DE484090C

DE484090C - Method of welding by means of an electric arc

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Publication number: DE484090C
Application number: DEA48599D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1925-08-26
Filing date: 1926-08-26
Publication date: 1929-10-19

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 19. OKTOBER 1929ISSUED ON OCTOBER 19, 1929

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 484090 KLASSE 21 h GRUPPE Vr 484090 CLASS 21 h GROUP

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in BerlinGeneral Electricity Society in Berlin Verfahren zum Schweißen mittels elektrischen LichtbogensMethod of welding by means of an electric arc

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. August 1926 abPatented in the German Empire on August 26, 1926

Die Erfindung betrifft das Schmelzen von Metallen mittels elektrischen Lichtbogens und insbesondere das elektrische Schweißen.The invention relates to the melting of metals by means of an electric arc and especially electric welding.

Es ist bekannt, daß Lichtbogenschweißungen, die in Luft durchgeführt werden, nicht schmiedbar und brüchig sind. Dies hat verschiedene Ursachen. Es scheint, daß bei der hohen Temperatur des Lichtbogens in Gegenwart gewisser Gase sich Metallverbindüngen bilden, die die Brüchigkeit der Schweißstelle zur Folge haben. Zum Teil wird diese Erscheinung auf die Bildung von Oxyden und Nitriden zurückgeführt, doch hat sich gezeigt, daß auch in Kohlendioxyd oder Leuchtgasatmosphäre durchgeführte Schweißungen den gleichen Mangel aufweisen. Untersuchungen haben nun ergeben, daß vollkommen schmiedbare und zähe Schweißverbindungen erzielt werden können, wenn die Schweißung in einer kohlenmonoxydhaltigen Atmosphäre oder in einem Gemisch von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff durchgeführt wird. Dabei ist die Lichtbogenspannung in Kohlenmonoxydatmosphäre etwas unterhalb der Lichtbogenspannung in Luft. Das Beisein von Wasserstoff erhöht die Lichtbogenspannung, so daß in einer Atmosphäre von etwa 30°/,, Wasserstoff und 70°/o Kohlenmonoxyd die gleiche Lichtbogenspannung sich ergibt wie in Luft. 3O₁ It is known that arc welds carried out in air are not malleable and brittle. There are several reasons for this. It appears that at the high temperature of the arc in the presence of certain gases, metal bonds are formed which cause the weld to be brittle. This phenomenon is partly attributed to the formation of oxides and nitrides, but it has been shown that welds carried out in carbon dioxide or luminous gas atmosphere also have the same deficiency. Investigations have now shown that completely malleable and tough welded joints can be achieved if the weld is carried out in an atmosphere containing carbon monoxide or in a mixture of carbon monoxide and hydrogen. The arc voltage in a carbon monoxide atmosphere is slightly below the arc voltage in air. The presence of hydrogen increases the arc voltage, so that in an atmosphere of about 30% hydrogen and 70% carbon monoxide the same arc voltage is obtained as in air. 3O ₁

Gemäß der Erfindung wird der Lichtbogen in eine in ihrer Gesamtwirkung reduzierende Atmosphäre gehüllt, die Kohlenmonoxyd enthält und auch Wasserstoff enthalten kann. Diese Gase können direkt zugeführt werden, oder es werden solche Stoffe verwendet, die sich in der Hitze des Lichtbogens spalten und bei der Wiedervereinigung Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoff bilden. Wichtig ist, daß dabei freier Sauerstoff ausgeschlossen bleibt. Wenn z. B. Kohlendioxyd allein zur Anwendung kommt, zerfällt dieses im Lichtbogen in Kohlenmonoxyd und freien Sauerstoff, der sich, mit dem Metall vereinigt und Brüchi^keit der Schweißung verursacht. Die zur Verwendung kommende Lichtbogenatmosphäre soll auch deshalb reduzierend wirken, um am Werkstück bzw. an der in diesem Fall zur Verwendung kommenden Metallelektrode etwa vorhandene Oxyde zu reduzieren und etwa eindringende Luftteilchen unschädlich zu machen.According to the invention, the arc turns into a reducing overall effect Enveloped atmosphere that contains carbon monoxide and may also contain hydrogen. These gases can be supplied directly, or those substances are used that split in the heat of the arc and carbon monoxide when they reunite and form hydrocarbon. It is important that free oxygen is excluded remain. If z. B. carbon dioxide is used alone, it breaks down in the arc in carbon monoxide and free oxygen, which combines with the metal and Brittleness of the weld caused. The arc atmosphere to be used should therefore also have a reducing effect on the workpiece or on the metal electrode used in this case to reduce any existing oxides and to render any penetrating air particles harmless.

Gemäß der Erfindung kann Kohlendioxyd, das allein angewendet, brüchige Sch weiß ungen ergibt, durch Mischung mit Kohlenwasserstoffen verwandt werden. Es hat "sich er-According to the invention, carbon dioxide, used alone, can cause brittle welds can be used by mixing with hydrocarbons. It has "

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geben, daß durch die Lichtbogenhitze das Kohlendioxyd und die Kohlenwasserstoffe, die jedes für sich, der Schweißung schädlich werden, zerfallen und sich Kohlenmonoxyd und freier Wasserstoff -bilden, die eine vollkommen zähe und schmiedbare Schweißnaht gewährleisten. Gute Ergebnisse werden bei Anwendung von Propan und Kohlendioxyd erzielt.give that through the arc heat the carbon dioxide and the hydrocarbons, each of which is harmful to the welding process, disintegrate and form carbon monoxide and free hydrogen, which creates a completely tough and malleable weld seam guarantee. Good results are achieved with the use of propane and carbon dioxide.

ίο Dieses Verfahren stellt sich billiger als die Anwendung von reinem Wasserstoff, da die Ausgangsstoffe an sich billiger sind und' in flüssigem Zustand transportiert werden können.ίο This procedure is cheaper than that Use of pure hydrogen, since the starting materials are cheaper per se and 'in liquid state can be transported.

Als Gemisch von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff kann z. B. Wassergas zur Anwendung gelangen, das entweder in Stahlflaschen an die Verwendungsstelle gebracht werden oder in einem eigenen Generator erzeugt und direkt der Verbrauchsstelle zugeleitet werden kann. Um einen übermäßigen Gasverbrauch und Gesundheitsgefährdung durch das giftige Kohlenmonoxyd zu vermeiden, ist es zweckmäßig, ein automatisches Ventil in die Gaszuleitung einzuschalten, das nur während der Schweißzeit sich öffnet. Beim Schweißen verbrennt das Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd und verliert hierdurch seine Giftigkeit.As a mixture of carbon monoxide and hydrogen, z. B. water gas is used that can either be brought to the point of use in steel bottles or generated in its own generator and can be sent directly to the point of consumption. To avoid excessive gas consumption and health hazards By avoiding the toxic carbon monoxide, it is useful to have an automatic Switch on the valve in the gas supply line, which only opens during the welding time. When welding, the carbon monoxide burns to carbon dioxide and thus loses it its toxicity.

Die Anwendung von Gemischen, wie Kahlendioxyd und Propan, die erst im Lichtbogen Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bilden, hat den Vorzug, daß giftige Gase überhaupt nicht auftreten, sondern sofort nach ihrer BiI- _t 35 dung im SchweißKchtbogen zu unschädlichen Verbindungen verbrennen.The use of mixtures as Kahlendioxyd and propane that form only in the arc carbon monoxide and hydrogen, has the advantage that toxic gases do not occur, but as soon as they BiI- _t 35 in the dung SchweißKchtbogen to innocuous compounds burn.

Da die Lichtbogenspannung in einem Kohlenmonoxyd-Wasserstoff-Gemisch. die gleiche ist wie in Luft, können auch die gleichen Schweißaggregate Verwendung finden. Es genügt z. B. ein Generator von 75 Volt Spannung.Because the arc voltage in a carbon monoxide-hydrogen mixture. is the same as in air, the same welding units can also be used. It is sufficient z. B. a generator of 75 volts voltage.

Als Verbindungen, die erst im LichtbogenAs connections that only occur in the arc

eine Kohlenmonoxyd-Wasserstoff-Atmosphäre ergeben, kommen gemäß der Erfindung nocha carbon monoxide-hydrogen atmosphere result, still come according to the invention

gen in Betracht, z. B. Alkohole, insbesondere Meth.ylalkoh.oL in welchem FaE die Lichtbogenspannung ungefähr ·% der Lichtbogenspannung in neiner Wasserstoffatmosphäre beträgt. Auch. Her genügt ein Generator mit 75 Volt Spannung. Die Verwendung von Alkohol bietet den Vorteil, daß ein Sehutzstoff zur Anwendung gelangt, der flüssig ist und leicht befördert werfen kann. Der flüssige Alkohol kann als solcher dem Lichtbogen zugeführt werden, oder vorher in einefcn Verdampfer in den gasförmigen Zustand gebracht werden. Methylalkohol kanngen under consideration, e.g. B. Alcohols, especially Meth.ylalkoh.oL in which FaE the Arc voltage approx.% Of the arc voltage in no hydrogen atmosphere. Even. A generator is enough with 75 volts. The use of alcohol has the advantage that a Sehutzstoff is used, which is liquid and can be easily thrown transported. The liquid alcohol can as such dem Arc are fed, or beforehand in an evaporator in the gaseous state to be brought. Methyl alcohol can

$0 aus der trockenen Destillation des Holzes oder auf synthetischem Wege außerordentlich billig gewonnen werden. Er hat die Formel CH₈OH und ein Volumen Methylalkohol, spaltet sich, im elektrischen Lichtbogen in ein Volumen Kohlenmonoxyd und zwei Volumen Wasserstoff.$ 0 can be obtained extremely cheaply from dry distillation of the wood or synthetically. It has the formula CH ₈ OH and one volume of methyl alcohol, splits in an electric arc into one volume of carbon monoxide and two volumes of hydrogen.

Beim Schweißen in den angegebenen Atmosphären gemäß der Erfindung ist die Lichtbogenlänge innerhalb weiter Grenzen veränderlich. Es ist daher möglich, bedeutend längere Lichtbogen als in Luft zu verwenden, so daß auch"* ohne Erhöhung der Stromstärke größere' Energiemengen umgesetzt werden können. Während z. B. die geeignetste Länge für einen in Luft unterhaltenen Lichtbogen ungefähr dem Durchmesser der zur Anwendung gelangenden Elektrode entspricht, ist die geringst zulässige Lichtbogenspannumgim Alfcoholdampf ungefähr ebenso groß wie die in Luft, kann aber ganz erheblich vergrößert werden. Es wurden z. B. erfolgreiche Schweißungen mit 55 Volt und mehr Spannung durchgeführt. Die kritischen Lichtbogenspannungen hängen auch von der Art des zur Anwendung gelangenden Alkohols ab. Trotzdem die Lichtbogenspannungen in den besprochenen Medien verhältnismäßig hoch sind, sind die Zündspannungen vergleichsweise niedrig und erfordern nur etwa 65 Volt. Ein 7 5-Volt-Gene- go rator kann daher den Lichtbogen zünden und unterhalten. Selbstverständlich können unter Umständen auch Generatoren mit höheren Spannungen Verwendung finden, wenn hohe Lichtbogenspannungen erwünscht sind.When welding in the specified atmospheres according to the invention, the arc length is changeable within wide limits. It is therefore possible to use significantly longer arcs than in air, so that even "*" without increasing the current intensity, larger 'amounts of energy are converted can be. While z. B. the most suitable length for an in-air conversation Arc corresponds approximately to the diameter of the electrode to be used, the lowest permissible arc span is Alfcohold vapor about the same size as that in air, but can be quite can be enlarged considerably. There were z. B. successful welds with 55 volts and performed more tension. The critical arc voltages also hang on the type of alcohol used. Still the arc voltages are relatively high in the media discussed, the ignition voltages are comparatively low and require only about 65 volts. A 7.5 volt generator can therefore ignite the arc and to chat. Of course, generators with higher Voltages are used when high arc voltages are desired.

Im Lichtbögen wird nur ein Teil des Alkoholdanipfes dissoziiert, und zwar an jenen Stellen, wo der Dampf mit dem Kern des Lichtbogens oder mit dem geschmolzenen Metall' in Berührung kommt. Der Verbrauch an Methanol ist etwa 2¹^ 1 bei achtstündiger normaler Schweißarbeit. Außer natürlichem oder synthetischem Methylalkohol wurden gute Ergebnisse auch mit reinem oder denaturiertem Äthylalkohol, einer Mischung von Äthylalkohol und Methylalkohol, Pyridin, Kerosin usw. erzielt. Auch, mit Aceton oder Dimethylketon CH₃COGH₈ wurden Versuche durchgeführt, doch ist die Verwendung von Aceton allein weniger befriedigend. Das Schweißmetall erhält leicht Blasen, und der Kohlengehalt wird höher als im angrenzenden Teil. Die Schmiedbarkeit wird herabgesetzt. Aceton und ähnliche Kohlenstoff-Wasser-5toff-Sauerstoff-Verb»dungen sind daher eher in Mischung mit anderen Stoffen zu empfehlen. Auch Alkohole oder deren Isomere mit so hohem Kohlenstoffgehalt, daß bei der Zersetzung Kohlenstoff frei wird, werden zweckmäßig in Mischung mit anderen Me-Jien verwendet. Sind die beiden zu mischenden Bestandteile flüssig und miteinander lös-In the arc, only part of the alcohol is dissociated, namely at those points where the vapor comes into contact with the core of the arc or with the molten metal. The consumption of methanol is about 2 ¹ ^ 1 for eight hours of normal welding work. In addition to natural or synthetic methyl alcohol, good results have also been achieved with pure or denatured ethyl alcohol, a mixture of ethyl alcohol and methyl alcohol, pyridine, kerosene, etc. Tests have also been carried out with acetone or dimethyl ketone CH ₃ _{COGH 8} , but the use of acetone alone is less satisfactory. The weld metal is easily blistered, and the carbon content becomes higher than in the adjacent part. The forgeability is reduced. Acetone and similar carbon-water-hydrogen-oxygen compounds are therefore to be recommended rather in a mixture with other substances. Alcohols or their isomers with such a high carbon content that carbon is released during the decomposition are expediently used in a mixture with other me-Jien. Are the two ingredients to be mixed liquid and soluble in one another?

bar bzw. emulgierbar, so werden sie in Mischung verwendet und gemeinsam verdampft, sonst müssen sie getrennt zugeführt und verdampf und die Dämpfe gemischt werden. Das neue Verfahren eignet sich insbesondere für das Schweißen mit einer Metallelektrode, z. B. aus Stahl oder Eisen. Die Elektrode braucht dann kein Flußmittel zu erhalten, obwohl auch Flußmittel gute Ergebnisse liefern.bar or emulsifiable, they are used in a mixture and evaporated together, otherwise they have to be fed in separately and evaporated and the vapors mixed. The new process is particularly suitable for welding with a metal electrode, z. B. made of steel or iron. The electrode then need not receive flux, though Fluxes also give good results.

to Die Verwendung von Kohlenelektroden oder metallischen, aber nicht abschmelzenden Elektroden ist gleichfalls gut möglich. Wenn der Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück unterhalten wird, so ist Gleichstrom vorzuziehen, und das Werkstück wird an den positiven Pol gelegt.to the use of carbon electrodes or metallic, but not consumable Electrodes are also possible. When the arc occurs between the electrode and the workpiece is maintained, direct current is preferable, and the workpiece is placed on the positive pole.

Außer Alkoholen können noch andere Verbindungen, z. B. Schwefeläther, Holzäther oder Methyloxyd, das mit ÄthylalkoholIn addition to alcohols, other compounds, e.g. B. sulfur ether, wood ether or methyl oxide, that with ethyl alcohol

ao isomer ist, Anwendung finden. Praktisch kann jede Kohlenstoff-Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindung für diesen Zweck geeignet sein, die im Lichtbogen eine Mischung mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff ergibt; Das neue Verfahren ist für Handschweißungen, halbautomatische oder vollautomatische Schweißung geeignet. Das neue Schweißverfahren kann auch mit zwei oder mehreren Elektroden arbeiten, zwischen denen der Lichtbogen unterhalten wird.ao is isomer, find application. Virtually any carbon-hydrogen-oxygen compound can be suitable for this purpose, which in the arc gives a mixture with carbon monoxide and hydrogen; The new process is for manual welding, semi-automatic or fully automatic Suitable for welding. The new welding process can also work with two or more electrodes, between which the arc is maintained.

Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in der Zeichnung schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι die Einrichtungen für Handschweißung mit Kohlendioxyd und Propan,Devices for carrying out the process are shown schematically in the drawing illustrates, namely Fig. ι shows the facilities for manual welding with carbon dioxide and propane,

Abb. 2 halbautomatische Schweißung, und Abb. 3 zeigt eine Einrichtung, durch welche das Mischungsverhältnis der beiden Medien selbsttätig geregelt wird.Fig. 2 semi-automatic welding, and Fig. 3 shows a device through which the mixing ratio of the two media is regulated automatically.

Abb. 4 zeigt schematisch eine Einrichtung für Handschweißung mit Alkohol,Fig. 4 schematically shows a device for manual welding with alcohol,

Abb. s eine halbautomatische Schweißung mit tragbarem Behälter für die Schweißflüssigkeit, Fig.s a semi-automatic welding with a portable container for the welding fluid,

Abb. 6 ein Schweißwerkzeug mit elektrischem Erhitzer zum Verdampfen und Dissoziieren der Schweißflüssigkeit.Fig. 6 a welding tool with an electric heater for evaporation and dissociation the sweat fluid.

Abb. 7 läßt eine Zuführungsvorrichtung für die Dämpfe erkennen.Fig. 7 shows a feed device for the vapors.

Die Elektrode 1 kann ein Metall- oder Kohlenstab sein. Sie ist mittels des Elektrodenhalters 6 an die Stromquelle unter Zwischenschaltung einer Reaktanz 2 und einesThe electrode 1 can be a metal or carbon rod. It is by means of the electrode holder 6 to the power source with the interposition of a reactance 2 and one

C₃H₈ 4- 3 CO₂ + 23797° Kalorien — υ ^ -ρ ^. 6C4- 4H₂ + 3O₂— 87480Kalorien = 4H₂ + 6COC ₃ H ₈ 4- 3 CO ₂ + 23797 ° calories - υ ^ -ρ ^. 6C4- 4H ₂ + 3O ₂ - 87480calories = 4H ₂ + 6CO

Ohmschen Widerstandes 3 angeschlossen. Die zu verschweißenden Werkstücke 4 und 5 sind mittels der Leitung 7 mit dem anderen (bei Anwendung von Gleichstrom positiven) Pol der Stromquelle verbunden. Diese kann eine konstante Spannung haben, dann sind Regulierwiderstände 3 erforderlich. Es kann aber auch ein selbsttätig geregelter Generator mit konstanter Stromstärke Anwendung finden, in welchem Fall keine Regulierwiderstände 3 erforderlich sind. Über die Schweißstelle ist eine Haube 8 aus geeignetem Material, z, B. Asbest, gestülpt, die verhältnismäßig klein ist und nur eine.n Teil des Werkstückes zu bedecken braucht. Die obere Öffnung der Haube ist nur so groß, als für das Führen der Elektrode erforderlich. Während des Schweißens brennen die Gase über dieser Öffnung. Die Zuführung der Schweißgase erfolgt durch die Leitung 9, an die unter Zwischenschaltung von Ventilen 12, 13, 14 die Behälter 10, 11 angeschlossen sind. Durch die Ventile kann das geeignete Mischungsverhältnis und die richtige Gasmenge eingestellt werden.Ohmic resistance 3 connected. Workpieces 4 and 5 to be welded are by means of the line 7 with the other pole (positive when using direct current) connected to the power source. This can have a constant voltage, then there are regulating resistors 3 required. However, an automatically regulated generator with constant current strength can also be used, in which case no regulating resistors 3 are required. About the weld is a hood 8 made of a suitable material, for example asbestos, put over, which is relatively small and only needs to cover a part of the workpiece. The upper opening of the The hood is only as big as necessary for guiding the electrode. While welding the gases burn above this opening. The welding gases are supplied through the line 9 to which, with the interposition of valves 12, 13, 14, the containers 10, 11 are connected. The appropriate mixing ratio and the correct amount of gas must be set.

Bei der Einrichtung gemäß Abb. 2 wird der Schweißdraht 16 durch eine biegsame Zuleitung 20, die Handhabe 15' und ein gebogenes Rohr 20' der Schweißdüse 15 automatisch zugeführt. Die Schweißgase werden der Düse 15 durch Rohr 18' und biegsame Schlauchleitung 18 zugeleitet. In den Weg der Schweißgase ist ein automatisch gesteuertes Absperrorgan 19 geschaltet. Durch die Feder 21 wird das Absperrorgan 19 in seiner geschlossenen Lage gehalten und öffnet sich erst, wenn die Spule 22 Strom erhält. In den Stromkreis dieser Spule sind ein Spannungs- und ein Stromrelais 23 und 24 geschaltet. So kann die Zuführung des Schweißgases sowohl von der Spannung als auch vom Strom des Lichtbogens abhängig .gemacht werden. Die Gaszuführung hört auf, wenn der Lichtbogen unterbrochen wird oder ein Kurzschluß zwischen Elektrode und Werkstück entsteht.In the device according to Fig. 2, the welding wire 16 is through a flexible lead 20, the handle 15 'and a bent pipe 20' of the welding nozzle 15 automatically fed. The welding gases are fed to the nozzle 15 through pipe 18 'and flexible Hose line 18 supplied. In the way of the welding gases is an automatically controlled Shut-off element 19 switched. By the spring 21, the shut-off device 19 is in held in its closed position and only opens when the coil 22 receives power. A voltage and a current relay 23 and 24 are connected in the circuit of this coil. The supply of welding gas can be made dependent on both the voltage and the current of the arc will. The gas supply stops when the arc is interrupted or on There is a short circuit between the electrode and the workpiece.

Das gekrümmte Rohr 20' ist zweckmäßig aus Messing und verbürgt einen guten Stromübergang zur Elektrode. Die Leitung 18' kann starr oder biegsam sein. Im Halter 15' n₀ sind entsprechende Schalter untergebracht.The curved tube 20 'is expediently made of brass and guarantees good current transfer to the electrode. The line 18 'can be rigid or flexible. Corresponding switches are accommodated in the holder 15 'n _0.

Bei Verwendung 'von Propan und Kohlendioxyd gehen im Lichtbogen Reaktionen nach folgenden Gleichungen vor sich:When using propane and carbon dioxide, reactions take place in the arc the following equations in front of you:

Es entsteht demnach ein Gemisch mit 600/0 Kohlenmonoxyd und 4O°/₀ Wasserstoff. Die Lichtbogenspannung in diesem Falle ist die gleiche wie in Luft.Accordingly, it results in a mixture with carbon monoxide and 600/0 4O ° / ₀ hydrogen. The arc voltage in this case is the same as in air.

Wenn zwei oder mehrere Ausgangsgase zur Anwendung kommen, kann eine besondere Einrichtung gemäß Abb. 3 zur Aufrechterhaitung eines bestimmten MischungsverhältnissesIf two or more starting gases are used, a special one can be used Device according to Fig. 3 for maintaining a certain mixing ratio

benutzt werden. Das eine Gas, z. B. Kohlendioxyd, wird unter Druck aus der Stahlflasche 26 über den Hahn 27 einer Druckgaskraftmaschine 25 zugeführt. Der Auspuff dieser Maschine erfolgt durch die Leitung 28 und Ventil 29, Schlauch 30 zum Elektrodenhalter 31. Der Kolben 34 der Kraftmaschine arbeitet auf ein Schwungrad 34_a, das durch ein Gestänge 39 mit dem Kolben 40 einer Pumpe 41 verbunden ist. Die Steuerung des Drehschiebers 35 der Kraftmaschine erfolgt durch den Riemenantrieb 36, 37, 38 vom Schwungrad aus. Die Pumpe 40 hat eine Speiseleitung 42, Einlaßventil 43, Steuerventile 44, 45, 46 und 47 und eine gleichfalls über das Ventil 29 und den Schlauch 30 zum Elektrodenhalter führende Auslaßleitung. Auf diese Weise kann ein vorher bestimmtes Mischungsverhältnis der beiden Gase eingeeo halten werden. Zwecks Änderung dieses Mischungsverhältnisses ist eine Verstellung des Hubes der Pumpe durch den in einer Führung 49 verschiebbaren und feststellbaren Kurbelzapfen 48 ermöglicht. Um eine möglichst gleichmäßige Speisung zu erzielen und die Druckschwankungen zu verhindern, können mehrere Pumpen und Kraftmaschinen, 'die unter Umständen auf dasselbe Schwungrad arbeiten, gekuppelt sein. Für die Versorgung der Schweißstelle mit Wassergas kann ein beliebiger Wassergasgenerator, zweckmäßig ein solcher mit ununterbrochener Wassergaslieferung, Verwendung finden, der gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Gasometers unmittelbar mit dem Schweißkopf verbunden ist.to be used. One gas, e.g. B. carbon dioxide is fed under pressure from the steel bottle 26 via the tap 27 of a compressed gas engine 25. The exhaust of this machine takes place through the line 28 and valve 29, hose 30 to the electrode holder 31. The piston 34 of the engine works on a flywheel 34 _a , which is connected to the piston 40 of a pump 41 by a linkage 39. The rotary valve 35 of the engine is controlled by the belt drive 36, 37, 38 from the flywheel. The pump 40 has a feed line 42, inlet valve 43, control valves 44, 45, 46 and 47 and an outlet line likewise leading via valve 29 and hose 30 to the electrode holder. In this way, a predetermined mixing ratio of the two gases can be kept. In order to change this mixing ratio, the stroke of the pump can be adjusted by means of the crank pin 48 which can be displaced and locked in a guide 49. In order to achieve a supply that is as uniform as possible and to prevent pressure fluctuations, several pumps and prime movers, which may work on the same flywheel, can be coupled. Any water gas generator, expediently one with an uninterrupted supply of water gas, can be used to supply the welding point with water gas, which is optionally connected directly to the welding head with the interposition of a gasometer.

Gemäß Abb. 4 wird ein flüssiges Mittel zur Erzeugung der Schweißatmosphäre benutzt, das sich in einem Behälter 51 befindet und von hier aus durch seine Schwere über ein Regelventil 52 zu dem Vergaser 53 fließt. Dieser kann beliebige Bauart haben, z. B. aus einem geraden oder schraubenförmig gebogenen Rohrstück bestehen, das auf geeignete Weise erhitzt wird. In der Zeichnung ist ein Bunsenbrenner dargestellt. Der Dampf wird der Haube 8 zugeführt, die das Werkstück 4, 5 umschließt. Die Elektrode 1 kann auch in diesem Fall aus Metall oder Kohle bestehen und ist, wie bereits bei Abb. 1 besprochen, gehalten und mit elektrischem Strom versorgt. Abb. S zeigt die Einrichtung für halbautomatische Schweißung mit einem Druckbehälter für die Flüssigkeit, die in diesem Falle ohne vorherige Verdampfung dem Schweißbogen zugeführt wird. Der Behälter 54 besitzt zwei für sich geschlossene Teile 55 und 56; der obere Teil 55 wird durch eine Pumpe 57 unter geeigneten. Druck gesetzt. Die Höhe βο des Druckes wird von'einem Manometer 58 angezeigt. Der obere Teil 5 5 ist durch ein Druckregelventil 59, Absperrventil 60 und Rohrleitung 61 mit dem unteren Teil 56 verbunden. In dieses kann Flüssigkeit durch die Leitung 61 zugeführt werden, wenn das Ventil 60 geschlossen und das Ventil 62 geöffnet ist. Die Zuführung der Flüssigkeit erfolgt durch den Trichter 63. Dann wird Ventil 62 geschlossen, Ventil 60 geöffnet und das Regelventil 59 für jenen Druck eingestellt, der zur Förderung der Flüssigkeit aus dem Teil 56 durch die Leitung 64 zum Elektrodenhalter 15 notwendig ist. Die automatische Speisung des Schweißdrahtes durch die biegsame Leitung 20 erfolgt in bekannter Weise. Die Regelung der Zufuhr von SchweißfLüssigikeit erfolgt bei dieser Einrichtung durch ein Ventil 65, das nahe der Handhabe angeordnet ist. Das Druckregel ventil 59 kann auch entfallen, wenn durch Beobachtung des Manometers 58 für Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Druckes im Behälter 55 mittels der Pumpe 57 gesorgt wird. Dann ist auch die Zweiteilung des Behälters nicht erforderlich.According to Fig. 4, a liquid agent is used to generate the welding atmosphere, which is located in a container 51 and from here by its gravity over a Control valve 52 flows to the carburetor 53. This can be of any type, e.g. B. off consist of a straight or helically bent piece of pipe that is suitable for Way is heated. A Bunsen burner is shown in the drawing. The steam will the hood 8 supplied, which the workpiece 4, 5 encloses. The electrode 1 can also consist of metal or carbon in this case and is, as already discussed in Fig. 1, held and supplied with electrical power. Fig. S shows the device for semi-automatic welding with a pressure vessel for the liquid, which in this case forms the welding arc without prior evaporation is fed. The container 54 has two self-contained parts 55 and 56; the upper part 55 is by a pump 57 under suitable. Pressure set. The height The pressure is indicated by a manometer 58. The upper part 5 5 is through a pressure regulating valve 59, shut-off valve 60 and pipeline 61 are connected to the lower part 56. Liquid can be fed into this through line 61 when valve 60 is closed and valve 62 is open. The liquid is supplied through the funnel 63. Then valve 62 is closed, Valve 60 is open and the control valve 59 is set for the pressure that is required to deliver of the liquid from the part 56 through the line 64 to the electrode holder 15 is necessary is. The automatic feeding of the welding wire through the flexible cable 20 takes place in a known manner. The supply of welding liquid is regulated in this device by a valve 65 which is arranged near the handle. That Pressure control valve 59 can also be omitted if, by observing the pressure gauge 58 for maintaining a uniform pressure in the container 55 by means of the pump 57 is taken care of. Then it is not necessary to divide the container into two.

Das Gerät gemäß Abb. 6 weist einen elekirischen Erhitzer 69 auf, in dem das durch die Leitung 67 zugeführte flüssige Medium erhitzt und verdampft werden kann, bevor es in die Elektrodendüse 66 gelangt. Die Heizeinrichtung kann aus einer elektrischen Heizwicklung bestehen, die mittels der Leitungen 70 an eine beliebige-Stromquelle angeschlossen ist. Auch kann das Heizelement aus Hohlleitern bestehen, durch die das Mittel geführt wird und die selbst als Heizwiderstamd dienen.The device according to Fig. 6 has an electrical heater 69, in which the the line 67 supplied liquid medium can be heated and evaporated before it enters the electrode nozzle 66. The heating device can consist of an electrical heating coil exist, which are connected to any power source by means of lines 70 is. The heating element can also consist of waveguides through which the agent is passed and which themselves serve as a heating resistor.

In Abb. 7 ist eine Vorrichtung beschrieben, die zum Ersatz der Haube 8 (Abb. 1 und 4) dient. Sie besteht aus einem hohlen Ring 71, dem das gasförmige Mittel durch die Leitung 76, TJ zugeführt wird und der an seiner Innenseite zwei Reihen gegeneinander versetzter Löcher 72, 73 aufweist. Die untere Lochreihe 72 richtet den Dampfstrom nach abwärts gegen die Schweißstelle, während die obere Lochreihe 73 das Schweißmittel aufwärts leitet und das Eindringen von Luft verhindert. Der Ring 71 ist mit einer Asbestscheibe 74 abgedeckt, die mittels Schrauben 75 an ihm befestigt ist. Durch eine mittlere öffnung der Asbestscheibe kann die Elektrode eingeführt werden. Wenn in den Ring eine Flüssigkeit -eingeführt wird, so verdampft sie infolge der großen Hitze in der Nähe der Schweißstelle und tritt als Dampf aus, um im Lichtbogen zu dissoziieren, wenn es sich z. B. um Methanol handelt. Der Ring wird zweckmäßig aus Kupfer gefertigt, damit das Schweißmetall nicht leicht haftenbleibt.In Fig. 7 a device is described which is used to replace the hood 8 (Fig. 1 and 4). It consists of a hollow ring 71 to which the gaseous agent is fed through the line 76, TJ and which has two rows of mutually offset holes 72, 73 on its inside. The lower row of holes 72 directs the steam flow downwards towards the weld, while the upper row of holes 73 directs the welding agent upwards and prevents the ingress of air. The ring 71 is covered with an asbestos disc 74 which is fastened to it by means of screws 75. The electrode can be inserted through a central opening in the asbestos disk. If a liquid is introduced into the ring, it evaporates as a result of the great heat in the vicinity of the weld and emerges as vapor to dissociate in the arc when it is, for. B. is methanol. The ring is expediently made of copper so that the weld metal does not stick easily.

Selbstverständlich können der Schweißatmosphäre auch unschädliche Zumischungen beigegeben werden, um sie zu verdünnen oder um besondere Wirkungen zu erzielen.Of course, harmless admixtures can also be added to the welding atmosphere can be added to dilute them or to achieve special effects.

Claims

Patent claims:
ι. Method for welding by means of an electric arc, characterized in that the arc and the welding point are enveloped in an atmosphere which reduces its overall effect and which contains carbon monoxide.

2. The method according to claim i, characterized in that the redu-

xo decorative atmosphere contains carbon monoxide and hydrogen, but no oxygen.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the reducing Atmosphere consists of water gas.

4. The method "according to claim 1 and 2, characterized in that the CO-containing, reducing atmosphere by

ao chemical conversion in the electric arc itself is generated.

5. The method according to claim 4, characterized in that the arc is hydrocarbon compounds and oxygen compounds are supplied in such mixing ratios that through chemical conversion in an electric arc carbon monoxide and free hydrogen, but no free oxygen is formed and atmospheric air cannot enter.

6. The method according to claim 5, characterized in that the arc Carbon dioxide and propane are supplied.

7. The method according to claim 4, characterized in that for the purpose of forming the CO-containing reducing atmosphere The arc is supplied with compounds of carbon, hydrogen and oxygen, which are contained in the arc convert into carbon monoxide and hydrogen.

8. The method according to claim 7, characterized in that the arc is a Alcohol vapor is supplied.

9. The method according to claim 7, characterized in that methyl alcohol for Application comes.

10. Device for performing the method according to claim 1 to 7, characterized by a control device for controlling the feed organs for the protective substances or their starting substances, which works as a function of the electrical magnitudes of the arc.

11. Device for performing the method according to claim 1 to 6, characterized by feeding devices for the starting materials, which automatically have a certain quantity ratio promote the starting materials.

12. Device according to claim 11, characterized in that one substance, e.g. B. carbon dioxide, fed under pressure to a compressed gas engine is that a pump for the delivery of the other substance, z. B. propane, drives, so that the amount of propane fed into the arc is always in a certain proportion to the amount of carbon dioxide stands.

13. Device for performing the method according to claim 7, 8 and 9, characterized in that in the supply line for the volatile carbon-hydrogen Oxygen connection an advantageously electrically heated preheater or the carburetor is switched on.

14. Device for performing the method according to claim 1 to 9, characterized characterized in that for the supply of the protective atmosphere, a surrounding the welding point on the inside sieve-like perforated, bent tube is used.

1 sheet of drawings