. Das Funktionsprinzip dieser Vorrichtung ist das gleiche wie für die /.ubringervorrichtung des nichtelektrodischen η Legierungszusatzmaterials.
Eine Veränderung des Massendurchsatzes des nichteiektrodischen Legierungszusatzmateriais führt bei unveränderter Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode zur Änderung des Signals U3. Dabei ändert sich am Ausgang der Summiervorrichtung 11 das Signa! LZ6 so, daß die Bedingung (3) erfüllt bleibt. Das wiederum führt zur Veränderung des Massendurchsatzes des zusätzlichen nichtelektrodischen Zusatzmaterials bei Erfüllung folgender Bedingung:
=const, bei U\ = const
(4)
Die Erfüllung der Bedingungen (3) und (4) ermöglicht es, aufgeschweißtes Metall mit variabler chemischer Zusammensetzung zu erhalten, wobei die Veränderung der chemischen Zusammensetzung wahrend des Auftragsschweißens nicht die Abmessungen, d. h. den Querschnitt oder die Dicke der aufgetragenen Schicht, beeinflußt.
Beim Beschichten von Teilen mit komplizierter Form muß gleichzeitig mit der chemischen Zusammensetzung die Leistung des Auftragsschweißprozesses nach einer vorgegebenen Beziehung verändert werden. Dabei darf die Veränderung der Leistung des Auftragsschweißens nicht die chemische Zusammensetzung der Schweißverbindung beeinflussen.
Zu derartigen Teilen gehören z. B. Walzen für Pilgerwalzwerke, bei denen die Anforderungen an die Oberflächen der hervorstehenden und der kalibrierenden Teile verschieden sind. Unterschiedlich ist auch die Metallmenge, welche auf die einzelne Abschnitte des Walzenkalibers aufzuschmelzen ist.
Es ist unzweckmäßig, die Leistung des Auftragsschweißvorganges durch die Änderung der Vorschubgeschwindigkeit der Schweißelektrode zu ändern, weil das zu Änderungen der Arbeitsweise der Vorrichtung während des Betriebs führt.
Diese Aufgabe wird durch den Einbau einer Programmeinrichtung 16 in die oben beschriebene Vorrichtung gelöst. Die Programmeinrichtung wird mit dem Meßumformer 4 verbunden. Der Programmblock ermöglicht die Steuerung des Verhältnisses der Menge der nichtelektrodischen Zusatzmaterialien zur Summe der in das Schweißbad gegebenen Mengen der Zusatz- und Elektrodenmaterialien, d. h. die Steuerung des Koeffizienten k\ aus der Gleichung (I). Dabei führt die Änderung des Koeffizienten k\ nicht zur Änderung des Legierungsgrades der aufzutragenden Schicht, wenn das von der Programmeinrichtung 6 gegebene Signal konstant bleibt. Als Programmblock 16 kann ein in den Rückkoppiungsstromkreis des zum Meßumformer 4 gehörenden Operationsverstärkers geschalteter regelbarer Spannungsteiler dienen.
Die Änderung der Leistung des Auftragsschweißens mittels Regelung der Zusatzmaterialmenge ermöglicht es außerdem, die Kristallisationsgeschwindigkeit und die Abkühlungsgeschwindigkeit des aufgetragenen Metalls zu variieren.
Durch die Variation der Kristallisierungs- und der Abkühlgeschwindigkeit des Schweißbades kann die Struktur des aufzutragenden Metalls beeinflußt werden, d. h„ es können die mechanischen Eigenschaften der aufgeschweißten Metallschicht variiert werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Obergangszonen einer aufzutragenden Schicht, bei dem in ein Schweißbad in einer vorgegebenen Reihenfolge Elektroden- und Zusatzmaterial eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zwischen mindestens zwei Schmelzelektroden gegeben wird, und daß der Abstand zwischen den Elektroden nach folgender Formel automatisch geregelt wird:
DE3033894A 1980-09-09 1980-09-09 Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens Expired DE3033894C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/183,728 US4342898A (en) 1980-09-09 1980-09-03 Method of surfacing and apparatus for controlling same
SE8006181A SE440754B (sv) 1980-09-09 1980-09-04 Forfarande for pasvetsning av ett ytskikt med partier av olika sammansettningar samt anordning for styrning av sadan pasvetsning
DE3033894A DE3033894C2 (de) 1980-09-09 1980-09-09 Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens
GB8030018A GB2083772B (en) 1980-09-09 1980-09-17 Method of surfacing and apparatus for controlling same
FR8023125A FR2492702A1 (fr) 1980-09-09 1980-10-29 Procede de rechargement par soudage d'une couche superficielle de composition variable, dispositif de commande du processus de rechargement par ledit procede et pieces ou organes recharges conformement audit procede

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3033894A DE3033894C2 (de) 1980-09-09 1980-09-09 Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3033894A1 DE3033894A1 (de) 1982-03-25
DE3033894C2 true DE3033894C2 (de) 1983-09-15

Family

ID=6111484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3033894A Expired DE3033894C2 (de) 1980-09-09 1980-09-09 Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4342898A (de)
DE (1) DE3033894C2 (de)
FR (1) FR2492702A1 (de)
GB (1) GB2083772B (de)
SE (1) SE440754B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160096234A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Siemens Energy, Inc. Laser deposition and repair of reactive metals

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB387817A (en) * 1931-01-09 1933-02-16 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in or relating to methods of and apparatus for fusing powdered materials to a foundation metal
US3274371A (en) * 1965-06-01 1966-09-20 Union Carbide Corp Method of depositing metal
US3296408A (en) * 1966-02-01 1967-01-03 R I Patents Inc Dual arc welding
FR1498782A (fr) * 1966-11-04 1967-10-20 Soudage à l'arc double
US3509314A (en) * 1967-04-26 1970-04-28 Budd Co Wire feed control for an automatic welding system
SU507428A1 (ru) * 1971-12-30 1976-03-25 Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения Способ получени сплава
DE2238321C2 (de) * 1972-08-04 1981-10-15 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Unterpulver-Schweißverfahren mit abschmelzender Schweißelektrode und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US3931787A (en) * 1973-06-20 1976-01-13 Stoody Company Apparatus for applying solid particle material to a strip
SE7503422L (sv) * 1975-03-25 1976-09-26 Aga Ab Forfaringssett och anordning vid smeltsvetsning for att astadkomma en legering
FR2396616A1 (fr) * 1977-07-06 1979-02-02 Soudure Autogene Francaise Procede et dispositif de transfert de metal sur une piece metallique
SE439892B (sv) * 1979-09-07 1985-07-08 Vni Pk Forfarande vid bagsvetsning

Also Published As

Publication number Publication date
GB2083772A (en) 1982-03-31
DE3033894A1 (de) 1982-03-25
SE440754B (sv) 1985-08-19
SE8006181L (sv) 1982-03-05
FR2492702A1 (fr) 1982-04-30
US4342898A (en) 1982-08-03
GB2083772B (en) 1985-02-27
FR2492702B1 (de) 1984-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69727391T2 (de) Verfahren für eine oberflächen-beschichtung eines metallsubstrats durch unterpulverschweissen
DE3011022C2 (de) Verfahren zum Aufbringen eines metallischen Überzugs auf eine Metalloberfäche und Vorrichtung zu seiner Durchführung
AT394480B (de) Verfahren zur regelung der elektrodenvortriebsgeschwindigkeit in einem abschmelzelektrodenofen
EP0447666A1 (de) Basische Metall Kernelektrode mit niedrigem Wasserstoffgehalt
CH642290A5 (de) Verfahren zum elektromagnetischen giessen von metall und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.
DE2431702A1 (de) Schweissvorrichtung mit drahtzufuehrung und bogenregelung
DE3006752C2 (de) Verfahren zum Herstellen von dickwandigen Stahlrohren mit großem Durchmesser durch Schweißen
DE202015007709U1 (de) Hybrid-Elektroschlackeplattieren
DE3320513C2 (de)
DE3711771A1 (de) Verfahren und einrichtung fuer die prozessreglung beim punktschweissen
DE3875539T2 (de) Automatisches lichtbogen-schweissverfahren.
DE3425394C2 (de)
DE2732873C2 (de)
DE2010878C3 (de) Verfahren zur Überwachung eines Widerstandspunk tschweißvorganges
DE1905770C3 (de) Vorrichtung zum Auftragschweißen auf metallische Werkstücke unter Verwendung eines Gleichstromlichtbogens
DE3033894C2 (de) Auftragsschweißverfahren zur variablen Legierung der Übergangszonen und Vorrichtung zur Steuerung dieses Verfahrens
EP4065304A1 (de) Schweissverfahren und schweissvorrichtung zur durchführung eines schweissverfahrens
DE3340722C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Elektroschweißvorganges
DE1483419A1 (de) Verfahren zum Vereinigen von Aluminium mit einem anderen Metall
DE10011873A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Versprühen von Metall auf eine Auftragfläche
DE2304753C3 (de) Unterpulver-Schweißverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0448791A1 (de) Schweissmetallegierung hoher Streckgrenze und Verfahren zur Ablagerung derselben
DE2447973A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung der schweisstemperatur in einer rohrherstellungsanlage mit hochfrequenter widerstandsschweissung
DE1565275A1 (de) Lichtbogenschmelzofen
DE1215278B (de) Verfahren zum elektrischen Schweissen von Metallen mit abschmelzender Elektrode

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee