DE6811314U - Schutzgas-schweissbrenner - Google Patents

Description

Erfinder and Anmelden Olaf Reeh, Θ034 Unterpfaffenhofen.

Adalbert-Stifter-Str.l (Deutachland)

Kessel- und Apparatebau bieten ein weites feld

für die Anwendung de* naoh dem WKJ-Verfahren (Volfraa-Inert-Gaa-Verfehren) arbeitenden Schutzgassphweieteohnik. In diesen Fällen scheitert die Anwendung dieses Verfahrene häufig an der schwierigen Zugängliohkeit der Schvreißstellec_t sodaö dann eine weniger vorteilhafte Konstruktion vorgesehen werden muß oder auf weniger geeignete Schweißverfahren ausgewichen wird» Beispielsweise sind bei Kesselanlagen in großen Kraftwerken die Rohre zur Dampferzeugung dicht nebeneinander angeordnet, wobei der Spalt zwischen den zu verbindenden Bohren nur 3 nun groß ist und der Abstand zwischen den Rohrwänden 15 η beträgt, um die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu wahren» Je

dichter die Rohre vorgesehen sind, desto größer wird der Wirkungsgrad der Anlage_? der auch von der Bemessung des Hohrdurchaiesaers abhängte

Demnach hat ican derartige Rohre porenfrei autogen geschweißt,, was naturgemäß wegen der großen Wärine-einbringung nicht ohne erhebliches Verziehen der Rohre möglich war« Wegen des hochgespannten Dampfes bei hoher Temperatur ist es aber erforderlich* Rohre aus warmfesten und somit hochlegierten Werkstoffen zv. verwenden Diese werden aus metallurgischen Gründen sehr viel besser nach dem erwähnten W3IG—Verfahren geschweißt» Ier dabei üblicherweise verwendete

österr«

Brenner, z,B_c ein solcher r.cch dam/Patent Nr₀ 207' 212 ₉ besitzt eine nicht abschmelzende Elektrode, die konzentrisch von der dc'-ε ochul^gas zuführenden O-f.adüse umschlossen ist₀ Eine solch« Dü&e Jc-ναπ jedoch schlecht in den geringen Zwischenraum zwischen aera .Rohren bzw. Rohrwänden finge führt werden <* "Wegen des an der Mündung der Düse austretenden Gasstromes kommt es ferner an der verengten Schweißstelle zum Auftreten von Unterdrücken_r, mit der Folge, daß Luft aus der Umgebung angesaugt wird und in den Sohutzgasmantel eindringt „ Dies führt wegen ungenügenden Sasschutzetü dann zur Sporenbildung im Schweißgut<> Nach Röntgenprüfung der Schweißstelle av/eoks Auffindung mangelhafter Verbindungen? insbesondere poröse;: Stellen^ sind diese Stellen zu entfernen (abmeiseln) und in geforderter Qualität neu aus zu--

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führen, was einen erheblich«! Kosten- und Zeitaufwand verursacht.

Sie angeführten Nachteile treten aber auch dann auf, nenn z. B, an einem Behälter mit einem großen Flansch neben diesen ein kurzer Flanschstutzen mittels einer Kehlnaht anzuschließen ist, Auch hier kommt es zu der erwähnten nachteiligen Injektorwirkung, mit der Folge, daß sich in der Schweißnaht Poren bilden _a

Die Erfindung hat ferner zum Ziel, einen Ausbau der Elektrode oime Ausbau der Düse bei eir>em Schweißbrenner mit durch Schutzgas abgeschirmter, nicht-abschmelzender Elektrode zu ermöglichen, wobei die Elektrode von einer das Schutzgas zuführenden, rohrförmigen, auswechselbaren Düse umschlossen ist, die im Bereich der abgebogenen Elektrodenspitze mit einer seitlich mündenden Austrittsöffnung für das Schutzgas versehen ist, Hiebei soll ein normaler, typisierter Schweißbrenner zur Verwendung gelangen, der sowohl für normales Handschweißen, als auch für das Automatenschweißen verwendbar ist. Erfindungsgemäß wird dies *

dadurch erreicht, daß die Düse an ihrem vorderen Ende mit einer Stirnwand abge^anhlossen ist, welche eine Durchtrittsöffnung, z. B. einen Durchtrittsschlitz, zum Einführen der Elektrode aufweist.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung dieses

Brenners :1st die Durchtrittsöffnung der Düse von der abgebogenen Sptze der Elektrode durchsetzt, was besonders dann von Bedeutung ist, wenn innerhalb von Rohren Kehlnähte unter engen räumlichen Verhältnissen geschweißt werden sollen_o Wesentlich ist ferner, daß beim erfindungsgemäßen Schweißbrenner die Düse um ihre Längsachse verstell- und feststellbar ist, so daß die Durchtrittsöffnung in einem beliebig wählbaren Winkel zu .jener Ebene mündet, in der die Achsen von Brennergriff und Brennerkopf liegen.

Ein Ausfüimingsbeispiel des erfindungsgemäßen Schweißbrenners wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläuterte Hiebei handelt es sich um einen luftgekühlten Brenner; sinngemäß kann die Erfindung beispielsweise auch bei wassergekühlten Brennern angewendet werden, indem man eine erfindungsgemäß ausgebildete Düse an dessen Brennkopf anschließt. In der Pig. 1 ist der vordere Teil des Schweißbrenners mit der Schutzgasdüse und einer nicht-abschmelze»- den Elektrode gezeigte Die Pig. 2 veranschaulicht den vorderen Teil der Schutzgasdüse in größerem Maßstab. Pig. 3 zeigt das Halten des erfindungsgemäßen Schweißbrenners beim Schweißen von vertikal angeordneten Rohren.

In den Figures ist mit 1 die übliche Spannzange für oine nicht-abschmelsende Wolfram-Elektrode 2 bezeichnet.

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Über dae Rohrstück 3 gelangt das Schutzgas und der Schweißstrom von Zuleitungen in den Brennerkopf 4, der von einer Isolation 4 umkleidet ist. Von hier dringt das Gas über E

Schlitze 5 in ein die Elektrode 2 festklemmendes Gewinde» stuck 6 ein, welohee ein Teil der Spannzange ist» um in eine rohrförmige Düse 7 zu strömen, die mittels einer Iftitter 8 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 9 und einer keramischen Gewindebuchse 10 am Brennerkopf angeschraubt ist« Zum Pestklemmen der Elektrode 2 viird der geschlitzte Kopf 11 des Gewindestückes 6 mit einer konischen Fläche 12 an die Gegenfläche 13 am Brennerkopf 4 mittels einer Brennerkappe 14-gezogen, die am hinteren Gewindeansatz 6' des Gewindestückes 6 angreift_o

Die beispielsweise aus einem Kupferrohr hergestellte Düse 7 besitzt an ihrem vorderen Ende eine seitliche Austrittsöffnung 15, welche einen gebördelten Eand ~* 15' besitztο In der Stirnwand 16 der Düse ist eine öffnung 17 belassen, die gerade so groß iat_f daß durch sie die Elektrode 2 in die Spannzange 1 eingeführt werden kann» Diese Befestigungsart der Düse 7 ermöglicht deren Feststellen in Jedem beliebigen Winkel zu jener Ebene in der die Achsen vom Brennergriff und Brennerkopf liegen»

Es genügt häufig.am vorderen Ende der Düse

einen schrägen Aneohnitt vorzusehen duroh den daß Schutzgas zumindest zum Teil seitlich auf die Schweißstelle auetreten und diese umhüllen kanne Zweckmäßig wird man aber eine Elektrode 2 wählen, welche ein vorne abgebogenes Ende 2' besitztt das durch eine Düsenöffnung ragt, deren Gasablenkwirkung ausgeprägter als die einer lediglich schräg angeschnittener Düse istο

Um zwischen den eng nebeneinander angeordneten Rohren (Pigο 3) schweißen und genügenden Gasschutz erzielen zu können, wird die Düseim vorderen Bereich, also bereits vor der Austrittsöffnung, im Querschnitt oval ausgeführte

3 zeigt die Yorbereltüüg für eine Schweißverbindung₉ wie sie im Steilrohr-» Kesselbau (Benson oder Lamont) in allen nur erdenklichen Lagen beherrscht werden mußο Der Spalt a zwischen den zu verbindenden Rohren ist 3 mm breit, der Durchmesser d des Zusatzdrahtes 18 ebenfalls 3 Mn und der Abstand zwischen den Rohrwänden beträgt etwa 15 mmu Bereits unter diesen "Verhältnissen? die noch als ein-= fache anzusprechen 3ind₉ kann mit den bisher bekannten Düsen ein porenfreies Schweißen nicht mehr gewährleistet werdenο

. ' Die Y/u3^s2eißchweißun.;5 v;:i.rd zwischen den

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Bohren begönne» und ein feiletf&cik tele etna earn Punkt ο geführt j eodann wird die Sohweißung auf der anderen Seite bis Bus Punkt ο ausgeführt und eohlleSlioh auf der Gegenseite einngemäfi verfahren. Zum Abschluß wird die Schweißnaht ldttele normaler Slektrodensohweieung aufgefüllt. Duroh dleee Teohnik wird die gute Beherrschung der Wurzelaohweieung naoh dem WIG-Yerfahren, gepaart mit der Erfüllung der metal- *■■-' lurgieehen Erforderniaee des Hohrweclcetoffes bei geringer Wärmeeinbringung und daher geringer Wärmeaohrumpfung, licht.

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Claims (3)

-a fxjn. β ρ r ü ο h β :

1. Schweißbrenner mit durch Schutzgas abgeschirmter,

' , ' nicht-abschmelzender Elektrode, welche von einer das Schutzgas zuführenden, rohrförmigen, auswechselbaren Düse umschlossen ist, die im Bereich der abgebogenen Elektrodenspifcze mit einer seitlich mündenden Auetrittsöffnung für das Schutzgas versehen / ί ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (7) an ihrem vorderen Ende mit einer Stirnwand (16) abgeschlossen ist, welche eine Durchtrittsöffnung (17), Ko B. einen Durchtrittsschlitz, zum Einführen der Elektrode (2) aufweist.

2 ο Schweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (17) von der abgebogenen

3 ο Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Düfj$ (7) um ihre Längsachse verstell- und feststellbar ist, so daß die Durchtrittsöffnung (17) in einem beliebig wählbaren Wi_ikel zu jener Ebene mündet, in der die Achsen von Brennerg.v:iff und Brennerkopf (4) liegen.

8811314-2.7.70