DE740345C - Vorrichtung zum Ausfuehren von Lichtbogenschweissungen mittels ummantelter Elektrode - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Ausführen von Lichtbogenschweißungen mittels ummantelter Elektrode Es ist bekannt, ummantelte Elektroden anstatt von Hand aus über die Schweißnaht zu führen, direkt auf der Schweißnaht aufzulegen, den Lichtbogen am Anfang der Elektrode zu zünden und ihn ohne weiteres Zutun über der Schweißnaht abbrennen zu lassen.
• Dieses Verfahren entspricht einer selbsttätigen; Schweißurig, hat aber gegenüber einer solchen mit entsprechenden maschinellen Anlagen und Einrichtungen, besorgten (vollautomatischen) Schweißurig nicht die geringste Bedeutung erlangt und ist sogar überhaupt praktisch nicht anwendbar, da sich infolge verschiedener Wärmeeinflüsse die Elektrode während dieses Schweißvorganges ununterbrochen selbsttätig verlagert. Durch die Wärmeeinflüsse treten Verkrümmungen des Elektrodenkei-nes ein, so daß die Schweißraupe auch neben die Schweißfuge zu liegen kommt, was natürlich eine vollkommen unbrauchbare Schweißurig ergibt. Weiter biegt sich das Elektrodenende häufig nach aufwärts, so daß der Lichtbogen, durch Vergrößerung der Entfernung .des Elektrodenendes von der Schweißstelle verlängert wird und gelegentlich erlischt oder mindestens starke. Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht hervorruft usw. Auch nicht gesteuerter, unregelmäßiger Schlackenfluß beeinflußt den Lichtbogen ungünstig und führt zu unregelmäßigen, praktisch nicht verwendbaren Schw.eißungen.
• Diese angeführten Erscheinungen, welche die einfache selbsttätige Verschweißung einer auf die Schweißstelle aufgelegten und nach Zündung sich selbst überlassenen ummantelten Elektrode ohne maschinelle Einrichtung praktisch unmöglich machen, - werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, d:.aß über die ganze Elektrode und den Lichtbogen oder mindestens über diesen und den abbrennenden Elektrodenteil ein Körper aus magnetisch nicht leitendem Material gelegt wird, der die Elektrodenoberfläche mindestens än einzelnen Punkten oder längs mindestens einer Linie derart berührt, daß er mit dem Werkstück zusammen einen Kanal bildet, in welchem die.Elektrode liegt und abbrennt. Durch diese Vorrichtung wird die Elektrode selbst in ihrer Lage längs der Schweißstelle festgehalten und der Lichtbogen- und Schlackenfluß durch .den geschlossenen oder fast geschlossenen Kanal, der durch dien Abdeckkörper einerseits und das Werkstück andererseits gebildet ist, gerichtet und gesteuert.
• Für eine gewöhnliche Stumpfnaht wird beispielsweise lediglich eine mit einer I,#ut versehene Schiene in der ganzen Länge der verwendeten Elektrode über diese und den Schweißspalt gelegt. Besteht -dieser Abdeckkörper aus Metall, Kohle oder einem anderen stromleitenden Material oder aber aus einem bildsamen Material, so ist es vorteilhaft, eine isolierende Schicht, etwa aus Papier oder aus irgendeinem anderen Stoff, als Streifen zwischen Elektrode und Abdeckkörper oder zwischen Werkstück und Abdeckkörper oder aber zwischen Werkstück und Elektrode einerseits und dem Abdeckkörper andererseits einzufügen. Die Einfügung der Zwischenlage aus Papier oder anderen eventuell thermisch oder elektrisch isolierenden Stoffen hat den Zweck, den eventuell elektrisch leitenden Abdeckkörper vom Werkstück selbst zu isolieren und somit sicher zu verhindern, daß die Elektrode gelegentlich auch gegen den Abdeckkörper den Uchtbogen zünden und somit gegen !diesen :abschmelzen könnte. Eine auch thermisch isolierende Schicht erfüllt ferner die Aufgabe, den Abdeckkörper vor der direkten Hitzeeinwirkung des Lichtbogens einigermaßen zu schützen.
• Besteht die erfindungsgemäß eingefügte Zwischenlage aus Papier oder einem anderen brennbaren Material, so erfüllt sie über das Vorgesagte hinaus noch die Aufgabe, den Sauerstoff, der sich unter Umständen noch im Schweißkanal befindet, bei seiner eigenen Verbrennung an sich zu reißen und dadurch die Atmosphäre im Schweißkanal vollkommen zu neutralisieren, also die metallurgischen Eigenschaften des Schweißgutes weiter zu verbessern. Unter Umständen kann diese Zwischenlage mit irgendwelchen ganz besonders desoxvdierenden Mitteln versetzt werden oder auch direkt aus solchen chemischen Mitteln bestehen.
• Der Abdeckkörper selbst kann auch mit einer isolierenden, gegebenenfalls desoxydierenden Schicht an der der Elektrode und dem Werkstück zugewendeten Seite versehen `=erden.
• Der Abdeckkörper kann auch aus verschiedenen entsprechend geformten Teilstücken bestehen, die gemäß Verlauf der Schweißfuge aneinandergefügt werden. Der -,#ibdeclckörper kann auch die Form einer Rolle erhalten, deren Umfang entsprechend der Größe und Form der Elektrode ausgebildet ist. (Durch die Form des Rollenumfanges wird das im Lichtbogen abschmelzende Elektrodenende geführt und mehr oder weniger abgedeckt, so ,daß die Rolle entsprechend dem Abbrand der Elektrode im Lichtbogen vorwärts geschoben, sich längs der Schweißnaht abwälzt. Bei dieser Anordnung der selbsttätigen Schweißung ist es lediglich notwendig, das Schweißstuck entsprechend der Abschmelzgeschwindigkeit der Elektrode zu bewegen, so daß sich der Lichtbogen und das abschmelzende Elektrodenende immer unter der Rolle ungefähr im Berührungspunkt zwischen Rolle und Werkstück befinden.
• In gleicher Weise wie bei anderen Abdeckkörpern kann auch der Rollenkörper an seinein Umfang mit einer isolierenden Schicht versehen werden. oder eine solche Schicht beispielsweise in Form eines Papierstreifens eingeführt werden.
• Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, zwischen Abdeckkörper bzw. Abdeckrolle und dem Werkstück einen Spalt bestehen zu lassen. In diesem Fall kann vorteilhaft beiderseits der Schweißstelle und parallel zu ihr auf die Werkstücke eine isolierende Schicht oder ein isolierender Belag aufgebracht werden.
• Die beiliegenden Zeichnungen stellen einige Beispiele für die Durchführung der Erfindung dar. .
• Fig. i ist ein Querschnitt durch die Anordnung hei flach nebeneinanderliegenden Werkstücken, Fi.g. a ein Schnitt längs der Schweißfuge der Fig. i. Fig. 3 ist der entsprechende Querschnitt und Fig..I der zugehörige Längsschnitt bei unter rechtem Winkel gekanteten Schweißstücken. Fig. 5 und 6 zeigen den Querschnitt und die Längenansicht einer Rundnahtverbindung. In den Figuren sind i und a die zu verschweißenden Werkstücke, 3 ist die ummantelte Elektrode, d. der die Elektrode abdeckende Schutzkörper und 5 die .beim leitenden Schutzkörper vorteilhafte isolierende Schicht, in dargestelltem Falle eine isolierende Zwischenlage.
• Fig. i und z stellt eine gerade Schiene und deren Verwendung auf einer geradlinigen Schweißnaht dar. Ebenso kann einer im Raum beliebig gekrümmten Schweißkante eine der Erfindung entsprechende mit Rille versehene Abdeckschiene oder Abdeckkörper angepaßt werden.
• Nicht nur Stumpfnähte, sondern auch Kehlnähte beliebiger Form können nach diesem Verfahren unter Verwendung entsprechend geformter Abdeckkörper mit gleichem Vorteil hergestellt werden. Es ist unter Verwen- i dung der Erfindung ohne weiteres möglich, die beiden Kehlnähte einer T-förmigen Verbindung, wie Fig. 3 und d. der Patentzeichnung zeigt, gleichzeitig zu ziehen, wobei der Flansch der T-Verbindung horizontal und der Steg vertikal steht, die beiden Lichtbogen also unter 45 ° zur Horizontalen geneigt brennen und das Schweißmaterial genau in dieser Richtung ablegen. Durch die Gleichzeitigkeit der beiden Schweißvorgänge links und rechts des Steges wird ein Verziehen ;des Werkstückes in horizontaler Richtung bei dieser Schweißung vollkommen vermieden.
• Die Wirkung dieser einfachen erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist .verblüffend. Die Elektrode schmilzt mit einer Exaktheit und Regelmäßigkeit ab und liefert dementsprechend: eine Schweißnaht, wie sie bei Handschweißung weder durch den geübtesten Schweißer noch durch die beste Automatenführung erreichbar ist. Bei vollkommenem Abschluß,des Lichtbogens von den Einflüssen des Sauerstoffes und Stickstoffes beim Brennen im Innern des, durch das Schweißstück und den Abdeckkörper gebildetem Raumes wird die mit ummantelten Elektroden erzielte normal gute Qualität der Schweißnaht noch wesentlich erhöht. Festigkeit, Dehnung und Kerbschlagzähigkeit weichen von denen des besten Grundmaterials nicht ab.
• Für die - Verschweißung können Mantelelektroden beliebiger Länge verwendet werden, und die Schweißung erfolgt mit einer vielfach größeren Geschwindigkeit, als mit normaler Handschweißung unter Verwendung der gleichen Elektroden zu erzielen ist. Hierbei wickelt sich der Schweißvorgang vollkommen selbsttätig ab,' die Elektrode schmilzt, an einem Ende entzündet, ohne jedes Zutun bis zum Stromzuführungsende ab, so daß der Bedienungsmann während der Schweißzeit für eine ,andere Arbeit, z. B. Vorrichtung der nächsten Schweißstelle, frei ist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Vorrichtung zum Ausführen von Lichtbogenschweißungen mittels ummantelter, auf die Schweißstelle aufgelegter, nach Zündung sich selbst überlassener Elektrode, gekennzeichnet durch einen die ganze Elektrode und den Lichtbogen oder mindestens diesen und den abbrennenden Elektradenteil überdeckenden, magnetisch nicht leitenden Körper, ider die Elektronenoberfläche mindestens an einzelnen Punkten oder längs mindestens einer Linie derart berührt, daß er mit dem Werkstück zusammen einen Kanal bildet, in welchem die Elektrode liegt und abbrennt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper verschiebbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper als Rolle ausgebildet ist, die längs der Schweißstelle abwälzbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oder Abdeckkörper an seiner der Elektrode und dem Werkstück zugewendeten Seite mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch den Abdeckkörper und das Werkstück gebildeten, die Elektrode einschließenden Kanal desoxydierende Mittel vorgesehen sind.