DE3136501A1

DE3136501A1 - Elektrische schweissvorrichtung fuer schutzgas- und unterpulver-schweissen im engspalt

Info

Publication number: DE3136501A1
Application number: DE19813136501
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Chem. Dr. 4400 Münster Hauck
Original assignee: Thyssen Draht GmbH
Current assignee: Thyssen Draht GmbH
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1983-03-24

Description

Elektrische Schweißvorrichtung für Schutz-
gas- und Unterpulver-Schweißen im Eng spalt Die Erfindung betrifft eine elektrische Schweißvorrichtung zum En<ispaltschweißen in ein- oder mehrraupigen Schweißlagen mit Hilfe einer die Abschmelzelektrode kontinuierlich zur Schweißstelle zuführende Kontaktdüse mit gel.ogenem Auslauf, die an eine Schweißstromquelle ange:;chlossen und mit Mitteln zur Ausführung einer Drehsthwenkbewegung versehen ist. Die Schweißvorrichtung soll sich sowohl zum Schutzgas- als auch zum UP-Schweißen eignen.
Für das Verbinden von Metallblechen durch maschinelles Schweißen sind das Schutzgasschweißen und Unterpulver-(UP-)Schwei>en die gebräuchlichsten Verfahren. Welches der beiden verfahren ii konkreten Fall eingesetzt wird, hängt von der zu lösenelen Scheiweißaufgabe ab. Hierbei spielen konstruktive Gestaltung des Bauteils, Nahtvorbereitung, Blechdicke, Anforderungen hinsichtlich maxi- maler Fehlergröße und Ilaufigkeit sowie Anforderungen an die technologischen Eigenschaften und schließlich auch wirtschaftliche Gesichtspunkte eine Zelle.
Dicke Bleche werden in zunehmendem Maße im Engspalt verbunden, wobei unter "Engspalt" ein I-Stoß mit einer Fugenbreite von max. 15 mm verstanden wird. Für das Engspaltschweißen unter Schutzgas sind Vorrichtung bekannt, mit denen zweiraupige Lagen mit arretierter Kontaktdüse sowie einraupige Lagen unter Verwendung vorgebogener Drahtelektroden geschweißt werden. Die verwendeten Drahtdurchmesser liegen zwischen 1 und 2 mm.
Das Engspaltschweißen nach dem UP-Ve'fahren wurde bisher ebenfalls ein- und zweiraupig durchg<'führt. Dabei wurden Drahtelektroden mit einem-Durchmessel-> 2,4 mm eingesetzt.
Beim einraupigen UP-Schweißen besteht die Notwendigkeit, mit Stromstärken von 500 bis 600 Ampere zu arbeiten, um die gegenüberliegenden Flanken sicher anzuschmelzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ohne erhebliche Umrüstzeiten je nach zu lösender Schweißaufgabe n.tch beiden Verfahrenstechniken, also Schutzgas- und UP-Sc.iweißung, im Engspalt geschweißt werden kann.
Diese Aufgabe läßt sich mit Hilfe eines speziellen wassergekühlten zweiteiligen Schweißkopfs lösen, bei dem der Strom über schwertartige Kupferbacken auf eine in Drehpendelbewegung versetzbare mit gebogenem Auslauf versehene Kontaktdüse überführt wird.
Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung ist in gleicher Weise für das Schutzgas- und das UP-Schweißen geeignet, wenn die Drahtelektrode ausgetauscht und das Schweißbad mit Schutzg@s bzw. l'ulver abgedeckt wird. DrahLelektroden bis .,0 mm Durchmesser können eingesetzt werden. Mit de) Schweißvorrichtung können sowohl Strich-(Fig. 1a) als auch Pendelraupen (Fig. 1b) gezogen werden. Durch (inen elektronisch gesteuerten elektrischen Schrittmotor kann die Kontaktdüse gependelt werden. Die elektroniscl.e Steuerung des Schrittmotors gestattet in weiten Grenzen vorgegebene Pendelfrequenzen und Haltezeiten sowie Schweißparameter einzuhalten und somit die Raupenform ('er Spaltbreite anzupassen.
Durch eine Veränderung der Pendelfrequenzen, Schweißgeschwindigkeiten und Haltezeiten kann in den Flanken die Raupenform so beeinflußt werden, daß beim UP-Schweißen unter Verwendung handelsüblicher Pulver die Schlacke aus dem Eng:palt leicht entfernt werden kann.
Bei den bis.ler bekannten Verfahrenstechniken für das Engspaltschweicen ist es nicht möglich, eine Wurzeldurchschweißung lehne Badsicherung von der Unterseite durchzuführen, weiL die Pendelbewegungen, die über ein Vorbiegen der Drahtelektrode bewirkt werden, nicht exakt genug ausgeführt werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet jedoch, bedingt durch die elektronisch gesteuerte Pendelbewegung der Kontaktdüse, kerbfreie Wurzeldurchschweißungen nach dem Schutzgasverfahren durchzuführen. Es ist daher itoglic1i, zum Schweißen von Wurzellagen das Schutzgas-Verfahren zu verwenden und durch Auswechseln des Schweißhilfsstoffes sowie der Drahtelektrode den restlichen Querschnitt UP zu schweißen. Durch Kombination des Schutzgasverfahrens (Anwendung im Wurzelbereich) mit dem UP-Schweißen für die Füllagen können Bleche unter Verwendung nur einer Schweißvorrichtung ohne eine zusätzliche Badsicherung von der Unterseite des Bleches, deren Verwendung aus Gründen der Zugänglichkeit nicht immer möglich ist, siteinander verbunden werden.
Die Vorrichtung gestattet außerdem abwechselnd StricIi-und Pendelraupen zu legen, um somit im SC1lweiß57ut °L-timale Durchvergütungen zu erzielen. Insbesondere können durch eine breite Pendelung der Deckt raupe flache Nahtübergänge erzeugt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung teilweise im Längsschnitt.
Die erfindungsgemäße Schweißvorricht lng umfaßt ein zweiteiliges wassergekühltes Schwert 1, in dem durch Kanäle 2 Schutzgas oder Pulver zur Schweißstelle gefördert werden kann. Zwischen die beiden Teile tes Schwertes 1 ist die Kontaktdüse 3 mit gebogenem Auslauf 4 eingesetzt.
Durch die Kontaktdüse 3 wird die draiitförmige Abschmelzelektrode 5 über Rollen 6 zugeführt. Das Schwert 1 ist an eine Schweiß stromquelle 7 mit CP-Charakteristik angeschlossen, die sowohl für das Schutzgas- als auch UP-Schweißen geeignet ist. Ferner sind ein (nicht dargestelltes) Längsfahrwerk, ein Schrittnotor 8 für das pendelnde Verschwenken der Kontaktdüse 3 sowie eine mit diesem verbundene elektronische Steu Erei nheit 9 vorgesehen.

Claims

Ansprüche elektrische Schweißvorrichtung für Schutzgas- und UP-Schweißen im Eng Spalt in ein- oder mehrraupigen Schweiß lagen mit Hilfe einer die Abschmelzelektrode kontinuierlich zur Schweißstelle zuführende Kontaktdüse mit gebogenem Auslauf, die an eine Schweißstromquelle angeschlossen und mit Mitteln zur Ausführung einer Drehschwenkbewegung versehen ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktdüse (3) drehbar in einem zweiteiligen wassergekühlten, an die Schweißstromquelle (7) angeschlossenen Schwert (1) eingesetzt und mit einem ihre Drehschwenkbewegung hervorrufenden elektrischen Schrittmotor (8) verbunden ist.
2. Schweißvorrichtung nach Anspruch I, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der elektrische Schrittmotor (8) mit einer elektronischen Steuerung (9) verbunden ist.
3. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Schwert (1) Pulver- bzw. Gaszuführungskanäle (2) vorgesehen sind.