DE709987C - Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Oberflaechenrissen auf Halbzeugen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Oberflächenrissen auf Halbzeugen Oberflächenrisse in Walzknüppeln, Stabmaterial, Brammen u. dgl. verschwinden beim Walzen oder Schmieden nicht, sondern sind auch noch am Fertigprodukt als Oberflächenfehler vorhanden. Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Beseitigung derartiger Oberflächenrisse an Halbzeugen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Derartige Risse werden nach einem bekannten Verfahren durch einen autogenen Schneidbrenner beseitigt, der das niedergeschmolzene und durch den Sauerstoff -oxydierte Metall entfernt.
• Gemäß der Erfindung wird die Oberfläche des Halbzeuges entlang einem Riß fortlaufend durch einen elektrischen Lichtbogen geschmolzen und das niedergeschmolzene Metall sofort nach der Schmelzung magnetisch fortgeblasen, so daß sich an der Stelle des Risses eine Nut bildet.
• Das geschmolzene Metall wird zweckmäßig in Richtung des wandernden Lichtbogens oder in einer dazu schrägen Richtung fortgeblasen. Weniger gut ist es, wenn die Blaswirkung entgegen der Richtung des fortschreitenden Lichtbogens erfolgt. Die Tiefe und Breite der Nut wird durch die Wärmewirkung des Lichtbogens und die magnetische Blaswirkung derart . geregelt, daß sie beim anschließenden --Walzen oder Schmieden leicht verschwindet.
• In der Fig. i ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt. Fig.2 ist ein Querschnitt durch Linie 2-2 des Walzknüppels der Fig. i.
• Gemäß Fig. i wird- der positive Pol Io einer Gleichstromquelle i i an das linke Ende eines Walzknüppels 12 angeschlossen und der negative Pol 13 der Stromquelle an eine Elektrode 1,. über einen Widerstand 15, eine Induktionsspule 16 und die in Serie mit dem Widerstand und der Induktionsspule liegende Spule 1; des Elektromagneten iS. Um den richtigen Stromweg zwischen Werkstück und Elektrode zu gewährleisten, wird das Werkstück in einem isolierten Halter befestigt. Gemäß der Anordnung nach Fig. t wird die Elektrode von links nach rechts geführt, wobei sie einen spitzen Winkel mit dein bereits geschmolzenen Teil des Werkstückes einschließt. Durch eint tierartige I?lcktroclenfülirung wird ein stark konzentriertes magnetisches Feld an der Rückseite der Elektrode erzeugt, so daß das geschmolzene Metall in Form kleiner Teilchen i s. Füg. t ) nach vorn geblasen wird und eine glatte Nut entsteht. Die von der Elektrode fortgeblasenen :Metallteilchen werden zweckmäßig aufgefangen, um ein Festbrennen auf dem Werkstück zu vermeiden.
• Die Intensität des magnetischen Feldes an der Rückseite der Elektrode wird durch die Neigung der Elektrode geregelt. Die Elektrode wird vorteilhaft in einem Winkel von 3o bis .15-' gehalten. Unterstützt kann die. Blaswirkung durch einen Elektromagneten i 8 werden. Liegen die Windungen des Elektromagneten in Serie mit dem Widerstand 1 s und der Induktionsspule 18, so ändert sich die Blaswirkung direkt mit der Stromstärke und damit der Menge an niedergeschmolzenem Metall. Es kann auch noch eine zweite Wicklung 19, die von -einer gesonderten Stromquelle 2o gespeist wird, am Elektromagneten angeordnet werden. Die Anwendung eines Elektromagneten ist besonders dann wertvoll, wenn durch die gegebene Dimension des Knüppels eine Beeinflussung des Lichtbogens durch die Elektrode nur schwer möglich ist. Durch den Elektromagneten kann auch die Blasrichtung beeinflußt werden, z. B. dadurch, daß der Magnet schräg zur Rißnaht angeordnet wird. Bei der Anordnung gemäß Fig. i ist der :Magnet 18 mit den Polstücken 21 so angebracht, daß die Kraftlinien direkt den Lichtbogen kreuzen. Dabei kann sich der Magne@ unter, über oder gerade in Höhe des Werkstückes befinden. Durch Führung von Hand oder besser maschinell gekuppelt können Elektromagnet und Elektrode gleichzeitig entlang dem Werkstück wandern.
• Die Elektrode kann aus Graphit, Kohle oder Metall bestehen. Metallelektroden wer-.-den zweckmäßig gekühlt, ebenso wie der Elektrodenhalter und der Elektromagnet.
• Die Tiefe des Einbrandes und damit der Nut wird durch die Stromstärke und den Durchmesser der Elektrode geregelt. Gewöhnlich wird mit Graphitelektroden von 25 mm Durchmesser mit Stromstärken von i8oo bis 25oo Amp. bei einer Spannung von 2o bis .l5 Volt und einer Schweißgeschwindigkeit von 3 bis 5,5 m/Min. gearbeitet. Die unter diesen Bedingungen erhaltene Nut ist bei Anwendung von Halbzeug aus Monel, Inconel oder Nickel etwa o,8 mm tief Lind etwa 18 mm breit.
• Zur Anwendung kann Gleich- oder Wechselstrom gelangen. Gleichstrom ist jedoch vorzuziehen, da beim Anschluß des positiven Pols der Stromquelle an den Knüppel die Haupthitzewirkung des Lichtbogens auf den Einbrandkrater des Werkstückes beschränkt ist.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung ist eire Verfahren zur Entfernung von Metall. Sobald das Metall schmilzt, wird es fortgeblasen und so eine glatte Nut erhalten. Wenn das zum Fortblasen erforderliche Magnetfeld nicht stark genug ist, wird keine glatte Nut erhalten. Es soll nicht wie. beim gewöhnlichen Lichtbogenschweißen eine Metallschmelze erzeugt werden, die den Riß ausfüllt, vielmehr soll man .nach der Behandlung sehen können, ob der Riß im Knüppel ganz ausgebrannt ist. Aus den Fig. i und 2 ist zu ersehen, wie die Nut nach der Behandlung aussehen soll. Es mag dabei noch auf die Bildung von Kühlfurchen hingewiesen werden, die in Fig. i deutlich ersichtlich sind. Da die erhaltene Nut flach ist und keine steilen Ränder hat, kann sie beim anschließenden Schmieden oder Walzen vollkommen beseitigt «erden.
• Für die Stabilisierung des Lichtbogens dienen der Widerstand 15, die Induktanz 16 und die Windungen 17 des Elektromagneten 18. Die Blaswirkung, die durch die Neigung der Elektrode und die Stromstärke beeinflußlrtr ist, kann noch durch rein mecltanischa-Hilfsmittel unterstützt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Beseitigung von Oberflächenrissen an metallischen Halbzeugen durch fortlaufendes -Niederschmelzen des Metalls um den Riß im elektrischen Lichtbogen, dadurch gekennzeichnet, daß das niedergeschmolzene Metall sofort nach dein Niederschmelzen fortgeblasen wird:
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das niedergeschmolzene Metall durch magnetische Blaswirk-ung fortgeblasen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Blaswirktmg durch die Anordnung eines Magneten gesteigert wird. " q.. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis" 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Relativbewegung von Elektrode und Magnet zum Werkstück sowie die Entfernung der Elektrode vom Werkstück regeln.