-
Lichtbogenschweißverfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
für die elektrische Lichtbogenschweißung mit abschmelzender, auf dem Werkstück gelagerter
und gegen dieses isolierter Metallelektrode, bei welchem der Schweißvorgang sich
selbst überlassen ist.
-
Um das bekannte, in der Praxis jedoch kaum eingeführte elektrische
Schweißen mit auf dem Werkstück gelagerter und gegen dieses isolierter Elektrode
einwandfrei ausführen zu können, ist es erforderlich, diese so auf dem Werkstück
festzuhalten, daß sie sich weder durch mechanische Einflüsse noch durch Einwirkungen
der Wärme aus der Richtung der zu schweißenden Naht verlagert oder verzieht, weil
sonst der Lichtbogen abreißt und die Schweißung unterbrochen wird.
-
Es liegt nahe, die Elektrode zu belasten oder an Blas Werkstück anzuklemmen,
womit ein Verlagern oder Verziehen derselben behoben werden kann, doch ist diese
Maßnahme umständlich und den örtlichen Verhältnissen oft nicht anpaßbar. Besonders
gilt das für Schweißnähte, die an schräg oder senkrecht stehenden Werkstücken oder
über Kopf ausgeführt werden müssen. Außerdem sind die Berührungsstellen der Elektrode
mit denen der Belastungs- oder Anklemmvorrichtungen dem Abbrand der Elektrode ausgesetzt
und können dabei selbst angeschmort und unbrauchbar werden.
-
Es sind auch Vorschläge gemacht worden, die auf dem Werkstück gelagerte
und während des Schweißvorganges sich selbst überlassene Elektrode durch besonders
gestaltete, thermisch und elektrisch gegen sie isolierte Körper ganz oder teilweise
zu umschließen. Der Abschluß soll sich über die ganze Länge der Elektrode und den
Lichtbogen oder nur
über letzteren erstrecken: Wenn auch durch diese
Maßnahme ein Verlagern und Verziehen der Elektrode und durch hinzugenommene, beim
Abschmelzen derselben mit verbrennende Stoffe der Luft-Sauerstoff und Stickstoff
von der abschmelzenden Elektrode und dem Schweißbad zurückgehalten werden, so ist
doch die Herstellung der Abschluß- bzw. Abdeckkörper mit den isolierenden und desoxydierenden
Einlagen umständlich und kostspielig sowie großer Abnutzung ausgesetzt, besonders
dann;,wema auch hier die auszuführende Schweißnaht aus der Ebene oder von der geraden
Richtung abweicht.
-
Die Erfindung geht davon aus, die auf dem Werkstück gelagerte Elektrode
gegen Verlagern oder Verziehen dadurch zu sichern, daß sie, anstatt sie zu belasten,
anzuklemmen oder zu umschließen, mittels eines geeigneten Werkstoffes auf dem Werkstücke
festgeklebt wird. Der hierbei zur Verwendung kommende Werkstoff besteht aus einer
teigigen Paste, die entlang der zu schweißenden Naht aufgetragen wird und, nachdem
die Elektrode in sie eingebettet wurde, erhärtet. Je größer dabei die Klebefläche
der Paste sowohl am Werkstück wie an der Elektrode vorgesehen wird, um so sicheren
Halt hat die in die Paste eingebettete Elektrode. Vorteilhaft wird die Paste von
Hand oder mechanisch aus einer Vorratstube mit entsprechendem Mundstückprofil auf
das Werkstück aufgetragen. Ein beispielsweise geeignetes Profil der aufgetragenen
Paste ist in Abb. r der Zeichnung dargestellt. Die in sie eingebettete, in diesem
Fall blanke Elektrode ist in Abb.2 gezeigt. Es bezeichnen in beidenAbbildungen a
die Werkstücke, b die Elektrode und c die aufgetragene Paste. Bei Verwendung blanker
Elektroden ist Voraussetzung, daß die zu erhärtende Paste stromisolierend ist, da
die auf dem Werkstück gelagerte Elektrode gegen diese isoliert sein muß.
-
Die Zusammensetzung der Paste kann auch so erfolgen, daß sie neben
der erhärtenden und klebenden sowie der isoIierenden-Eigensohaft die der Zurückhaltung
des Luft-Sauerstoffes und Stickstoffes von der abschmelzenden Elektrode und vom
' Schweißbad aufweist. In dieser Zusammensetzung gleicht sie dem Werkstoff, mit
welchem die Umhüllung der bekannten umhüllten Elektroden erfolgt, bei ihrer Verwendung
jedoch kann die umständliche und nicht unerhebliche Kosten verursachende Herstellung
dieser Umhüllung entfallen, womit ein bedeutender Vorteil erzielt wird. Daß außerdem
durch die auf die zu schweißende Naht aufgetragene Paste und die in -sie fest eingebettete
Elektrode die in ihr enthaltenen Stoffe zur Zurückhaltung des Luft-Sauerstoffes
und Stickstoffes beim Schmelzen und Verdampfen gleichmäßiger und intensiver zur
Wirkung kommen, ist ein weiterer wesentlicher Vorzug. Die eingebettete Elektrode
kann auch gänzlich eingehüllt werden; zu diesem Zwecke sind die verbleibenden blanken
Stellen an ihr mit der Paste zu überdecken. In Abb. 3 ist das beispielsweise geeignete
Profil der aufzutragenden Paste unter d dargestellt.
-
Sollen die bekannten umhüllten Elektroden Verwendung finden, so ist
für die die Elektrode aufzuklebende, Paste nur die Eigenschaft der Erhärtung Voraussetzung,
sofern der Umhüllungsstoff stromisolierend ist. In Abb. q. ist die Auftragungsart
der Paste und die in sie eingebettete umhüllte Elektrode dargestellt, sie entspricht
dem Beispiel nach Abb, r und 2. Die umhüllte Elektrode ist mit e bezeichnet. Die
einzubettende Elektrode wird in die aufgetragene Paste gedrückt, was in einfacher
Weise mit der Hand erfolgt. Es kann dazu aber ein Werkzeug beispielsweise mit einer
Handhabe und einem Lehrmaß, das den gleichmäßigen Abstand der Elektrode von den
Werkstücken festlegt, Verwendung finden. Abb. 6 zeigt dieses Werkzeug w mit der
Handhabe h und mit dem Lehrmaß d-dl links in der Abbildung vor und rechts
nach dem Ein- bzw. Niederdrücken der Elektrode b in die Paste c. Die Werkstücke_sind
mit a'bezeichnet. Das Werkzeug w kann, um es verschiedenen Elektrodenstärken anzupassen,
verstellbar sein. Es kann auch Laufrollen besitzen, womit man während des Niederdrückens
desselben entlang der Elektrode fährt.
-
Der Erhärtungsvorgang der Paste kann durch Wärmeeinwirkung beschleunigt
werden, ebenso wie durch diese Einwirkung eine schnellere Trocknung des Umhüllungsstoffes
der bekannten Elektroden erfolgt. Zu dem Zweck fährt man mit einer wärmestrahlenden
Vorrichtung, die von Hand oder mechanischt geführt wird, entlang der in die Paste
eingebetteten Elektrode. In Abb. 5 ist eine beispielsweise Ausführung dieser Vorrichtung,
die von Hand bewegt wird, ersichtlich. Die zu verschweißenden Werkstücke sind wieder
mit a, die Elektrode mit b
und die aufgetragene Paste mit c bezeichnet.
Die Wärmevorrichtung selbst besteht aus einem schalenartigen Körper f, der beispielsweise
durch ein elektrisches Element g beheizt wird und die aufgetragene Paste umschließt.
Am Körper f ist eine Handhabe h angebracht, welche zugleich den Heizstromanschluß
aufnimmt.
-
Mit dein Werkzeug zum abstandsgleichen Niederdrücken der Elektrode
in die aufgetragene Paste kann die wärmestrahlende Vorrichtung zur beschleunigteii
Erhärtung derselben nach Abb.7 und 8 kombiniert werden. Die Werkstücke sind wieder
mit a, die Elektrode mit b, die aufgetragene Paste mit c bezeichnet. In die
Vorrichtung sind die Laufrollen r im Abstandsmaß d-d' und das Wärmeelement
g eingebaut: Die Handhabe ist mit h bezeichnet. Die Abbildungen zeigen die Vorrichtung
bei niedergedrückter Elektrode in die Paste.
-
An Stelle einer Elektrode können auch mehrere zur Verwendung kommen
und somit gleichzeitig mehrere Schweißnähte im sich selbst überlassenen Schweißvorgang
hergestellt werden.
-
Das neue Verfahren findet auch vorteilhafte Anwendung für elektrische
Schutzgas-Lichtbogen- und elektrische Gasschmelz-Lichtbogen-Schweißung, weil hier
mit den zugehörigen Gasbrennern nur dem sich selbst überlassenen elektrischen Schweißvorgang
entlang der abschmelzenden Elektrode und dem fortlaufenden Schweißbad zu folgen
ist. Die in die erhärtende Paste eingebettete Elektrode bietet hier gegenüber der
Festhaltung derselben durch. Belasten,
Anklemmen oder Umschließen
alle Vorzüge, da mit den zusätzlichen Gasbrennern ungehindert ihrem Schweißfluß
und dem fortlaufenden Schweißbad gefolgt werden kann.
-
In Zusammenwirkung der beschriebenen Erfindungsgedanken wird die Möglichkeit
gegeben, die an sich überragende elektrische Lichtbogenschweißung mit auf dem Werkstück
gelagerter Elektrode, die während des Schweißvorganges sich selbst überlassen ist,
in einfachster Weise zum praktischen Gebrauch zu verhelfen.