DE4128516A1

DE4128516A1 - Schweissbrenner und dessen verwendung

Info

Publication number: DE4128516A1
Application number: DE19914128516
Authority: DE
Inventors: Jacques Robbiani; Robert Patrice
Original assignee: Castolin SA
Current assignee: ECG Immobilier SA
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1993-03-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner zum Schweißen, Verbinden und Aufbauen von Schweißgut in engen Räumen wie Spalten oder Vertiefungen mit einem Fülldraht. Außerdem umfaßt sie besondere Verwendungen des Schweißbrennens.

Für Schweißarbeiten in Spalten oder Vertiefungen bzw. schwerzugänglichen Stellen werden in den meisten Fällen automatische Schweißverfahren eingesetzt; Versuche, solche Arbeiten vor Ort mittels Handschweißen durchzuführen, haben bislang nur geringe Erfolge gezeigt.

Zwar war es möglich, durch die Umhüllung isolierte Handschweißelektroden anzuwenden, jedoch ist dabei die Schweißgeschwindigkeit so gering, daß auch dieses Verfahren - bedingt durch die geringe Abschmelzleistung - für relativ seltene Fälle nutzbar zu machen ist.

Aus den genannten Gründen wurden beispielsweise beim Schweißen von Schienenstößen sog. Thermit-Schweiß-Verfahren herangezogen, mit aluminothermischen Schweißmassen für das Verbindungs- und Auftragsschweißen.

Auch hat sich das Metall-Inertgas-Schweißen (MIG) zum Verbinden oder Schweißen von Teilen in Hohlkörpern oder schwerzugänglichen Stellen wegen der schlechten Schutzgasabdeckung bzw. bei Abständen über 50 mm von Schweißbrenneraustritt durch eine zu starke Oxidbildung an der Oberfläche des Schmelzbades als günstig erwiesen.

Um die erkannten Nachteile zu beseitigen sowie Probleme, wie etwa die Schmelzbadabdeckung durch eine Schlacke mit hoher Reinigungswirkung sowie die berührungsfreie Zuführung der Elektroden und der Schlacke zu lösen, wurden umfangreiche Versuche gefahren. Diese haben bestätigt, daß die gesehene Zielsetzung durch die Lehre des Patentanspruches 1 erreicht wird; im Schweißbrenner wird zur Führung des Fülldrahtes eine Drahtführungsdüse angeordnet mit einem Düsenrohr, das zumindest außerhalb der Drahtführungsdüse bzw. einer diese umgebenden Schutzkappe elektrisch isoliert ist. Dazu ist es vorteilhaft, die freie Länge des Düsenrohres zwischen 50 und 300 mm, bevorzugt 100 und 250 mm, zu wählen.

Erfindungsgemäß besteht dieses Düsenrohr zumindest teilweise aus einem nicht leitenden Werkstoff. Als günstig hat es sich erwiesen, den aus dem Schweißbrenner austretenden Teil des Düsenrohres als Keramikrohr auszubilden oder das Düsenrohr selbst als Metallrohr zu gestalten und mit einer nicht leitenden Oberfläche zu versehen, dies beispielsweise durch eine oxidierende Behandlung der Oberfläche des metallischen Düsenrohres.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung mag der aus dem Schweißbrenner austretende Teil des Düsenrohres aus einem mit einem nicht leitenden Werkstoff überzogenen metallischen Rohr bestehen. So ist es vorteilhaft, auf dem Düsenrohr eine nicht leitende Schicht durch ein Aufdampfverfahren zu erzeugen, z. B. durch eine chemical vapor deposition (CVD).

Die nicht leitende Schicht bzw. die Oxidschicht kann zudem auf dem Düsenrohr durch ein thermisches Spritzverfahren hergestellt werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt vor allem die Verwendung des beschriebenen Schweißbrenners zum thermischen Erzeugen einer Breitspaltverbindung, zum Stoßverschweißen von Schienen für Schienenfahrzeuge oder zum Auftragen eines Dichtungssitzes in einem Kugelventil an schwer zugänglicher Stelle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 einen teilweise geschnittenen Schweißbrenner mit einem Düsenrohr um einen Fülldraht;

Fig. 2 eine andere Ausführung des Düsenrohres im Längsschnitt;

Fig. 3 den schematisierten Schnitt durch einander gegenüberstehende Stöße einer Schienenver bindung während des Zusammenschweißens.

Aus einer Drahtführungsdüse 10 eines Schweißbrenners 12 ragt ein Metallrohr als Düsenrohr 14 einer freien Länge n von bevorzugt 100 bis 250 mm, das eine Schutzkappe 16 der Drahtführungsdüse 10 durchsetzt.

Am freien Ende 18 der Schutzkappe 16 beginnt eine das Dü senrohr 12 ummantelnde Beschichtung 20 aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff. Diese wird beispielsweise durch eine oxidierende Behandlung des Düsenrohres 14, durch Aufdampfen oder mittels eines thermischen Spritzverfahrens erzeugt.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 besteht das Düsenrohr 14 _a selbst zumindest teilweise aus Keramik 22 als nicht leiten dem Werkstoff und ist mit einem Kupplungsende 24 ausge stattet.

Dieses Düsenrohr 14, 14 _a umgibt einen Fülldraht 26 eines Durchmessers d von etwa 1,6 bis 3,2 mm, der nach Fig. 3 in einen Spalt 28 zwischen den Stößen 29 zweier zu ver schweißender Schienen 30 abgesenkt wird. Der Spalt 28 wird von einer Basisplatte 32 aus Kupfer untergriffen, auf der sich während des Schweißvorganges ein Schmelzbad 34 bildet, zwischen diesem und dem Schweißende des Fülldrahtes 26 ist ein Lichtbogen 36 zu erkennen.

Claims

1. Schweißbrenner zum Schweißen, Verbinden und Aufbauen von Schweißgut in engen Räumen wie Spalten oder Ver tiefungen mit einem Fülldraht, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweißbrenner (12) zur Führung des Fülldrahtes (26) eine Drahtführungsdüse (10) angeordnet ist mit einem Düsenrohr (14), das zumindest außerhalb der Drahtführungsdüse bzw. einer diese umgebenden Schutz kappe (16) elektrisch isoliert ist.

2. Schweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die freie Länge (n) des Düsenrohres (14) zwischen 50 und 300 mm, bevorzugt 100 und 250 mm, mißt.

3. Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Düsenrohr (14) zumindest teilweise aus einem nicht leitenden Werkstoff besteht.

4. Schweißbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (14) ein Metallrohr ist, das mit einer nicht leitenden Oberfläche (20) versehen ist.

5. Schweißbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß auf der Oberfläche des metallischen Düsenroh res (14) durch eine oxidierende Behandlung eine nicht leitende Oberfläche (20) erzeugt ist.

6. Schweißbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Schweißbrenner (12) austretende Teil des Düsenrohres (14) aus einem mit einem nicht leitenden Werkstoff (20) überzogenen metallischen Rohr besteht.

7. Schweißbrenner nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Düsenrohr (14) durch ein Aufdampfverfahren (CVD) eine nicht leitende Schicht erzeugt ist.

8. Schweißbrenner nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Düsenrohr (14) durch ein thermisches Spritzverfahren eine nicht leitende Schicht bzw. eine Oxidschicht (20) aufgebracht ist.

9. Schweißbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus ihm austretende Teil des Düsenrohres (14) aus einem Keramikrohr (22) besteht.

10. Verwendung des Schweißbrenners nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 zum thermischen Erzeugen einer Breitspaltverbindung.

11. Verwendung des Schweißbrenners nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Stoßverschweißen von Schienen für Schienenfahrzeuge.

12. Verwendung des Schweißbrenners nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, zum Auftragen eines Dichtungs sitzes in einem Kugelventil an schwer zugänglicher Stelle.