DE3837836A1

DE3837836A1 - Kontaktrohr zur stromzufuehrung bei einem schweissbrenner

Info

Publication number: DE3837836A1
Application number: DE19883837836
Authority: DE
Inventors: Max Haller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1989-06-01
Also published as: CH669545A5

Description

Bis heute werden Kontaktrohre zum UP-, MIG/MAG- und Open-Arc- Schweißen aus Kupfer hergestellt.

Kupfer leitet sehr gut den elektrischen Strom und die Wärme. Dadurch kann sehr gut die thermisch am höchsten belastete Kontaktrohrspitze gekühlt werden.

Wird jedoch die thermische Belastung zu groß, so steigt der Verschleiß des Kontaktrohres stark an. Dies kann vor allem beim mechanisierten Schweißen zu Problemen führen (der Zusatz draht wird ungenau geführt). Das thermisch belastbarere TiN bringt hier eindeutig Vorteile.

Zweitens hat das Keramikrohr den weiteren Vorteil, daß aus der Schmelze herausspritzende Tropfen weniger gut festkleben bleiben.

Drittens ist ja aus der Tribologie bekannt, daß Gleiches auf Gleichem im allgemeinen schlechte Gleiteigenschaften aufweist.

Heute werden im allgemeinen unlegierte und niedriglegierte Zusatzdrähte im verkupfertem Zustand verschweißt. Hier bringt das Keramikrohr eindeutig Vorteile, da nicht mehr Gleiches auf Gleichem gleitet. Auch hat zum Beispiel TiN gegenüber den meisten Metallen sehr niedrige Reibungskoeffizienten, auch im ungeschmierten Zustand.

Bis heute werden Kontaktrohre, die zur Stromzuführung zu dem durch ihre Bohrung geführten Zusatzdraht beim UP-, MIG/MAG- und Open-Arc-Schweißen dienen, normalerweise aus Kupfer hergestellt. Kupfer ist bekanntlich ein sehr guter Leiter für Wärme und elektrischen Strom, dies gewährleistet eine sehr gute Kühlung der thermisch am höchsten belasteten Kontaktrohr spitze.

Bei allzu großer thermischer Belastung steigt der Verschleiß des Kontakt rohres stark an. Dies kann vor allem beim mechanisierten Schweißen zu Problemen führen, da der Zusatzdraht nicht mehr genau geführt wird. Das Kupfer hat den weiteren Nachteil, daß aus der Schmelze heraussprit zende Tropfen gerne am Kontaktrohr kleben bleiben.

Heute werden im allgemeinen unlegierte und niedrig-legierte Zusatzdrähte mit einem Kupferüberzug verwendet. Dies bringt einen weiteren Nachteil mit sich, da - wie aus der Tribologie bekannt - Gleiches auf Gleichem im allgemeinen schlechte Gleiteigenschaften aufweist.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden und schlägt für das Kontaktrohr andere Materialien als Kupfer vor, so daß nicht mehr Gleiches auf Gleichem gleitet.

Die erfindungsgemäß für das Kontaktrohr verwendeten Materialien sind im Patentanspruch 1 angegeben.

Nachfolgend wird anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher er läutert.

Ein Kontaktrohr wird bei vielen Schweißverfahren, bei denen ein Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einem Zusatzdraht brennt, verwendet. Solche Schweißverfahren sind beispielsweise das MIG/MAG-Schutzgasschweißen, das Open-Arc-Schweißen, das UP-Schweißen. Der Zusatzdraht, der durch das Kon taktrohr mittels eines besonderen Vorschubmechanismus geführt wird, kann ein Massiv- oder Fülldraht sein. Da, wie bereits eingangs erwähnt, die Verwendung von Kupfer für das Kontaktrohr zusammen mit verkupferten Zu satzdrähten ungünstige Reibungsverhältnisse für den Vorschub des Zusatz drahtes ergibt, schlägt die Erfindung die Verwendung anderer Werkstoffe vor, für welche nachstehend Beispiele angegeben werden.

Bei den vorgeschlagenen Materialien wurden günstige Reibungsverhältnisse festgestellt und eine höhere Verschleißfestigkeit, wodurch eine Erhöhung der Lebensdauer des Kontaktrohrs erzielt wird.

Eine erste Möglichkeit besteht darin, das Kontaktrohr aus elektrisch lei tender Keramik herzustellen, und zwar entweder massiv oder nur teilweise, auch könnte nur eine Beschichtung der inneren und/oder äußeren Oberflächen aus solcher Keramik in Betracht gezogen werden.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Oberflächenhärtung bei Stahl durch Nitrieren, Nitrocarburieren oder Karbonitrieren des Kontaktrohres. Gute Ergebnisse werden besonders mit der TiN-Beschichtung nach dem PVD- Verfahren erzielt.

Im weiteren haben sich die nachfolgend aufgezählten Werkstoffe als für das Kontaktrohr vorteilhaft erwiesen:
Stellite
Hartmetalle
Keramikmatrix mit eingelagerten Graphit- und/oder Metallpartikeln
Graphitmatrix mit eingelagerten Metall- und/oder Keramikpartikeln
Metallmatrix mit eingelagerten Graphit- und/oder Keramikpartikeln
Graphit massiv, sowie Graphitfasern mit Kunststoff gebunden.

Claims

1. Kontaktrohr zur Stromzuführung bei einem Schweißbrenner, dadurch ge kennzeichnet, daß das Kontaktrohr aus elektrisch leitender Keramik oder aus einem oberflächenbeschichteten Metall oder
aus Stellit oder
Hartmetall oder Graphit mit oder ohne Kunststoffasern oder einer Graphit-, Keramik- oder Metallmatrix mit eingelagerten Partikeln eines oder beider des anderen Materials besteht.

2. Kontaktrohr nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Oberflächenschicht aus Titannitrid aufweist.

3. Anstelle der im Patentanspruch 1 genannten elektrisch leitfähigen Keramik können auch andere Werkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften (gute Gleiteigenschaften, elektr. Leitfähigkeit vorhanden) verwendet werden.
Der obengenannte Patentanspruch gilt daher auch in vollem Umfang für folgende Werkstoffklassen:

- Stellite
- Hartmetalle
- Keramikmatrix mit eingelagerten Graphit- und/oder Metallpartikeln,
- Graphitmatrix mit eingelagerten Metall- und/oder Keramikpartikeln,
- Metallmatrix mit eingelagerten Graphit- und/oder Keramikpartikeln,
- Graphit massiv sowie Graphitfasern mit Kunst stoff gebunden.