DE8300505U1 - Torch device for narrow gap welding - Google Patents
Torch device for narrow gap weldingInfo
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Classifications
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Falkenweg 16 5276 Viehl 2Falkenweg 16 5276 Viehl 2
"JSHG/NG"JSHG/NG
Die Erfingung betrifft eine Brennereinrichtung für die Narrow-Gap-Schweißung ( auch Engspaltechweißung oder Steilflankennahtschweißung genannt ), nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1The invention relates to a burner device for narrow-gap welding (also called narrow-gap welding or steep-flank seam welding), according to the preamble of claim 1
In den letzten 1o - 15 Jahren ist für das Verbindungsschweißen von dickwandigen Querschnitten die Narrow-Gap-Schweißung nach verschiedenen Verfahren vorgestellt worden. Durch Einsparungen von Zusetzwerkstoff, Schweißzeit und Energie sind infolge geringer Nahtquerschnitte erhebliche Einsparungen möglich.In the last 10 - 15 years, narrow-gap welding has been introduced using various methods for joining thick-walled cross-sections. Significant savings are possible due to savings in filler metal, welding time and energy as a result of smaller seam cross-sections.
Technische Vorteile ergeben sich u.a. durch geringe Wärmeeinbringung, demzufolge gute technologische Gütewerte im •Schweißgut und in der Wärmeeinflußzone sowie geringe Schrumpfung.Technical advantages include low heat input, consequently good technological quality values in the weld metal and in the heat-affected zone as well as low shrinkage.
Es wurden weltweit sowohl UP-Varfehren als auch Schutzgasverfahren entwickelt.Both submerged arc welding and inert gas welding processes have been developed worldwide.
- Pulverauführung und £chlackenentfernung in der engen fuge.- Powder application and slag removal in the narrow joint.
- Das Ergebnis ist nicht unmittelbar visuell kontrollierbar ^ was aufwendige Steuerungs- und fcontrolleinrichtungen erforderlich macht»- The result cannot be checked directly visually ^ which makes complex control and monitoring devices necessary»
- Es ist Jeweils aur eine Raupe in einer Pahit möglich, wobei jede Beupe ( linfcs/rechts bzw, dreilagentechnik ) neu ausgesteuert werden muß.- Only one track can be used in one layer, whereby each track (left/right or three-layer technology) must be re-adjusted.
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,: .*·.1&thgr;&iacgr;; Januar 1983 ,·. ' ',,' J, * .\t'EHG/NG - 2 -,: .*·.1&thgr;&iacgr;; January 1983 ,·. '',,' J, * .\ t 'EHG/NG - 2 -
-Probleme durch Bindefehler, Poren und Spritzer - Sowohl Verfahren mit Lichtbogenpendelung, als auch mit Doppellichtbogen sind sehr anfällig gegen Veränderungen der Drahtzufuhr und des Anete11abstände&bgr; zur Planke ( hochbrennen des Lichtbogens ), woraus sich infolge der relativ kleinen Schmelzbäder starke Einflüsse auf Einbrand und Nahtgeometrie ergeben.-Problems caused by lack of fusion, pores and spatter - Both processes with arc oscillation and with double arc are very susceptible to changes in the wire feed and the distance between the arc and the plank (burning up of the arc), which, due to the relatively small melt pools, have a strong influence on penetration and seam geometry.
Alle Verfahren mit Lichtbogenpendelung haben darüberhineus den Nachteil, daß die Erstarrungszone ( Dendritenstoß ) in der Nahtmitte liegt, was bei den starken Querschnitten sicher die BiBgefahr erhöbt.All processes using arc oscillation also have the disadvantage that the solidification zone (dendrite impact) is located in the middle of the weld, which certainly increases the risk of biting with the large cross-sections.
Die bisher vorgestellten Narrow-Gap, - UP - und Schutzgasverfahren haben folgende Nachteile gemeinsam :The narrow-gap, UP and inert gas processes presented so far have the following disadvantages in common:
a) Hohe Anforderungen an die Vorbereitung der Nahtflanken hinsichtlich Oberflächen und Toleranzen der Spaltfugea) High requirements for the preparation of the weld flanks with regard to surfaces and tolerances of the gap
b) Sehr aufwendige, teure Geräte und Steuerungseinrichtungen zur Sichereteilung der präzisen Drahtzuführung unten in der Fuge erforderlichb) Very complex, expensive equipment and control systems required to ensure precise wire feeding at the bottom of the joint
c) Einschränkung der Wirtschaftlichkeit durch relativ geringe SchweiBleistung ( Einschaltdauer und Abschmelzleistung )c) Restriction of economic efficiency due to relatively low welding performance (duty time and deposition rate)
Um die Anforderungen der Praxis für das Narrow-Gap-Schweißen gemäß Punkt 1 - 6 zu erfüllen, wurde die nachstehend beschriebene Brennereinrichtung für die Schutzgasschweißung entwickelt, die nach dem Doppe !licht bogeneys tem in Tandemanordnung mit 2 Stromquellen arbeitet.In order to meet the practical requirements for narrow gap welding according to points 1 - 6, the torch device described below was developed for gas shielded welding, which works according to the double arc system in tandem arrangement with 2 power sources.
&Ggr;" 1&ogr;. Januer 1983 ^ &Ggr;" 1&ogr;. January 1983 ^
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- 3 Ausführungsbeispiel echematiech :- 3 Example of echematiech:
in Zeichnung 1/1 Pig. 1 : Brennereinrichtung längs in Zeichnung 1/2 Pig. 2 : Brennereinrichtung quer sowie Fotos 1-3in drawing 1/1 Pig. 1 : burner device lengthways in drawing 1/2 Pig. 2 : burner device crossways and photos 1-3
1) Nahtflankenvorbereitung mit normaler qualifizierter Azetylen-Sauerstoff-Schneidtechnik1) Weld flank preparation with normal qualified acetylene-oxygen cutting technique
2) Mögliche Toleranzen der gewählten Spalt/Fugenbreite : ca. ± 1,5 nun2) Possible tolerances of the selected gap/joint width: approx. ± 1.5 mm
3) Basisbreite der Spalt/Fugenöffnung je nach Vanddicke und sonstigen Umständen wählbar etwa zwischen 1o - 2o mm3) Base width of the gap/joint opening can be selected depending on wall thickness and other circumstances, approximately between 1o - 2o mm
4) Zwei Saupen ( rechts/links ) in einer Fahrt ohne Schlacke zur Sichereteilung der Wirtschaftlichkeit in Verbindung mit sicherem Einbrand in den Nahtwinkeln/Flanken und Verlagerung der £retarrungszone innerhalb der Lage aus der Kahtmitte.4) Two slag burners (right/left) in one pass without slag to ensure economic efficiency in conjunction with reliable penetration into the weld angles/flanks and shifting the resolidification zone within the layer from the center of the weld.
5) Hohe Abschmelzleistung und Sinschaltdauer5) High melting performance and duty cycle
6) Großer Spielraum in der Schweißgeschwindigkeit zur bestmöglichen Anpassung hinsichtlich der optimalen Wärmeeinbringung und der Nabtgeometrie6) Large scope for welding speed for the best possible adaptation in terms of optimal heat input and weld geometry
Brenner (1) und (2) sind voneinander isoliert (3)» am oberen Anschlagpunkt mit einem Gelenkmechanismus aufgehängt (4).Burners (1) and (2) are isolated from each other (3)» suspended from the upper attachment point with a joint mechanism (4).
Durch Federkraft werden im Spalt die beiden Brenner in rechts/links-Stellung gespreizt, wobei zur Flankenführung unten im Spalt nichtstromführende Gleitdüsenelemente ( Halbschalen ) (5) Verwendung finden.The two burners are spread in the gap in the right/left position by spring force, whereby non-current-conducting sliding nozzle elements (half shells) (5) are used to guide the flanks at the bottom of the gap.
1o. Januar 198310 January 1983
Diese dienen zur Führung und automatischen Konstanthaltung des Drehtabstandes zur Nahtflanke, auch bei Veränderungen in der Nahtbreite, sowie zugleich zur Gasführung.These are used to guide and automatically maintain the rotation distance to the seam flank, even if there are changes in the seam width, and at the same time to guide the gas.
Zur Anpassung an verschiedenen Anforderungen sind die Gleit-Düsenelemente austauschbar und auf der Führungsseite in unterschiedlichen Dicken einsetzbar (6).To adapt to different requirements, the sliding nozzle elements are interchangeable and can be used on the guide side in different thicknesses (6).
Der Feder/Gelenkmechanismus (7) zur Spreizung der Brenner, ist in Nullstellung ( ggf. negativ ) aretierbar für die Einführung in die Nahtfuge,, sowie in mex-Stellung für die Restfüllung im oberen Bereich, wenn keine Seitenführung mehr gegeben ist.The spring/joint mechanism (7) for spreading the burners can be locked in the zero position (negative if necessary) for the introduction into the seam joint, as well as in the mex position for the remaining filling in the upper area when there is no longer any lateral guidance.
Die Brennerelemente sind wassergekühlt. Der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Draht ist veränderbar.The torch elements are water-cooled. The distance between the first and second wire is variable.
Durch einseitige Anbringung der Zuführungen von Strom, Wasser, Gas und der Aufhängung ist die Einrichtung auch für das Narrow-Gap-Schweißen von T-Anschlüssen verwendbar«(8) Die Brennereinrichtung ist verwendbar für die Schweißpos, w und q.By attaching the power, water, gas and suspension supplies on one side, the device can also be used for narrow-gap welding of T-connections«(8) The torch device can be used for welding positions w and q.
In besonderer Weise werden die Anforderungen nach Punkt 1-6 erfüllt, wenn in Verbindung mit dieser Einrichtung Metallfülldrähte verwendet werden, die mit zwei Gleichstromquellen jeweils am Minuspol verschweißt werden. Der Schlackenenteil von 3 - 5 % dieser Fülldrähte ist so gering, daß er nicht entfernt werden muß, einzelne kleine Schlackeninseln springen beim Erkalten von selbst ab. Infolge der Flexibilität dieser Fülldrähte kann ohne Probleme der 0 1,6 mm verwendet werden. In Verbindung mit Mischgas Ar + 5 % CO lassen sich damit Abschmelzleistungen pro Draht von ca 6 - 9 kg/h erzielen, bei geringem Spritzeranteil, opti malen Nahtformunge- und Einbrandverhältnissen sowie einem großen Bereich in der Schweißgeschwindigkeit ( ca. 5o - 1oo cm/min. )The requirements of points 1-6 are particularly met when metal cored wires are used in conjunction with this device, which are welded with two direct current sources at the negative pole. The slag content of 3 - 5 % of these cored wires is so small that it does not need to be removed; individual small islands of slag fall off on their own when they cool down. Due to the flexibility of these cored wires, the 1.6 mm diameter can be used without any problems. In conjunction with mixed gas Ar + 5 % CO, melting rates per wire of approx. 6 - 9 kg/h can be achieved with this, with a low spatter content, optimal seam formation and penetration conditions and a wide range of welding speeds (approx. 50 - 100 cm/min.).
1o. Januar 1983 "EHG/NG10 January 1983 "EHG/NG
Bei der Verwendung von Massivdrahtelektroden dürfte der optimale 0 1,2 mm sein. Hierbei sollten moderne Impulsstromquellen verwendet werden, um geringstmögliche Spritzerbildung sicherzustellen.When using solid wire electrodes, the optimal diameter should be 1.2 mm. Modern pulse current sources should be used to ensure the lowest possible spatter formation.
Für die Steuerung der Drahtzufuhr sollten elektronische Steuerungen verwendet werden, die bei Veränderungen der freien Drahtlänge ( Stickout ) die Parameter : Stromstärke und Spannung konstant halten, so daß bei Toleranzen in der Spaltbreite, ein gewisser automatischer Ausgleich über die Anpassung der Abschmelzleistung erfolgt.Electronic controls should be used to control the wire feed, which keep the parameters current and voltage constant when the free wire length (stickout) changes, so that tolerances in the gap width are compensated for automatically by adjusting the melting power.
Claims (1)
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DE19838300505 DE8300505U1 (en) | 1983-01-11 | 1983-01-11 | Torch device for narrow gap welding |
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DE8300505U1 true DE8300505U1 (en) | 1987-06-04 |
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1983
- 1983-01-11 DE DE19838300505 patent/DE8300505U1/en not_active Expired
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