DE69712786T2

DE69712786T2 - Verfahren und vorrichtung zum schweissen mit einer gepulsten laserstrahlung

Info

Publication number: DE69712786T2
Application number: DE69712786T
Authority: DE
Inventors: Francis Briand; Gerard Plottier
Original assignee: La Soudure Autogene Francaise
Current assignee: Lincoln Electric Company France SA
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: JP2001504039A; EP0951376B1; FR2756201A1; AU5225898A; CA2272953A1; DE69712786D1; WO1998022247A1; EP0951376A1; FR2756201B1; ATE217826T1; ES2176797T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom und insbesondere Verfahren zum Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom unter Gasfluss mit einem Schmelzdraht.
Die Verfahren zum Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom unter Gasfluss mit einem Schmelzdraht bestehen im großen und ganzen darin, einen elektrischen Lichtbogen zwischen den zu schweißenden Blechen und einem schmelzbaren Schweißdraht überspringen zu lassen. Der einer Translationsbewegung unterworfene Schmelzdraht wird durch den Lichtbogen allmählich geschmolzen und trägt so zur Bildung einer Schweißnaht bei.
Die Möglichkeit, den Draht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vorzuschieben, führt zur Existenz mehrerer Betriebsbereiche, deren Schweißeigenschaften völlig unterschiedlich sind. Je nach dem Betrag des Stroms und der Spannung, variiert die Art und Weise, in der geschmolzenes Metall vom Draht auf die Schmelze übertragen wird, beträchtlich.
Bei niedrigen Intensitäten (80 bis 150 A) schmelzen der Joule-Effekt und die durch den Lichtbogen freigesetzte Wärme das Ende des Drahts, wobei ein Tropfen geschmolzenen Metalls gebildet wird. Während der Draht fortlaufend vorrückt, kommt der Tropfen in Kontakt mit der Schweißschmelze. Es entsteht dann ein Kurzschluss (Verlöschen des Lichtbogens) und in diesem Moment wird der Tropfen abgelöst und dann in die Schmelze übertragen. Wenn der Übertrag erfolgt ist, entsteht der Lichtbogen wieder und der Vorgang kann von neuem beginnen. Dies bildet den Bereich des Übertrags durch Kurzschluss (short arc).
Bei höheren Intensitäten (150 bis 250 A) befindet man sich im globulären Bereich. Dieser Bereich der Übertragung wird in der Praxis wenig genutzt, denn er führt zu einem unsteten Materialübertrag und zu erheblichen Auswürfen. In diesem Bereich kann der Tropfen über Maßen anwachsen und entweder bereits vor dem Kontakt mit dem Blech explodieren oder durch Kurzschluss unter schlechten Bedingungen übertragen werden, häufig nach außerhalb der Schmelze.
Bei sehr hohen Intensitäten und bei 30 bis 35 V je nach dem verwendeten Schutzgas tritt man in den Bereich der axialen Zerstäubung (Sprühbogen) ein, in dem ein Hagel kleiner Tropfen geschmolzenen Metalls gleichmäßig vom Ende des schmelzenden Drahts wegströmt.
Der Strom ist in diesem Fall genügend stark, um die gebildeten Tropfen bereits vor Kontakt mit dem Blech auszustoßen.
Es existiert ein noch künstlicherer, vierter Übertragungsbereich, der sich aus Sicht der mittleren Schweißenergie im globulären Bereich befindet: der gepulste Bereich. In diesem Fall wird mit gepulstem Strom geschweißt, wobei die Parameter des Pulsierens derart gewählt werden, dass für jeden der Pulse ein Übertrag der Sprühbogen-Art mit einem einzelnen Tropfen je Puls vorliegt. Dies erfordert spezielle Generatoren, bei denen die Stromform gesteuert wird. Dieser Bereich wird häufig verwendet, denn er gestattet einen guten Übertrag in einem mittleren Energiebereich, bei dem die klassische Schweißung mit Gleichstrom schwierig durchführbar ist. Dieser Bereich ist jedoch sehr geräuschintensiv und man erzielt nicht selten akustische Lärmpegel nahe 100 dBA (40 cm vom Lichtbogen), die ziemlich massiv die Grenzen überschreiten, die von den Rechtsvorschriften definiert werden, die den von Maschinen abgegeben Lärm reglementieren. Im gepulsten Bereich können die Pulse verschiedene Formen annehmen. Die Trapezform ist die praktisch meist verwendete, aber mittels Transistorstromgeneratoren ist es möglich, dem Puls verschiedene Formen zu geben, indem man ausreichend gut die Parameter kontrolliert, die ihn bestimmen.
Die Erstellung eines Schweißprogramms mit gepulstem Strom besteht darin, die beste Entsprechung zwischen den Werten der Parameter des Pulsierens und dem erwünschten Schweißergebnis zu finden. Das heißt, es gilt für jeden Draht, jedes Schutzgas und jede Drahtvorschubgeschwindigkeit die Werte dieser Parameter zu bestimmen, die am besten den Kriterien genügen, gemäß denen der Schweißvorgang beurteilt wird. Ein gutes Schweißprogramms mit gepulstem Strom muss allgemein eine einzige Tropfenablösung je Puls mit Tropfendurchmessern in der Größenordnung des Drahtdurchmessers aufweisen. Für eine gegebene Drahtvorschubgeschwindigkeit bedingt dies somit eine Pulsfrequenz. Andererseits besteht die allgemeine Überzeugung, dass es sich empfiehlt, so steile Anstiegs- und Abfallsteilheiten wie möglich zu haben, um starre und sehr gerichtete Lichtbögen zu erzielen, die den meisten Bedienungspersonen zu Folge die beste Art und Weise sind, um im gepulsten Bereich eine Schweißnaht zu herzustellen. Die anderen Parameter werden im allgemeinen auf empirische Weise gewählt.
So beschreibt das Dokument JP-A-57124572 eine Schweißverfahren mit gepulstem Lichtbogen, das eine sich verbrauchende Elektrode mit dem Einsatz eines aus einem Inertgas bestehenden Schutzgases verwendet. Gemäß diesem Dokument muss die Stromamplitude zumindest 300 A betragen; die Dauer, die zwischen der Zunahme des Stroms und dem Beginn seines Abfalls liegt, das heißt die Hochpegeldauer umfasst, während der der Strom seinen maximalen Wert hat, liegt zwischen 0,2 ms und 4 ms, wobei es sich um Pulse von dreieckiger oder rechteckiger Form handelt.
Das Dokument US-A-4.459.460 beschreibt eine Kurzschlussschweißschaltung, die es gestattet, Strompulse zu erzeugen, die bis zu 10 000 Ampere gehen und in der die Einhüllende der Pulse in Korrelation zu der Spannung an der Last zustande kommt.
Das Dokument US-A-5.017.757 betrifft darüber hinaus ein Schweißverfahren mit gepulstem Lichtbogen, bei dem die Schmelzdrahtzuführung mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt, welcher während Pulsperioden oder Stromspitzen allmählich im Sprühbereich geschmolzen wird. Die beschriebene Schweißmaschine gestattet es, die Anstiegs- und Abfallzeit der Pulse zu steuern. Jedoch sind die während der Anstiegs- und Abfallperioden zu beobachtenden Werte der Stromsteilheit nicht genauer angegeben.
Dennoch wurde das Problem der akustischen Belästigung, die bei einer Lichtbogenschweißung im gepulsten Bereich erzeugt wird, bisher noch nicht gelöst.
Aufgabe der Erfindung ist es folglich, ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen im gepulsten Bereich bereitzustellen, das einen akzeptablen akustischen Lärmpegel (kleiner etwa 90 dBA) und gute Schweißeigenschaften aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist hierzu ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom mit einem Schmelzdraht und einem bogensprühartigen Übertrag mit einem einzigen Tropfen geschmolzenen Metalls, der bei jedem Strompuls vom Draht auf die Schweißnaht übertragen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder elektrische Strompuls Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten aufweist, die zwischen 50 A/ms und 1000 A/ms liegen, wobei die Impulse nicht dreiecksförmig sind.
Vorzugsweise weist jeder Strompuls eine Hochpegeldauer von nichtverschwindender Dauer auf.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Impuls mit einer Hochpegeldauer nicht verschwindender Dauer ein Impuls verstanden, dessen Darstellung, Visualisierung oder Messung zeigt, dass eine nichtverschwindende Zeitspanne existiert, die das Ende des Anstiegs des Stroms und den Beginn des Abfalls des Stroms trennt. Während dieser nicht verschwindenden Dauer der Hochpegeldauer kann die Intensität des Stroms je nach Fall im Wesentlichen konstant gehalten werden oder im Gegensatz hierzu leichten Variationen unterliegen, die im nachstehenden detaillierter angesprochen werden.
Das Verfahren kann gegebenenfalls eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen:
- die Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten liegen zwischen 100 A/ms und 600 A/ms, vorzugsweise zwischen 150 A/ms und 500 A/ms;
- das Verfahren zum Lichtbogenschweißen ist ein MAG-Verfahren;
- die Pulsfrequenz wird so geregelt, dass Tropfen geschmolzenen Metalls erhalten werden, deren Durchmesser im Moment ihrer Freigabe zwischen dem 1 und 1,4-fachen des Durchmessers des Schmelzdrahtes liegt;
- die Pulsfrequenz wird so geregelt, dass Tropfen geschmolzenen Metalls erhalten werden, deren Durchmesser im Moment ihrer Freigabe etwa das 1,2-fache des Durchmessers des Schmelzdrahtes beträgt;
- die Pulse sind trapezförmig;
- die Impulse sind aus einer Kombination mehrerer identischer, ähnlicher oder unterschiedlicher Muster zusammengesetzt, für die trapezförmige, sinusförmige, dreieckige, rechteckige oder quadratische Muster gewählt werden;
- es wird unter einer Schutzgasströmung gearbeitet, die ein aktives Gas umfasst.
- das aktive Schutzgas umfasst Argon und/oder Helium und zumindest eine Verbindung, für die CO&sub2;, Wasserstoff, Sauerstoff oder ihre Gemische gewählt werden.
Die Erfindung wird beim Studium der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, die nur exemplarisch erfolgt und Bezug auf die folgenden Zeichnungen nimmt:
- Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Anlage zum Schweißen mit Lichtbogen mit Schmelzdraht unter Gasströmung;
- Fig. 2 ist eine schematische Ansicht mit Anriss einer Schweißung von Blechen, die mit dieser Anlage durchgeführt wird;
- Fig. 3 ist eine graphische Auftragung, die einen trapezförmigen elektrischen Puls wiedergibt, der die erfindungsgemäßen Eigenschaften besitzt;
- Fig. 4 skizziert die Zerlegung eines Pulses beliebiger Form;
- die Fig. 5 und 6 sind graphische Auftragungen, die sinusförmige Pulse gemäß der Erfindung beziehungsweise dreieckige Pulse außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung wiedergeben;
- Fig. 7 gibt eine erfindungsgemäße Trapezform wieder; und
- die Fig. 8 bis 19 geben eine deformierte Trapezform wieder.
Die Lichtbogenschweißanlage der Fig. 1 umfasst im Wesentlichen einen elektrischen Transistorstromgenerator 10, eine Gasquelle 20, einen Schweißbrenner 30, eine Vorratsspule für Schmelzdraht 40 und eine Antriebseinheit für den Schmelzdraht 50. Der Generator 10 ist durch ein erstes Kabel 60 mit den zu schweißenden Blechen 70 verbunden und durch ein zweites Kabel 80 mit der Antriebseinheit des Schmelzdrahtes 50 verbunden, um das erwünschte elektrische Signal zwischen dem Schmelzdraht und den zu schweißenden Blechen anzulegen. Eine Leitung 100 gestattet es, den Brenner über die Antriebseinheit 50 mit Gas zu versorgen. Ein Steuerkabel 90 verbindet zudem den Generator 10 mit der Antriebseinheit 50 des Schmelzdrahtes, um die Stromintensität an die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes anzupassen.
Fig. 2 gibt schematisch den Schweißvorgang für Bleche mittels des Brenners 30 wieder. Man erkennt in dem Düsenende 31 des Brenners den Endteil des Schmelzdrahts 32, ein Kontaktrohr 33, das diesen Draht führt und ihm den elektrischen Strom zuführt, ein vom Brenner zu dem zu schweißenden Blech 70 hin vorspringendes Gasrohr 34 und die Schweißschmelze 35, die sich aus dem Schmelzen der Bleche und der Schmelzelektrode ergibt und die nach der Abkühlung eine Schweißnaht 36 bildet.
Die Fig. 3 gibt eine graphische Auftragung eines trapezförmigen elektrischen Impulses wieder, der die häufigste Form eines gepulsten Stroms ist, die beim Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom verwendet wird. In dieser graphischen Auftragung ist die Zeit t auf der Abszisse aufgetragen und die Intensität I auf der Ordinate. Die Größen, die das in Fig. 3 dargestellte Signale definieren, sind die Periode 1/f, der maximale Strom Ih, der minimale Strom Ib, die Anstiegszeit tm, die Abfallzeit td, die Hochpegeldauer Th (Segment BC), die Impulsdauer Tp und die Niedrigpegeldauer Tb. Die Anstiegs- (Segment AB) und Abfallsteilheiten (Segment CD) des Impulses sind hier während tm beziehungsweise td im wesentlichen konstant und durch (Ih - Ib)/tm beziehungsweise (Ih - Ib)/td definiert.
Allgemein und wie in Fig. 4 schematisch dargestellt wurde, ist eine gepulste Stromwelle eine periodische Folge von 4 Elementen: einem Niedrigstrompegel, einem kontinuierlichen und nicht monotonen Stromanstieg vom Niedrigstrompegel bis zum Hochstrompegel, einem Hochstrompegel und einem kontinuierlichen und nicht monotonen Abfall von einem Hochstrompegel auf einen Niedrigstrompegel. Wie auch immer die Form dieser Welle ist, jedes dieser Elemente kann in eine Folge von Stromsegmenten der Länge Δij und Dauer Δtj zerlegt werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
Der Stromanstieg ist daher durch eine Folge von Stromsegmenten der Zahl n definiert, deren Steilheit positiv ist. Ebenso ist der Stromabfall durch eine Folge von Stromsegmenten der Zahl k definiert, deren Steilheit negativ ist.
Der Stromanstieg beginnt, wenn der Wert der Steilheit einer signifikanten Zahl von aufeinanderfolgenden Stromsegmenten von 0 in positiver Richtung abweicht. Der Stromanstieg kommt zum Stillstand, wenn der Wert der Steilheit einer signifikanten Zahl von Stromsegmenten nahe 0 ist (Hochstrompegel).
Der Stromabfall beginnt, wenn der Wert der Steilheit einer signifikanten Zahl von aufeinanderfolgenden Stromsegmenten von 0 in negativer Richtung abweicht. Er kommt zum Stillstand, wenn der Wert der Steilheit einer signifikanten Zahl von Stromsegmenten sich 0 nähert (Niedrigstrompegel).
Die Absolutwerte der Anstiegs- und Abfallsteilheit sind also wie folgt definiert:
Δi&spplus;j = i&spplus;j - i&spplus;j-1
Δt&spplus;j = t&spplus;j - t&spplus;j-1
P&spplus;j = Δi&spplus;j/Δt&spplus;j
Die Anstiegssteilheit (Pm) ist somit durch folgende Formel definiert:
Ebenso:
Δi&supmin;j = i&supmin;j - i&supmin;j-1
Δt&supmin;j = t&supmin;j-1 - t&supmin;j
P&supmin;j = Δi&supmin;j/Δt&supmin;j
Der Stromabfall (Pd) ist somit durch folgende Formel gegeben:
Dadurch ist es immer möglich auf der Basis eines Signals beliebiger (nicht dreieckiger) Form vorzugsweise mit nicht verschwindender Hochpegeldauer, die Anstiegs- und/oder Abfallsteilheit dieses Signals zu bestimmen.
Fig. 5 gibt eine sinusförmige Welle wieder, die so zerlegt werden kann, wie es oben beschrieben wurde und in Fig. 4 dargestellt ist, um die Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten des Stroms zu bestimmen.
Die zum Vergleich angegebene Fig. 6 gibt einen elektrischen Impuls von nicht erfindungsgemäßer, dreieckiger Form wieder. Mit anderen Worten, die Hochpegeldauer (Th) der Impulse von Fig. 6 ist Null.
Die die Signale der Fig. 5 und 6 definierenden Größen sind mit denen der Fig. 3 identisch.
Die Anmelderin hat den Einfluss der Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten und der Pulsfrequenz auf den Lärmpegel ausgewertet. So wurden die Wertebereiche ermittelt, für die diese Größen es gestatten, eine erhebliche Lärmreduzierung zu erzielen, während gleichzeitig eine gute Herstellung der Schweißnähte beibehalten wird. Der resultierende Stromsollwert konnte durch einen herkömmlich Transistorgenerator, der beim Lichtbogenschweißen im gepulsten Bereich verwendet wird, angelegt werden.
Die Anmelderin hat überraschenderweise festgestellt, dass für nicht dreieckförmige Impulse und eine gegebene Drahtvorschubgeschwindigkeit die Verwendung von geringen Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten, die zwischen 50 A/ms und 1000 A/ms und insbesondere zwischen 100 A/ms und 500 A/ms liegen, sowie die Verwendung geringer Pulsfrequenzen, das heißt entsprechend Tropfen, deren Durchmesser im Moment ihrer Freigabe zwischen dem 1 und 1,4-fachen und insbesondere bei ungefähr dem 1,2-fachen des Drahtdurchmessers liegt, zu einer beträchtlichen Verminderung des erzeugten Lärmpegels führen, während gleichzeitig eine gute operative Schweißbarkeit erhalten bleibt.
Die experimentellen Ergebnisse sind in den unten folgenden Tabellen zusammengefasst, in denen Pm beziehungsweise Pd die Anstiegs- beziehungsweise Abfallsteilheit bezeichnen, die jeweils während der Zeiten tm beziehungsweise td für jeden präsentierten Versuch konstant sind. Tabelle 1
Die Tabelle 1 gibt für verschiedene Drahtvorschubgeschwindigkeiten mit einem Stahldraht von 1,2 mm Durchmesser und unter einem herkömmlich beim gepulsten MAG-Schweißen (Metall aktives Gas) verwendeten Gasgemisch (Ar + 3% CO&sub2; + 1% O&sub2;) die typischen Werte von Parametern eines erfindungsgemäßen trapezförmigen Impulses (siehe Fig. 3) an. Die angegebenen Geräuschpegel wurden 40 cm vom Lichtbogen gemessen. Tabelle 2
Die Tabelle 2 gibt die unter den gleichen Bedingungen die von den gleichen Parametern bei reduzierten Anstiegs- und Abfallsteilheiten und Pulsfrequenzen angenommenen Werte wieder.
Man erkennt sehr deutlich die durch die Verwendung von erfindungsgemäß geringeren Steilheiten und Pulsfrequenzen herbeigeführte Lärmreduzierung: zwischen 5 dBA und 9 dBA Verbesserung für diese Spanne von Drahtvorschubgeschwindigkeiten. Die operative Schweißbarkeit ist immer gut, obwohl die Lichtbögen weniger starr sind als im Fall der Tabelle 1 ("vollentwickelte" Lichtbögen).
Mit anderen Worten, beim Vergleich der in den vorstehenden Tabellen 1 und 2 festgehaltenen Resultate sieht man, dass eine Verminderung der Steilheitswerte zu einer noch deutlicheren Reduzierung des akustischen Lärms führt. Tabelle 3 Tabelle 4
Die Tabellen 3 und 4 geben die Resultate eines Schweißprogramms an, das diesmal mit einem nicht oxidierbaren Stahldraht von 1,2 mm Durchmesser und unter einem Gasgemisch durchgeführt wurde, das herkömmlich beim gepulsten MAG-Schweißen verwendet wird (Ar + 3% CO&sub2; + 1% H&sub2;). Die Tabelle 3 entspricht einem ersten erfindungsgemäßen trapezförmigen Signal (siehe Fig. 3) und die Tabelle 4 entspricht einem trapezförmigen Signal, dessen Anstiegs- und Abfallsteilheiten und Pulsfrequenz reduziert sind. Es stellt sich heraus, dass auch hier eine Lärmreduzierung vorliegt, wenn geringere Anstiegs- und Abfallsteilheiten und niedrigere Pulsfrequenzen verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für verschiedene Arten des Lichtbogenschweißens mit gepulstem Strom und Schmelzdraht verwendet werden, wobei insbesondere trapezförmige Impulse oder Impulse von verschieden zusammengesetzter Form verwendet werden, wie beispielsweise Kombinationen von trapezförmigen, dreieckigen, sinusförmigen, rechteckigen oder quadratischen Mustern.
Wie oben erwähnt, ist die Trapezform die gebräuchlichste Form beim Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom. Durch die Stromregelungen, die der Technik der verwendeten Schweißstationen eigen sind, kann dennoch eine gegebene Stromform, insbesondere die Trapezform, merklich modifiziert und/oder deformiert werden, das heißt, dass die Stromregelung der Schweißstation nicht exakt dem Stromsollwert folgen kann, der ihr vorgegeben wird.
In einem solchen Fall ist jedoch möglich, die Sollstromform auf Basis der "deformierten" Form wiederherzustellen, das heißt der durch die Messung des Stroms beobachteten Form. Hierzu bestimmt man zunächst die Form des Stroms mittels eines Oszilloskops, das mit einem Messaufnehmer für Strom verbunden ist, dessen Bandpass zumindest 10 kHz beträgt.
Üblicherweise platziert wird Messaufnehmer in der Schweißschaltung beispielsweise auf Höhe des Brennerstrahls platziert und die Messung erfolgt während des Schweißvorgangs; man wird jedoch darauf Acht geben, dass der Betrieb des Generators während der Messung nicht durch den Konstrukteur in den Bedienungsanweisungen des Generators untersagt sein sollte.
Anschließend wird auf Basis der gemessenen Form des Impulses (der besagten "deformierten" Form) die Sollform wiederhergestellt, wie in den beigefügten Fig. 7 bis 10 skizziert ist.
Fig. 7 gibt genauer gesagt das Schema eines trapezförmigen Impulses wieder (Sollform) und die Fig. 8 bis 10 skizzieren bestimmte Deformationen, die die trapezförmige Sollform beinträchtigen können, wie sie beispielsweise auf dem Bildschirm des Oszilloskops auftreten.
Die Fig. 8 bis 10 skizzieren insbesondere das bei Leistungselektronik unter dem Namen "Overshooting" bekannte Phänomen, das einem oder mehreren Überschwingern oder Überschreitungen bezüglich des Stromsollwertes aufgrund der Ansprechzeit des Generators entspricht.
Dieses Phänomen erzeugt ein gezacktes, das heißt unregelmäßiges Aussehen der Hochpegeldauer (Th) und/oder der Niedrigpegeldauer (Tb) des Stroms.
In Gegenwart eines "deformierten" Impulses, wie beispielsweise denjenigen der Fig. 8 und 10, findet man den trapezförmigen Sollimpuls der Fig. 7 wieder, indem man den Strommittelwert berechnet.
In Gegenwart eines "deformierten" Impulses wie beispielsweise demjenigen der Fig. 9 findet man den trapezförmigen Sollimpuls wieder, indem man den Strommittelwert auf Basis des Verlaufs des Plateaus der Hochpegeldauer (Th) und der Tangenten am Beginn des Anstiegs (Tgm) und am Beginn des Abfalls (Tgd) des Stroms berechnet.
Es zeigt sich außerdem, dass die mit den niedrigen Pulsfrequenzen und geringen Steilheiten erstellten Programme im allgemeinen zu höheren mittleren Stromintensitäten und folglich zu heißeren Schweißschmelzen führen. Dies ist insbesondere für das Schweißen nicht oxidierender Stahlplatten von Vorteil, die in Gegenwart eines oxidierenden Gases relativ schwierig zu benetzen sind.

Claims

1. Verfahren zum Lichtbogenschweißen mit gepulstem Strom mit einem Schmelzdraht und einem bogensprühartigen Übertrag mit einem einzigen Tropfen geschmolzenen Metalls, der bei jedem Strompuls vom Draht auf die Schweißnaht übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder elektrische Strompuls Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten aufweist, die zwischen 50 A/ms und 1000 A/ms liegen, wobei die Impuls nicht dreiecksförmig sind.

2. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Puls eine Hochpegeldauer von nichtverschwindender Dauer aufweist.

3. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstiegs- und/oder Abfallsteilheiten zwischen 100 A/ms und 600 A/ms liegen

4. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Lichtbogenschweißen ein MAG- Verfahren ist.

5. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsfrequenz so geregelt wird, dass Tropfen geschmolzenen Metalls erhalten werden, deren Durchmesser im Moment ihrer Freigabe zwischen dem 1 und 1,4-fachen des Durchmessers des Schmelzdrahtes liegt.

6. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsfrequenz so geregelt wird, dass Tropfen geschmolzenen Metalls erhalten werden, deren Durchmesser im Moment ihrer Freigabe etwa das 1,2-fache des Durchmessers des Schmelzdrahtes beträgt.

7. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulse trapezförmig sind.

8. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulse aus einer Kombination mehrerer identischer, ähnlicher oder unterschiedlicher Muster zusammengesetzt sind, für die trapezförmige, sinusförmige, dreieckige, rechteckige oder quadratische Muster gewählt werden.

9. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter einer Schutzströmung gearbeitet wird, die ein aktives Gas umfasst.

10. Verfahren zum Lichtbogenschweißen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Schutzgas Argon und/oder Helium und zumindest eine Verbindung umfaßt, für die CO&sub2;, H&sub2;, O&sub2; oder ihre Gemische gewählt werden.