-
Lichtbogen-Schweißverfahren und -Schweißautomat Es sind automatische
Lichtbogen-Schweißautomaten bekannt, bei denen, die Schweißelektrode in ihrer Achse
senkrecht auf das Werkstück zu bewegt wird, wobei der Vorschub auf das Werkstück
zu durch die elektrischen Verhältnisse" am Lichtbogen gesteuert wird, unabhängig
vom Vorschub des Werkstückes. Als Nachteil dieses Verfahrens kann unter anderem
angesehen werden, daß zwei Antriebe nötig sind.
-
Es ist aber auch ein automatisches Lichtbogen-Schweißverfahren unter
der Bezeichnung Be;-rüh.rungslichtbGgen.-Sch,weißverfahren bekannt, bei welchem
ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem Vorscb.ub, der Schweißelektrode auf
das Werkstück zu und der Längsbewegung der Schweißelektrode längs der Schweißnaht
besteht, derart, daß die. Schweißelektrode in Richtung der zu verschweißenden Naht
eine Neigung aufweist und lediglich eine Vorschubbewegu.ng senkrecht zum Werkstück
ausführt, so d.aß die Länge der Schweißnaht gleich der senkrechten Projektion der
Elektrode auf das, Werkstück ist. Eine Eigenart und ein Nachteil dieses Verfahrens
ist es, daß die Schweißnahtlänge niemals die Länge der Schweißelektrode erreichen
oder gar überschreiten kann und außerdem daß die Neigung der Schweißelektroide gegen
das Werkstück, der Anstellwinkel, je nach gewünschter Schweißlänge je Schweißstabverschieden
ist, wodurch. die Ausbildung des Lichtbogens in dem aus der Ummantelung des Stabes
gebildeten Krater nicht immer die günstigste Form hat. Zu s.teile@r Anstellwinke@l
bei der Be@rührungsschweißung führt zum Kurzschluß zwischen Schweißelektrode und
Werkstück, zu geringer Anstellwinkel zu erheblichen Elektrodenspritzv erlusten.
Das
für Gleich- oder - Wechselstrom zu ve-rwendende, Lichtbogen-Schweißverfahren nach
dieser Erfindung arbeitet ebenfalls mit einer in, Richtung der Schweißnaht unter
einem konstanten Anstellwinkel geneigten, ummantelten Schweißelektrode und mit einem
Vorschub: derselben nach Maßgabe ihres Abbrandes, jedoch besteht kein Zusammenhang
zwischen dem An.stellwinked der Schwe!iße!bektrode und dem Verhältnis. der Schweißnahtlänge
zur Schweißelektrodenlänge, so daß hinsichtlich Lichtbogenbildung und Sehweißnahtgüte
immer ein optimaler Anstellwinkel möglich ist bei beliebiger Schweißnahtlänge, je
Elektrode. Dies. wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elektrode durch
Schrägablauf ihres Ein.spärinfütters, in beliebiger, der gewünschten Schweißnahtlänge
je Elektrode entsprechender Projektion -und bei beliebigem Anstellwinkel auf das:Werkstück,
welchem erforderlichenfalls. als Ganzes. eine Neigung erteilt wird, aufgeischmodzen,
wird.. Zur Durchführung des so, gekennzeichneten Verfahrens. bedient man sich zweckmäßig
einer Vorrichtung, bei den' die Schweißelektrode fest in einem Wagen oder Schlitten
eingespannt ist, der sich. auf einer Ablaufbahn, bewegt, die eine solche! Neigung
hat; daß die, Entfernung zwischen Wagen und Schweißpunkt proporrtional der während
der gleichem Zeit zurückzulegenden Sch,weißnahtlänge abnimmt, Ein Ausführungsbeispie@l
einer solchen automatischen Lichtbogen-Schweißvorrichtung ist in -der Zeichnung,
gleichzeitig mit weiteren Merkmalen der Erfindung, renn schematisch veranschaulicht,
und zwar zeigen.
-
Abb. i und 2 je einen Seitenriß- der' Schweißvorrichtung bei Einstellung
für verschieden lange Schweißstrecken je Schweißelektrode, Abbl. 3 einen, vergrößerten
Ausschnitt aus Abb-. i bzw. 2 in Seitenansicht und im Querschnitt mit dem Ablaufwagen
nebst Sch,weißelektro:de; Werkstück und Führungsschienen bei Flachnahtschweißung,
Abb. q. eine ähnliche Einrichtung wie Abh. 3, bei der jedoch anstatt der Führungsschienen
ein auf dem Werkstück laufender Führungswagenvorgesehen ist, Abb.5 eine @lherlappungsschweißung
mit der Einrichtung nach Ab:b, i und 2 unter Zuhilfenahme nur einer Führungsschiene
sowie Abh.6 eine Keblnahtschweißung mit der Einrichtung nach Abb-. i und 2 ohne-
besondere Führung der Schweißelektrode.
-
Auf einem im Winkel a verstellbaren Ausleger i (Abt. i) befindet sich
ein Ablaufwagen 2, welcher in einem ElektrodenhäJter 3 eine Schweißelektrode 4.
eingespannt trägt. Der von Ausleger und Schweißelektrode gebildete, Winkel ,B ist
durch Festklemmen des Elektro@denhalters 3 an dem Ablaufwagen fest eingestellt,
so daß der Ablaufwagen durch Aufsetzen der Schweißelektrode auf das. Werkstück-8
am Ablaufen gehindert wird, und zwar ruht die Sehweißelektro:de q. mit ihrer Ummantelung
auf dem Werkstück. Gleichzeitig ist damit der Ans.tedlwinked y der Schweißelektrode,
de!r, während des jeweiligen. Schweißprozesses konstant bleiben soll, einerseits
durch die Wahl der Neigung a der Alr laufbahn i gegenüber dem Werkstück 8; andererseits
durch die! des Einspannwinkels ß der SchweißelektrOde ¢ am Ablaufwagen 2 fastgelegt.
-
Nachdem auf irgendeine Weise die Zündung erfolgt ist und sich ein,
Lichtbogen zwischen, der Schwenßelektroda und dem Werkstück gebildet hat, beginnt
das Schweißmetall der Elektrode auf dass Werkstück hin zu fließen, und die Schweißung
setzt ein. Aben- gleichzeitig beginnt auch die! Ummantelung der Schweißelektrode
zu schmelzen und ihre bekannte! Funktion zu erfüllen. Mit dem KürzeTwerden: der
Schweißelektrode aber müssen sich Ablaufwagen nebst Schweißelektrode unter Einwirkung
ihrer Schwerkraft in Richtung der Ablaufbahn, so fortbewegen, d:aß die Ummantelung
der Sehwenßelektro:de auf dem Werkstück ruht und der Lichtbogen, fortwährend Schweißmetall
aus der Sehweißelektro:de - herau!ssrhmilzt und so die Schweißnaht in. Richtung
leas, Gefälles, der Ablaufbahn, erzeugt.
-
Wie durch Vergleich. von Abb. i und. 2 zu erkennen ist, kann, durch
Einstellung eines geringeren Neigungswinkels a (Abt,. i) die, Länge der Schweißnaht
größer und damit der Querschnitt der Schweißnaht natürlich geringer gemacht werden
als bei größerem Neigungswinkel a (Abh. 2). Es ist aber durchaus nicht notwendig,
daß, wie gezeichnet, der Anstellwinkel y der Schweißelektrode bei verschiedener
Neigung der, Ablaufbahn verschieden ist. Vielmehr kann! der Anstedlwinkel durch
Verkleinerung von, Winkel ß bei entsprechender Vergrößerung von Winkel a konstant
gehalten werden.
-
Wie! die Abb. i und 2 zeigen, ist sowohl der Ausleger i als auch das
Werkstück 8 auf einer durch einem Gewind@espindelfuß io neigungsversteillbaren.
Grundplatte 9 angebracht, so daß die gesamte Schweißeinrichtung einschließlich Werkstück
mittels dieses Fußes, in vertikaler Richtung geschwenkt werden kann (Winkel 8),
ohne daß dabei eine sonstige Nachstellung erforderlich wäre. Diese Veränderlichkeit
der Schweißnahtneigung dies Winkels d hat den Zweck, das, schnelle! Nachkommen der
Schlackendecke durch Vergrößerung des Winkels ö bei hoher Schweißgeschwindigkeit
zu gewährleisten und so, eine sehr glatte Sehweißnaht zu erzeugen und andererseits
bei Schweißnähten. mit stärkeren Querschnitten und entsprechend großem Schlackenvolumen
durch Verkleinerung des Winkels ö die Schlacke zurückzuhalten und so! sicher den
Vorlauf der Schlacke zu verhindern und Schlackenein.schlüs!se in, der Schweißnaht
zu vermeiden:.
-
Bei kleinem Auslegerwinkel a hat der Ablaufwagen i durch Schwerkraft
zu wenig Antrieb, was durch Vergrößerung des. Grundplattenn.eigungswinkels, ö wieder
ausgeglichen wird. Es ist aber auch möglich, dem Antrieb des Wagens ganz oder teilweise
durch Federkraft oder andere zusätzliche Kräfte zu bewirken.
-
Handelt es sich um die Herstellung einer Kehlnaht oder einer V-Naht,
so! wird die Schweißelektrode q., wie aus Abb:. 6. ersichtlich, ohne weiteres
sicher
geführt. Bei Flachschweißungen ist es jedoch erforderlich, die aktive, Seite! de!s
Schweißstabes. zu führen, was erfindungsgemäß entsprechend Abb. 3 und 5 durch ein-
oder beiderseitiger, am Schweißstab. befindliche Leiitschiene@n 5 aus Kupfer, Aluminium
oder anderen geeigneten Stoffen geschieht oder entsprechend Abb. 4 durch einen Führungswagen,
6, welcher dicht über der Schweißnaht, durch, die Schweißelektrode mitgenommen,
läuft. Dabei können die Führungsschienen 5 und die Schiene des Führungswagens 6
am Werkstück 8 oder an einem weiteren Ausleger befestigt sein oder aber auch vom
Werkstück 8 selbst gebildet werden.