EP2393623A1 - Protective gas tube and contact tube of a device for improved narrow-gap welding - Google Patents

Protective gas tube and contact tube of a device for improved narrow-gap welding

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Publication number
EP2393623A1
EP2393623A1 EP10704772A EP10704772A EP2393623A1 EP 2393623 A1 EP2393623 A1 EP 2393623A1 EP 10704772 A EP10704772 A EP 10704772A EP 10704772 A EP10704772 A EP 10704772A EP 2393623 A1 EP2393623 A1 EP 2393623A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact tube
tube
contact
protective gas
inner core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10704772A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Gunzelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP10704772A priority Critical patent/EP2393623A1/en
Publication of EP2393623A1 publication Critical patent/EP2393623A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0213—Narrow gap welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/164—Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
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    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
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    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
    • B23K9/295—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas using consumable electrode-wire

Definitions

  • the invention relates to a method for narrow gap welding with the MSG welding method, in which the welding device is guided in the welding joint and at least one passing through a protective gas tube melting wire electrode is supplied under protective gas at a predetermined Drahtvorschubgeschwin- speed to the welding area, and wherein the
  • Parameters welding current, electrode wire feed and Schutzgasrohrabstand be set such that forms a rotating arc at the end of the wire electrode. Due to its versatility, good mechanizability and high productivity, MSG welding is one of the most widespread arc fusion welding processes. The economy of this known method can be further improved if the required joint cross section is reduced and passed over to narrow gap welding. However, in the deep and narrow welds, introducing the welder into the joint and positioning the consumable wire electrode to the workpiece flanks to be joined presents problems. The risk of binding errors on the workpiece flanks is thereby relatively high, especially in the case of flame-cut workpiece flanks and the resulting large gap tolerances.
  • the arc generated between the wire electrode and the workpiece should alternately form on both sides of the workpiece.
  • This has hitherto been realized by a mechanical deflection of the wire electrode a distinction being made here between static and dynamic process principles.
  • static process principles two wire electrodes are plastically deformed or mechanically guided such that the ends of the wire electrodes are each deflected towards a workpiece flank.
  • dynamic process principles the ends of a wire electrode oscillate back and forth between the two workpiece flanks or become two twisted wire electrodes fed, which then occupy different layers with respect to the workpiece edges during melting.
  • the bridgeable weld joint width is limited, so that there is a risk of Flankenbinde toleraten at production-related larger gap widths.
  • the invention has for its object to provide a device for narrow gap welding with the MSG welding process, in which good welding results can be ensured even with larger gap widths and especially in production-related gap tolerances.
  • Wire feed (28) is arranged for a fuse wire (30), wherein the protective gas tube (60) has an active cooling, in particular cooling tubes for cooling,
  • Wire feed (28) is arranged for a fuse wire (30), wherein the protective gas tube (60) is rectangular,
  • Wire feed (28) is arranged for a fusible wire (30), wherein the protective gas tube (60) at least at the end (31), in particular only at the end (31),
  • the metallic material at the end (31) of the protective gas tube (60) has a higher thermal conductivity
  • the second material (34) has a
  • thermo conductivity of the second material (34) is higher than that of the first
  • Wire feed (28) for a fuse wire (30) is arranged, wherein that the contact tube (27) has an end (43) with an end face (44) and a longitudinal axis (r) and that the longitudinal axis (r) one of 90 ° different Forms an angle with the end face (44) of the end (43),
  • Wire feed (28) for a fuse wire (30) is arranged, wherein the contact tube (27) is coolable, in particular in the interior (34).
  • the protective gas tube (60) is rectangular,
  • the protective gas tube (60) has active cooling, in particular cooling tubes and in particular at the end (31),
  • the protective gas tube (60) at least at the end (31), in particular only at the end (31),
  • the metallic material at the end (31) of the protective gas tube (60) has a higher thermal thermal conductivity than at the beginning of the protective gas tube (60), very particularly molybdenum (Mo) or tungsten (W) or their alloys , or copper (Cu) or a copper alloy,
  • Mo molybdenum
  • W tungsten
  • Cu copper
  • the protective gas tube (60) is ceramic at the end (28), in particular only at the end (28),
  • the contact tube (27) is constructed from an inner core (34) of a second material and an outer sheath (37) of a first material, the sheath (37) largely, in particular at least 90%, of the inner core (34). wrapped, wherein the first material (37) of the second material
  • the second material (34) has a
  • thermo conductivity of the second material (34) is higher than that of the first
  • the contact tube (27) of an inner core (34) and an outer shell (37) is constructed when the contact tube (27) at least at the end (43), in particular only at the end (43), on the outer lateral surface of a non-stick coating (49), in particular a ceramic coating (13), and when the coating (49) is applied to the jacket (37) or the inner core (34),
  • the contact tube (27) is made up of an inner core (34) and an outer jacket (37), and if the inner core (34) forms a part (52) of the outer lateral surface of the contact tube (27) only at the end (43) of the contact tube (27) Forms contact tube (27),
  • the contact tube (27) has an end (43) with an end face
  • the contact tube (27) has a contact nozzle (25) at the end, if the contact tube (27) has a lateral surface, and if one end of the contact nozzle (25) does not protrude beyond an extension (46) of the lateral surface imagined in the longitudinal direction of the contact tube (27), • the contact tube (27) can be cooled, in particular in the interior (34)
  • the non-stick coating (13), in particular the ceramic coating (13) does not extend beyond the outer surface (55) formed by the inner core (34) of the contact tube (27),
  • FIGS 2 to 14 show embodiments of the invention.
  • the narrow gap welding process in particular the Unterpulver- narrow gap welding process is preferably with a
  • Welding device SE performed as shown schematically in Figure 1 and is possible in place of the supply of a wire with a powder feed.
  • the welding device SE comprises a wire electrode 30, which is supplied within a protective gas tube 60 in a contact tube 27 with Drahtzu- drove the position to be welded.
  • the wire electrode 30 is supplied via a feed 32 at a speed VD to the welding position and exits at the metallic contact nozzle 25. Powder may be added instead of the wire.
  • the protective gas tube 60 with wire electrode 30 is preferably connected via a gear 64 to a motor 62.
  • the motor 62 generates by rotation in alternating directions a pendulum movement of the wire electrode 30 within the gap 10, the amplitude of which is adjustable.
  • the welding device SE is positioned and moved relative to the workpiece flanks 20a, 20b visible from above within the gap 10, while the motor 62 generates the pendulum movement with desired amplitude of the wire electrode 30 within the gap 10.
  • the light arc 40 of the welding device SE is set via the parameters welding current, welding voltage, electrode wire feed and distance between the uppermost bead 50 and the last welding layer and the protective gas pipe 60. This
  • Arc 40 may be configured by its parameters as either a rigid or a rotating arc 40.
  • the wire electrode 30 and the arc 40 perform a pendulum motion generated by the motor 62 between one of the workpiece flanks 20a, 20b and a central region 12 of the gap 10 and simultaneously move along the gap 10.
  • a first bead 50 is produced which directly adjoins one of the workpiece flanks 20a, 20b and extends approximately to the middle of the gap 10 (cf.
  • the first bead 50 of a layer fills the gap 10 only partially, so that a complete layer of at least two adjacent beads 50 is formed.
  • the number of beads 50 may be selected, for example, depending on the width of the gap 10 or on the time available for the welding process.
  • the bead 50 By forming the bead 50 between only one workpiece flank 20a and the central region 12 of the gap 10 prevents the slag layer between the opposite workpiece flanks 20a and 20b braced and thereby makes removal difficult or even impossible.
  • a bead 50 is generated, on the one hand has an optimal quality and on the other hand, on its separating and hardening slag can be easily removed.
  • the width of the bead 50 can be adjusted specifically to the width of the gap 10. In order to be able to further reduce the width of the gap 10, for example, thinner wire electrode diameters are used in the context of the submerged arc narrow gap welding process.
  • the position of the produced bead 50 relative to the workpiece flanks 20a, 20b during the welding operation can not be visually inspected. Therefore, the above method is performed while positioning the welding device SE in relation to the workpiece flanks 20a, 20b visible from above and moving along the gap 10. From the pendulum movement out is a current adjustment of the width of the
  • the arc 40 is particularly advantageous in the case of the submerged arc narrow-gap welding process to use the arc 40 as a sensor for detecting the position of the arc 40 in relation to the workpiece flanks 20a, 20b and to the already produced bead 50 or a complete layer.
  • Arc 40 and its parameters as a sensor is thus the sub-powder narrow-gap welding without visual observation and intervention options automatic tracking of the welding device SE to the workpiece edge as in the open arc method (TIG, MIG / MSG) reachable.
  • the arc configuration is initially defined by the selection of welding voltage and / or welding current.
  • the actual Welding voltage and / or the actual welding current to the wire electrode 30 detected and evaluated.
  • the evaluation of this data provides the position of the arc 40 relative to the adjacent workpiece flanks 20a, 20b and to the underside of the gap 10 formed by a complete layer or bead 50.
  • the welding voltage / welding current characteristic of the arc 40 is sensitive to the distance between wire electrodes 30 and workpiece. In this way, a position control of the arc 40 based on the detected actual welding data is possible.
  • the actual position of the arc 40 detected from the weld data of the arc 40 is communicated to the controller of the welder SE to-if necessary-move the welder SE along the nip and / or oscillate the wire electrode 30 based on the stored targets to correct for the welding process. Based on this method, it is possible to perform accurate submerged narrow gap welding without visual contact with the produced bead 50. Furthermore, there is no impairment of the weld by the forming on the respective bead 50 Schlacke für, since it is easily removable. If a wire electrode 30 with a diameter of 1.2 mm is preferably used, a
  • FIG. 2 shows a protective gas tube 60 in cross section, which is preferably rectangular.
  • At least the end 28 of the protective gas tube 60 is rectangular. Thus, 60 more mass is present through the rectangular shape of the shielding gas tube, so that a heating is not so fast due to the inertia of the larger mass of the protective gas tube 60.
  • the protective gas tubes are round, so that they have little mass. Here exactly the opposite is wanted.
  • the protective gas tube 60 preferably has a cooling.
  • the cooling is formed inside the protective gas tube 60 (not shown).
  • a water cooling is used.
  • the shielding gas tube 60 preferably at the end faces, is cooled via cooling lines (not shown).
  • the cooling ducts are preferably present as tubes on the inner surface of the protective gas tube 60 and thermally connected to this 60, preferably by soldering or welding.
  • the cooling pipes may also be formed integrally in the protective gas pipe 60.
  • the active cooling generally refers to any form of protective gas tube 60 (FIGS. 3 to 5).
  • the cooling preferably extends to the end 13 of the protective gas tube 60, at least until the end of the metallic portion of the shielding gas tube 60 (FIGS. 3, 5).
  • the active cooling also prevents the protective gas tube 60 from melting and the protective gas flowing out of the protective gas tube 60 from being heated up (density decrease).
  • the protective gas tube 60 which is preferably rectangular in shape, preferably has copper or a copper alloy in a block 31 at least at the end 13, in particular only at the end 13.
  • the block 31 at the end 13 of the protective gas tube 60 has a higher thermal conductivity than the upper part 23 of the protective gas tube 60th
  • the end 31 means viewed in the longitudinal direction of the protective gas tube 60 ⁇ 30% of the length of the protective gas tube 60th
  • the end 13 of the protective gas tube 60 is where out of the wire feed 27, the wire 30 exits.
  • the upper part 23 is preferably longer than the block 31.
  • the copper block 31 of the protective gas tube 60 it is better to dissipate the heat that arises in the gap 10 during welding.
  • the protective gas tube 60 preferably at the end faces, cooled via cooling lines here (not shown).
  • Figure 4 shows another embodiment of the invention, in which the protective gas tube 60 at the end 13 a wear paragraph 28 is formed, that is not formed from the material of the upper part 23.
  • This is preferably a ceramic.
  • the protective gas tube 60 may preferably from the half
  • Wear material be formed and in the upper part 23, d. H. be formed metallic in the region above the opening of the gap 10, wherein a lower portion 28, the weld-resistant material, in particular ceramic.
  • the region 28 may be fixed by active soldering or screwing to an upper part 23, in particular a metallic part. In particular, it is 28 releasably secured so that it is easy to replace.
  • Figure 5 shows another embodiment of the invention, in which the end 13 of the protective gas tube 60 is ceramic.
  • Figure 5 Figure 2 + "28" at the end.
  • FIG. 6 shows the contact tube 27 in cross section.
  • the contact tube 27 with the wire feed 28 is in the inner core 34 (34 is hollow) made of a first material, preferably copper-containing material and outside (shell) 37 of a non-copper-containing metallic material.
  • the first material in the inner core 34 preferably has a higher thermal thermal conductivity than the second material, so it is different from the second material.
  • the inner core 34 is cooled (not shown).
  • a copper tube 34 and a non-copper containing tube 37 is used.
  • a steel is used for the outer tube, the shell 37.
  • the Manteil 37 rests directly on the inner core 34 and is preferably connected thereto.
  • the jacket 37 encloses the inner core 34 at least 90% on its lateral surface 34 (FIGS. 11, 12).
  • the contact tube 27 may be made of a material and cooled.
  • FIG. 7 shows a particular embodiment of FIG. 6, in which the outer surface Contact tube 27 at the end 43 of the contact tube 27 is also formed by the first material, so preferably a copper-containing material, ie, the inner core
  • 34 is L-shaped and forms part of the outer surface, i. a part of the lateral surface 55 of the
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of the contact tube 27.
  • the end face 44 of the contact tube 27 is formed obliquely here. Sloping means that the angle ⁇ between the end face 44 (a plane) and the axis of rotation / longitudinal axis r of the contact tube 27 is different from 90 °.
  • a contact nozzle 25 is thinner in cross section than the contact tube 27.
  • the contact nozzle 25 is formed perpendicular to the oblique end face 44, i. a longitudinal axis S of the contact nozzle 25 is perpendicular to the end face 44th
  • FIG. 9 shows a further schematic representation of the contact tube 27.
  • the outer surface of the contact tube 27 forms over the end 43 of the contact tube 27, a further imaginary wrapper 46.
  • the contact nozzle 25 preferably does not go beyond the sheath 46 with its outermost tip 26. This preferably also applies to an inclined end face 44 according to FIG. 8, as shown in FIG. 13.
  • FIG. 10 shows that the contact tube 27 has a non-stick coating 49, in particular a ceramic layer 49, at the end 43, in particular only at the end 43.
  • the coating 49 prevents welding material from depositing on the contact tube 27.
  • the end 43 means seen in the longitudinal direction of the contact tube 27 is 30% of the length of the contact tube.
  • the ceramic coating 49 is a ceramic coating preferably plus a Teflon coating or only a Teflon coating. Any other non-stick coating can be used instead of ceramic, teflon or ceramic / teflon.
  • FIG. 11 shows a combination of the exemplary embodiments of FIG. 10 and FIG.
  • the inner core 34 preferably the copper portion of the outer surface 55 of the contact tube 27 is not covered with the protective coating 49.
  • the Teflon coating can also extend over the ceramic layer 49 to the end of the contact tube 27.
  • the protective coating 49 may also extend to the portion 52 of the material 34 (FIG. 12).
  • FIG. 14 shows a further exemplary embodiment of a contact tube 27 with a contact nozzle 25, which has substantially the same cross section as the contact tube 27, wherein the wire feed 28 is bent in the interior of the contact nozzle 25, so that the wire 30 obliquely opposite the end face 44 of the contact tube 27 emerges from the contact tube 27.
  • the outlet opening of the contact tube 27 at the end 44 thus preferably also does not protrude beyond the imaginary lateral surface 46.
  • the device (SE) according to the contact tube 27 or the method can be used to only one Apply coating within a gap of a single component.
  • the device SE has the possibility that the pendulum motion is not performed symmetrically, but due to changes during the course of the process (heating, no optimal alignment of cleavage of inert gas, ...) the protective gas pipe or the welding system against the gap is readjusted. This can be done automatically or by a manual intervention of an operator.

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Abstract

The invention relates to a device for improved narrow-gap welding, wherein a ceramic coating and cooling measures are used on the protective gas tube.

Description

Schutzgasrohr und Kontaktrohr einer Vorrichtung zum verbesserten Engspaltschweißen Inert gas tube and contact tube of a device for improved narrow gap welding
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Engspaltschweißen mit dem MSG-Schweißverfahren, bei dem die Schweißeinrichtung in der Schweißfuge geführt und dabei mindestens eine durch ein Schutzgasrohr geleitete abschmelzende Drahtelektrode unter Schutzgas mit einer vorgegebenen Drahtvorschubgeschwin- digkeit dem Schweißbereich zugeführt wird, und bei dem dieThe invention relates to a method for narrow gap welding with the MSG welding method, in which the welding device is guided in the welding joint and at least one passing through a protective gas tube melting wire electrode is supplied under protective gas at a predetermined Drahtvorschubgeschwin- speed to the welding area, and wherein the
Parameter Schweißstrom, Elektrodendraht-Vorschub und Schutzgasrohrabstand derart eingestellt werden, dass sich am Ende der Drahtelektrode ein rotierender Lichtbogen ausbildet. Das MSG-Schweißen ist aufgrund seiner vielseitigen Einsetzbar- keit, guten Mechanisierbarkeit und hohen Produktivität eines der am meist verbreiteten Lichtbogen-Schmelzschweißverfahren. Die Wirtschaftlichkeit dieses bekannten Verfahrens kann dabei noch weiter verbessert werden, wenn der erforderliche Fugenquerschnitt reduziert und zum Engspaltschweißen übergegangen wird. Bei den tiefen und engen Schweißfugen bereitet jedoch das Einführen der Schweißeinrichtung in die Fuge und die Positionierung der abschmelzenden Drahtelektrode zu den zu verbindenden Werkstückflanken Probleme. Die Gefahr von Bindefehlern an den Werkstückflanken ist dadurch relativ hoch, insbesondere bei brenngeschnittenen Werkstückflanken und daraus resultierenden großen Spalttoleranzen. Beim Engspaltschweißen mit dem MSG-Schweißverfahren sollte sich der zwischen Drahtelektrode und Werkstückerzeugte Lichtbogen abwechselnd zu beiden Werkstückflanken ausbilden. Dies wird bislang durch eine mechanische Auslenkung der Drahtelektrode realisiert, wobei hier zwischen statischen und dynamischen Verfahrensprinzipien unterschieden wird. Bei den statischen Verfahrensprinzipien werden zwei Drahtelektroden derart plastisch verformt oder mechanisch geführt, dass die Enden der Draht- elektroden jeweils zu einer Werkstückflanke hin ausgelenkt sind. Bei den dynamischen Verfahrensprinzipien pendeln die Enden einer Drahtelektrode zwischen beiden Werkstückflanken hin und her oder es werden zwei verdrillte Drahtelektroden zugeführt, die dann beim Abschmelzen verschiedene Lagen bezüglich der Werkstückflanken einnehmen.Parameters welding current, electrode wire feed and Schutzgasrohrabstand be set such that forms a rotating arc at the end of the wire electrode. Due to its versatility, good mechanizability and high productivity, MSG welding is one of the most widespread arc fusion welding processes. The economy of this known method can be further improved if the required joint cross section is reduced and passed over to narrow gap welding. However, in the deep and narrow welds, introducing the welder into the joint and positioning the consumable wire electrode to the workpiece flanks to be joined presents problems. The risk of binding errors on the workpiece flanks is thereby relatively high, especially in the case of flame-cut workpiece flanks and the resulting large gap tolerances. In narrow gap welding using the MIG / MAG welding process, the arc generated between the wire electrode and the workpiece should alternately form on both sides of the workpiece. This has hitherto been realized by a mechanical deflection of the wire electrode, a distinction being made here between static and dynamic process principles. In the static process principles, two wire electrodes are plastically deformed or mechanically guided such that the ends of the wire electrodes are each deflected towards a workpiece flank. In dynamic process principles, the ends of a wire electrode oscillate back and forth between the two workpiece flanks or become two twisted wire electrodes fed, which then occupy different layers with respect to the workpiece edges during melting.
Aus Narrow Gap Welding-The State-of the-Art in Japan, The Japan Welding Soc, Tokio, 1986, Seiten 65 bis 73, ist eine weitere zu den dynamischen Verfahrensprinzipien zählende Variante bekannt, bei welcher die Drahtelektrode durch einen rotierenden Drahtrichtsatz zu einer Wendel plastisch verformt wird und sich somit durch den Abschmelzvorgang eine Rotati- onsbewegung des Endes der Drahtelektrode ergibt.From Narrow Gap Welding-The State-of-the-Art in Japan, The Japan Welding Soc, Tokyo, 1986, pages 65 to 73, another known to the dynamic process principles variant is known in which the wire electrode by a rotating wire set to a Helix is plastically deformed and thus results in the Abschmelzvorgang a Rotati- onsbewegung the end of the wire electrode.
Aus der EP-A-O 557 757 ist ein Verfahren zum Engspaltschweißen der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem ohne eine mechanisch bewirkte Elektrodenbewegung die Parameter Schweiß- ström, Elektrodendraht-Vorschub und Schutzgasrohrabstand derart eingestellt werden, dass der übliche axiale Werkstoff- Übergang durch einen rotierenden Werkstoff mit rotierendem Lichtbogen abgelöst wird.From EP-AO 557 757 a method for narrow gap welding of the aforementioned type is known in which without a mechanically effected electrode movement the parameters welding flow, electrode wire feed and protective gas pipe are set such that the usual axial material transition through a rotating Material is replaced with a rotating arc.
Sowohl beim Engspaltschweißen mit einer ausgelenkten Drahtelektrode als auch beim Engspaltschweißen mit einer Eigenrotation des Lichtbogens ist die überbrückbare Schweißfugenbreite begrenzt, so dass bei fertigungsbedingten größeren Spaltbreiten die Gefahr von Flankenbindefehlern besteht.Both in narrow gap welding with a deflected wire electrode as well as narrow gap welding with a self-rotation of the arc, the bridgeable weld joint width is limited, so that there is a risk of Flankenbindefehlern at production-related larger gap widths.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Engspaltschweißen mit dem MSG-Schweißverfahren zu schaffen, bei welchem auch bei größeren Spaltbreiten und insbesondere bei fertigungsbedingten Spalttoleranzen gute Schweißer- gebnisse gewährleistet werden kann.The invention has for its object to provide a device for narrow gap welding with the MSG welding process, in which good welding results can be ensured even with larger gap widths and especially in production-related gap tolerances.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4 und durch ein gattungsgemäßes Verfahren zum Engspaltschweißen gemäß Anspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Lösung ist jeweils gegeben durch:This object is achieved by a device according to claim 1, 2, 3 or 4 and by a generic method for narrow gap welding according to claim 18. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. Solution is given by:
• eine Vorrichtung (SE) , insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einerA device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60), within which (60) a contact tube (27) with a
Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei das Schutzgasrohr (60) eine aktive Kühlung aufweist, insbesondere Kühlrohre zur Kühlung aufweist,Wire feed (28) is arranged for a fuse wire (30), wherein the protective gas tube (60) has an active cooling, in particular cooling tubes for cooling,
• eine Vorrichtung (SE) , insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einerA device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60), within which (60) a contact tube (27) with a
Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei das Schutzgasrohr (60) rechteckig ausgebildet ist,Wire feed (28) is arranged for a fuse wire (30), wherein the protective gas tube (60) is rectangular,
• eine Vorrichtung (SE) , insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einerA device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60), within which (60) a contact tube (27) with a
Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei das Schutzgasrohr (60) zumindest am Ende (31), insbesondere nur am Ende (31),Wire feed (28) is arranged for a fusible wire (30), wherein the protective gas tube (60) at least at the end (31), in particular only at the end (31),
Materialien mit hoher thermischer Wärmeleitfähigkeit aufweist, wobei insbesondere das metallische Material am Ende (31) des Schutzgasrohres (60) eine höhere thermischeHaving high thermal thermal conductivity materials, in particular the metallic material at the end (31) of the protective gas tube (60) has a higher thermal
Wärmeleitfähigkeit aufweist als am Anfang (23) desThermal conductivity than at the beginning (23) of the
Schutzgasrohres (60), ganz insbesondere Molybdän (Mo) oder Wolfram (W) oder deren Legierungen, oder Kupfer (Cu) oder eine Kupferlegierung aufweist, • eine Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei das Schutzgasrohr (60) zumindest am Ende (28), insbesondere nur am Ende (28) keramisch ausgebildet ist,Shielding gas tube (60), in particular molybdenum (Mo) or tungsten (W) or alloys thereof, or copper (Cu) or a copper alloy, A device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) a contact tube (27) with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged, the protective gas tube (60) at least at the end (28), in particular only at the end (28) is ceramic,
• eine Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein längliches Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei das Kontaktrohr (27) aus einen inneren Kern (34) aus einem zweiten Material und einem äußeren Mantel (37) aus einem ersten Material aufgebaut ist, wobei der Mantel (37) den inneren Kern (34) größtenteils, insbesondere mindestens zu 90% umhüllt, wobei das erste Material (37) von dem zweiten MaterialA device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) an elongate contact tube (27) with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged, wherein the contact tube (27 ) is constructed of an inner core (34) of a second material and an outer sheath (37) of a first material, wherein the sheath (37) the inner core (34) for the most part, in particular at least 90% enveloped, wherein the first Material (37) of the second material
(34) verschieden ist, insbesondere dass das zweite Material (34) eine(34) is different, in particular that the second material (34) has a
Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, ganz insbesondere dass die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Materials (34) höher ist als die des erstenAlloy having high thermal conductivity, in particular that the thermal conductivity of the second material (34) is higher than that of the first
Materials (37), insbesondere dass das zweite Material (34) Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist,Material (37), in particular that the second material (34) comprises copper or a copper alloy,
• eine Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein längliches Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei dass das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37) aufgebaut ist, wobei das Kontaktrohr (27) zumindest am Ende (43), insbesondere nur am Ende (43) auf der äußeren Mantelfläche eine Antihaftbeschichtung (49), insbesondere eine keramische Beschichtung (13) aufweist, und wobei die Beschichtung (49) auf dem Mantel (37) und/oder dem inneren Kern (34) aufgebracht ist,A device (SE), in particular for narrow gap welding, which has an inert gas tube (60) within which (60) an elongate contact tube (27) with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged, wherein the contact tube (27) of an inner core (34) and an outer shell (37) is constructed, wherein the contact tube (27) at least at the end (43), in particular only at the end (43) on the outer circumferential surface of a non-stick coating (49), in particular a ceramic coating (13), and wherein the coating (49) is applied to the jacket (37) and / or the inner core (34),
• eine Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein längliches Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei dass das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37) aufgebaut ist und wobei der innere Kern (34) nur am Ende (43) des Kontaktrohrs (27) einen Teil (52) der äußeren Mantelfläche des Kontaktrohrs (27) bildet,A device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) an elongated contact tube (27) with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged, wherein the contact tube ( 27) of an inner core (34) and an outer jacket (37) is constructed and wherein the inner core (34) only at the end (43) of the contact tube (27) has a part (52) of the outer lateral surface of the contact tube (27). forms,
• eine Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einerA device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60), within which (60) a contact tube (27) with a
Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei dass das Kontaktrohr (27) ein Ende (43) mit einer Stirnseite (44) und eine Längsachse (r) aufweist und dass die Längsachse (r) einen von 90° verschiedenen Winkel mit der Stirnseite (44) des Endes (43) bildet,Wire feed (28) for a fuse wire (30) is arranged, wherein that the contact tube (27) has an end (43) with an end face (44) and a longitudinal axis (r) and that the longitudinal axis (r) one of 90 ° different Forms an angle with the end face (44) of the end (43),
• eine Vorrichtung (SE) , insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei dass das Kontaktrohr (27) am Ende eine Kontaktdüse (25) aufweist, wobei das Kontaktrohr (27) eine Mantelfläche aufweist, und wobei ein Ende der Kontaktdüse (25) nicht hinausragt über eine in Längsrichtung des Kontaktrohrs (27) gedachte Verlängerung (46) der Mantelfläche,A device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) a contact tube (27) with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged in that the contact tube (27) has a contact nozzle (25) at the end, wherein the contact tube (27) has a jacket surface, and wherein one end of the contact nozzle (25) does not protrude beyond an extension intended in the longitudinal direction of the contact tube (27) (46) the lateral surface,
• eine Vorrichtung (SE) , insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einerA device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60), within which (60) a contact tube (27) with a
Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, wobei das Kontaktrohr (27) kühlbar ist, insbesondere im Innern (34) .Wire feed (28) for a fuse wire (30) is arranged, wherein the contact tube (27) is coolable, in particular in the interior (34).
Diese oben genannten einzelnen Ideen können jeweils durch eine oder mehrere folgende Maßnahmen verbessert werden, wennThese individual ideas above can each be improved by one or more of the following measures, if
• das Schutzgasrohr (60) rechteckig ausgebildet ist,The protective gas tube (60) is rectangular,
• das Schutzgasrohr (60) eine aktive Kühlung aufweist, insbesondere Kühlrohre und insbesondere am Ende (31),The protective gas tube (60) has active cooling, in particular cooling tubes and in particular at the end (31),
• das Schutzgasrohr (60) zumindest am Ende (31), insbesondere nur am Ende (31),The protective gas tube (60) at least at the end (31), in particular only at the end (31),
Materialien mit hoher thermischer Wärmeleitfähigkeit aufweist, wobei insbesondere das metallische Material am Ende (31) des Schutzgasrohres (60) eine höhere thermische Wärmeleitfähigkeit aufweist als am Anfang des Schutzgasrohres (60), ganz insbesondere Molybdän (Mo) oder Wolfram (W) oder deren Legierungen, oder Kupfer (Cu) oder eine Kupferlegierung aufweist, • das Schutzgasrohr (60) am Ende (28), insbesondere nur am Ende (28), keramisch ausgebildet ist,In particular, the metallic material at the end (31) of the protective gas tube (60) has a higher thermal thermal conductivity than at the beginning of the protective gas tube (60), very particularly molybdenum (Mo) or tungsten (W) or their alloys , or copper (Cu) or a copper alloy, The protective gas tube (60) is ceramic at the end (28), in particular only at the end (28),
• das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) aus einem zweiten Material und einem äußeren Mantel (37) aus einem ersten Material aufgebaut ist, wobei der Mantel (37) den inneren Kern (34) größtenteils, insbesondere mindestens zu 90% umhüllt, wobei das erste Material (37) von dem zweiten MaterialThe contact tube (27) is constructed from an inner core (34) of a second material and an outer sheath (37) of a first material, the sheath (37) largely, in particular at least 90%, of the inner core (34). wrapped, wherein the first material (37) of the second material
(34) verschieden ist, insbesondere dass das zweite Material (34) eine(34) is different, in particular that the second material (34) has a
Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, ganz insbesondere dass die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Materials (34) höher ist als die des erstenAlloy having high thermal conductivity, in particular that the thermal conductivity of the second material (34) is higher than that of the first
Materials (34), insbesondere dass das zweite Material (34) Kupfer oder eine Kupferlegierung ist,Material (34), in particular that the second material (34) is copper or a copper alloy,
• das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37) aufgebaut ist, wenn das Kontaktrohr (27) zumindest am Ende (43), insbesondere nur am Ende (43) , auf der äußeren Mantelfläche eine Antihaftbeschichtung (49), insbesondere eine keramische Beschichtung (13) aufweist, und wenn die Beschichtung (49) auf dem Mantel (37) oder dem inneren Kern (34) aufgebracht ist,• the contact tube (27) of an inner core (34) and an outer shell (37) is constructed when the contact tube (27) at least at the end (43), in particular only at the end (43), on the outer lateral surface of a non-stick coating (49), in particular a ceramic coating (13), and when the coating (49) is applied to the jacket (37) or the inner core (34),
• das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37) aufgebaut ist und wenn der innere Kern (34) nur am Ende (43) des Kontaktrohrs (27) einen Teil (52) der äußeren Mantelfläche des Kontaktrohrs (27) bildet,The contact tube (27) is made up of an inner core (34) and an outer jacket (37), and if the inner core (34) forms a part (52) of the outer lateral surface of the contact tube (27) only at the end (43) of the contact tube (27) Forms contact tube (27),
• das Kontaktrohr (27) ein Ende (43) mit einer Stirnseite• the contact tube (27) has an end (43) with an end face
(44) und eine Längsachse (r) aufweist und dass die Längsachse (r) einen von 90° verschiedenen(44) and a longitudinal axis (r) and that the longitudinal axis (r) one of 90 ° different
Winkel mit der Stirnseite (44) des Endes (43) bildet,Forms an angle with the end face (44) of the end (43),
• das Kontaktrohr (27) am Ende eine Kontaktdüse (25) aufweist, wenn das Kontaktrohr (27) eine Mantelfläche aufweist, und wenn ein Ende der Kontaktdüse (25) nicht hinausragt über eine in Längsrichtung des Kontaktrohrs (27) gedachte Verlängerung (46) der Mantelfläche, • das Kontaktrohr (27) kühlbar ist, insbesondere im Innern (34),The contact tube (27) has a contact nozzle (25) at the end, if the contact tube (27) has a lateral surface, and if one end of the contact nozzle (25) does not protrude beyond an extension (46) of the lateral surface imagined in the longitudinal direction of the contact tube (27), • the contact tube (27) can be cooled, in particular in the interior (34)
• die Antihaftbeschichtung (13), insbesondere die keramische Beschichtung (13) sich nicht über die äußere Oberfläche (55) erstreckt, die durch den inneren Kern (34) des Kontaktrohrs (27) gebildet ist,The non-stick coating (13), in particular the ceramic coating (13) does not extend beyond the outer surface (55) formed by the inner core (34) of the contact tube (27),
• das Schutzgasrohr (60) am äußersten Ende (13) keramischThe protective gas tube (60) at the outermost end (13) ceramic
(28) ausgebildet ist und oberhalb des keramischen Teils (28) ein Block (31) mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit vorhanden ist,(28) is formed and above the ceramic part (28) a block (31) with increased thermal conductivity is present,
• bei dem die Drahtzufuhr (28) vor dem Austritt aus dem Kontaktrohr (27) einen geknickten Verlauf für den Draht• in which the wire feed (28) before leaving the contact tube (27) has a bent course for the wire
(30) aufweist.(30).
Die Figuren 2 bis 14 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.Figures 2 to 14 show embodiments of the invention.
Das Engspalt-Schweißverfahren, insbesondere das Unterpulver- Engspalt-Schweißverfahren wird vorzugsweise mit einerThe narrow gap welding process, in particular the Unterpulver- narrow gap welding process is preferably with a
Schweißeinrichtung SE durchgeführt, wie sie schematisch in der Figur 1 gezeigt ist und ist anstatt der Zufuhr eines Drahtes auch mit einer Pulverzufuhr möglich.Welding device SE performed as shown schematically in Figure 1 and is possible in place of the supply of a wire with a powder feed.
Mit Hilfe dieses Schweißverfahrens werden vorzugsweise gegenüberliegende Werkstücke entlang ihrer Werkstückflanken 20a, 20b mit Hilfe einer Schweißnaht verbunden. Die Schweißeinrichtung SE umfasst eine Drahtelektrode 30, die innerhalb eines Schutzgasrohrs 60 in einem Kontaktrohr 27 mit Drahtzu- fuhr der zu schweißenden Position zugeführt wird. Die Drahtelektrode 30 wird über eine Zufuhr 32 mit einer Geschwindigkeit VD der Schweißposition zugeführt und tritt an der metallischen Kontaktdüse 25 aus. Anstelle des Drahts kann auch Pulver hinzugeführt werden.With the aid of this welding method, preferably opposite workpieces are connected along their workpiece flanks 20a, 20b by means of a weld seam. The welding device SE comprises a wire electrode 30, which is supplied within a protective gas tube 60 in a contact tube 27 with Drahtzu- drove the position to be welded. The wire electrode 30 is supplied via a feed 32 at a speed VD to the welding position and exits at the metallic contact nozzle 25. Powder may be added instead of the wire.
Das Schutzgasrohr 60 mit Drahtelektrode 30 ist vorzugsweise über ein Getriebe 64 mit einem Motor 62 verbunden. Der Motor 62 erzeugt durch Drehen in wechselnde Richtungen eine Pendel - bewegung der Drahtelektrode 30 innerhalb des Spalts 10, deren Amplitude einstellbar ist. Die Schweißeinrichtung SE wird im Verhältnis zu den von oben sichtbaren Werkstückflanken 20a, 20b innerhalb des Spalts 10 positioniert und bewegt, während der Motor 62 die Pendelbewegung mit gewünschter Amplitude der Drahtelektrode 30 innerhalb des Spalts 10 erzeugt. Über die Parameter Schweißstrom, Schweißspannung, Elektrodendraht - Vorschub und Abstand zwischen der obersten Raupe 50 bzw. der letzten Schweißlage und dem Schutzgasrohr 60 wird der Licht- bogen 40 der Schweißeinrichtung SE eingestellt. DieserThe protective gas tube 60 with wire electrode 30 is preferably connected via a gear 64 to a motor 62. The motor 62 generates by rotation in alternating directions a pendulum movement of the wire electrode 30 within the gap 10, the amplitude of which is adjustable. The welding device SE is positioned and moved relative to the workpiece flanks 20a, 20b visible from above within the gap 10, while the motor 62 generates the pendulum movement with desired amplitude of the wire electrode 30 within the gap 10. The light arc 40 of the welding device SE is set via the parameters welding current, welding voltage, electrode wire feed and distance between the uppermost bead 50 and the last welding layer and the protective gas pipe 60. This
Lichtbogen 40 kann mit Hilfe seiner Parameter sowohl als starrer oder als ein rotierender Lichtbogen 40 konfiguriert sein. Um eine optimale Schweißnaht mit hoher Lebensdauer zu erzeugen, führen die Drahtelektrode 30 und der Lichtbogen 40 eine über den Motor 62 erzeugte Pendelbewegung zwischen einer der Werkstückflanken 20a, 20b und einem mittleren Bereich 12 des Spalts 10 aus und bewegen sich gleichzeitig entlang des Spalts 10. Auf diese Weise wird eine erste Raupe 50 erzeugt, die direkt an eine der Werkstückflanken 20a, 20b angrenzt und sich bis annähernd zur Mitte des Spalts 10 erstreckt (vgl.Arc 40 may be configured by its parameters as either a rigid or a rotating arc 40. In order to produce an optimum weld with a long service life, the wire electrode 30 and the arc 40 perform a pendulum motion generated by the motor 62 between one of the workpiece flanks 20a, 20b and a central region 12 of the gap 10 and simultaneously move along the gap 10. In this way, a first bead 50 is produced which directly adjoins one of the workpiece flanks 20a, 20b and extends approximately to the middle of the gap 10 (cf.
Fig. 2) . Die erste Raupe 50 einer Lage füllt den Spalt 10 nur teilweise aus, so dass eine vollständige Lage aus mindestens zwei nebeneinander angeordneten Raupen 50 gebildet wird. Beim Bilden einer Lage kann die Anzahl der Raupen 50 beispiels- weise in Abhängigkeit von der Breite des Spalts 10 oder von der für das Schweißverfahren zur Verfügung stehenden Zeit gewählt werden. Nachdem die erste Raupe 50 zwischen einer der Werkstückflanken 20a, 20b und dem mittleren Bereich 12 des Spalts gebildet worden ist, wird die auf der Raupe 50 befind- liehe Schlackeschicht (nicht gezeigt) entfernt, nachdem das Pulver des Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahrens aus dem Spalt 10 beispielsweise abgesaugt worden ist. Durch das Ausbilden der Raupe 50 zwischen nur einer Werkstückflanke 20a und dem mittleren Bereich 12 des Spalts 10 wird verhindert, dass sich die Schlackeschicht zwischen den gegenüberliegenden Werkstückflanken 20a und 20b verspannt und dadurch ein Entfernen erschwert oder sogar unmöglich macht. Durch die oben beschriebene Pendelbewegung wird daher eine Raupe 50 erzeugt, die einerseits eine optimale Qualität aufweist und von der andererseits die sich auf ihr abscheidende und aushärtende Schlacke leicht entfernt werden kann. Zudem kann die Breite der Raupe 50 gezielt an die Breite des Spalts 10 angepasst werden. Um die Breite des Spalts 10 weiter verkleinern zu können, werden beispielsweise dünnere Drahtelektrodendurchmesser im Rahmen des Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahrens eingesetzt. Beim Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren kann die Position der erzeugten Raupe 50 im Verhältnis zu den Werkstückflanken 20a, 20b während des Schweißvorgangs nicht visuell kontrolliert werden. Daher wird das obige Verfahren ausgeführt, während die Schweißeinrichtung SE im Verhältnis zu den von oben sichtbaren Werkstückflanken 20a, 20b positioniert und entlang des Spalts 10 bewegt wird. Aus der Pendel - bewegung heraus ist eine aktuelle Anpassung der Breite derFig. 2). The first bead 50 of a layer fills the gap 10 only partially, so that a complete layer of at least two adjacent beads 50 is formed. When forming a layer, the number of beads 50 may be selected, for example, depending on the width of the gap 10 or on the time available for the welding process. After the first bead 50 has been formed between one of the workpiece flanks 20a, 20b and the central region 12 of the gap, the slag layer (not shown) on the bead 50 is removed after the powder of the submerged narrow-gap welding process has been removed from the Gap 10 has been sucked, for example. By forming the bead 50 between only one workpiece flank 20a and the central region 12 of the gap 10 prevents the slag layer between the opposite workpiece flanks 20a and 20b braced and thereby makes removal difficult or even impossible. By the above-described pendulum motion, therefore, a bead 50 is generated, on the one hand has an optimal quality and on the other hand, on its separating and hardening slag can be easily removed. In addition, the width of the bead 50 can be adjusted specifically to the width of the gap 10. In order to be able to further reduce the width of the gap 10, for example, thinner wire electrode diameters are used in the context of the submerged arc narrow gap welding process. In the submerged arc gap welding process, the position of the produced bead 50 relative to the workpiece flanks 20a, 20b during the welding operation can not be visually inspected. Therefore, the above method is performed while positioning the welding device SE in relation to the workpiece flanks 20a, 20b visible from above and moving along the gap 10. From the pendulum movement out is a current adjustment of the width of the
Pendelbewegung und der Zuordnung des Drahtelektrodenendes zur Werkstückflanke 20a, 20b über die Motorsteuerung kontinuierlich möglich.Pendulum movement and the assignment of the wire electrode end to the workpiece edge 20a, 20b via the motor control continuously possible.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform ist es gerade beim Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren vorteilhaft, den Lichtbogen 40 als Sensor zum Erfassen der Position des Lichtbogens 40 im Verhältnis zu den Werkstückflanken 20a, 20b und zu der bereits erzeugten Raupe 50 oder einer kompletten Lage einzusetzen. Im Zusammenspiel mit demAccording to another preferred embodiment, it is particularly advantageous in the case of the submerged arc narrow-gap welding process to use the arc 40 as a sensor for detecting the position of the arc 40 in relation to the workpiece flanks 20a, 20b and to the already produced bead 50 or a complete layer. In interaction with the
Lichtbogen 40 und seinen Parametern als Sensor ist damit auch beim Unterpulver-Engspalt-Schweißen ohne visuelle Beobach- tungs- und Eingriffsmöglichkeiten ein automatisches Nachführen der Schweißeinrichtung SE zur Werkstückflanke wie bei den offenen Lichtbogenverfahren (WIG, MIG/MSG) erreichbar. Zu diesem Zweck wird zunächst die Lichtbogen-Konfiguration durch die Auswahl von Schweißspannung und/oder Schweißstrom vorgegeben. Während des Schweißverfahrens werden die tatsächliche Schweißspannung und/oder der tatsächliche Schweißstrom an der Drahtelektrode 30 erfasst und ausgewertet. Das Auswerten dieser Daten liefert die Position des Lichtbogens 40 im Verhältnis zu den angrenzenden Werkstückflanken 20a, 20b und zur Unterseite des Spalts 10, die durch eine vollständige Lage oder eine Raupe 50 gebildet wird. Nach dem Eliminieren von Störungen aus den erfassten Daten, beispielsweise Rauschen, kann man erkennen, dass die Schweißspannung/Schweißstrom-Charakteristik des Lichtbogens 40 empfindlich auf die Entfernung zwischen Drahtelektroden 30 und Werkstück reagiert. Auf diese Weise ist eine Positionskontrolle des Lichtbogens 40 anhand der erfassten tatsächlichen Schweißdaten möglich. Die aus den Schweißdaten des Lichtbogens 40 erfasste tatsächliche Position des Lichtbogens 40 wird an die Steuerung der Schweißein- richtung SE übermittelt, um - wenn erforderlich - die Bewegung der Schweißeinrichtung SE entlang des Spalts und/oder die Pendelbewegung der Drahtelektrode 30 auf Grundlage der gespeicherten Vorgaben für den Schweißvorgang zu korrigieren. Basierend auf diesem Verfahren ist es möglich, ein genaues Unterpulver-Engspalt-Schweißen ohne Sichtkontakt zur erzeugten Raupe 50 durchzuführen. Des Weiteren erfolgt keine Beeinträchtigung der Schweißnaht durch die sich auf der jeweiligen Raupe 50 ausbildende Schlackeschicht, da diese leicht entfernbar ist. Wird vorzugsweise eine Drahtelektrode 30 mit einem Durchmesser von 1,2 mm verwendet, lässt sich eineArc 40 and its parameters as a sensor is thus the sub-powder narrow-gap welding without visual observation and intervention options automatic tracking of the welding device SE to the workpiece edge as in the open arc method (TIG, MIG / MSG) reachable. For this purpose, the arc configuration is initially defined by the selection of welding voltage and / or welding current. During the welding process, the actual Welding voltage and / or the actual welding current to the wire electrode 30 detected and evaluated. The evaluation of this data provides the position of the arc 40 relative to the adjacent workpiece flanks 20a, 20b and to the underside of the gap 10 formed by a complete layer or bead 50. After eliminating disturbances from the acquired data, such as noise, it can be seen that the welding voltage / welding current characteristic of the arc 40 is sensitive to the distance between wire electrodes 30 and workpiece. In this way, a position control of the arc 40 based on the detected actual welding data is possible. The actual position of the arc 40 detected from the weld data of the arc 40 is communicated to the controller of the welder SE to-if necessary-move the welder SE along the nip and / or oscillate the wire electrode 30 based on the stored targets to correct for the welding process. Based on this method, it is possible to perform accurate submerged narrow gap welding without visual contact with the produced bead 50. Furthermore, there is no impairment of the weld by the forming on the respective bead 50 Schlackeschicht, since it is easily removable. If a wire electrode 30 with a diameter of 1.2 mm is preferably used, a
Unterpulver-Engspalt-Naht von etwa 12 mm Fugenbreite erreichen und sicher verschweißen.Achieve submerged gap seam of approximately 12 mm joint width and weld securely.
Die Figur 2 zeigt ein Schutzgasrohr 60 im Querschnitt, das vorzugsweise rechteckig ausgebildet ist.FIG. 2 shows a protective gas tube 60 in cross section, which is preferably rectangular.
Zumindest das Ende 28 des Schutzgasrohrs 60 ist rechteckig ausgebildet . So ist durch die rechteckige Ausbildung des Schutzgasrohrs 60 mehr Masse vorhanden, so dass eine Erwärmung nicht so schnell aufgrund der Trägheit der größeren Masse des Schutzgasrohrs 60 erfolgt. Im Stand der Technik sind die Schutzgasrohre rund ausgebildet, damit sie wenig Masse aufweisen. Hier wird genau das Gegenteil gewollt.At least the end 28 of the protective gas tube 60 is rectangular. Thus, 60 more mass is present through the rectangular shape of the shielding gas tube, so that a heating is not so fast due to the inertia of the larger mass of the protective gas tube 60. In the prior art, the protective gas tubes are round, so that they have little mass. Here exactly the opposite is wanted.
Vorzugsweise weist das Schutzgasrohr 60 eine Kühlung auf.The protective gas tube 60 preferably has a cooling.
Vorzugsweise ist die Kühlung im Inneren des Schutzgasrohrs 60 ausgebildet (nicht dargestellt) . Vorzugsweise wird eine Wasserkühlung verwendet. Besonders vorzugsweise wird das Schutzgasrohr 60, vorzugs- weise an den Stirnseiten, über Kühlleitungen gekühlt (nicht dargestellt) .Preferably, the cooling is formed inside the protective gas tube 60 (not shown). Preferably, a water cooling is used. Particularly preferably, the shielding gas tube 60, preferably at the end faces, is cooled via cooling lines (not shown).
Die Kühlleitungen sind vorzugsweise als Rohre an der Innenfläche des Schutzgasrohrs 60 vorhanden und thermisch mit diesem 60 verbunden, vorzugsweise durch Löten oder Schweißen. Die Kühlleitungen können auch integral in dem Schutzgasrohr 60 ausgebildet sein.The cooling ducts are preferably present as tubes on the inner surface of the protective gas tube 60 and thermally connected to this 60, preferably by soldering or welding. The cooling pipes may also be formed integrally in the protective gas pipe 60.
Die aktive Kühlung bezieht sich ganz allgemein auf jede beliebige Form eines Schutzgasrohrs 60 (Figuren 3 bis 5) . Die Kühlung erstreckt sich vorzugsweise bis zum Ende 13 des Schutzgasrohrs 60, zumindest bis zum Ende des metallischen Anteils des Schutzgasrohrs 60 (Fig. 3, 5) . Auch durch die aktive Kühlung wird verhindert, dass das Schutzgasrohr 60 anschmilzt und dass das Schutzgas, das aus dem Schutzgasrohr 60 strömt, sich nicht erwärmt (Dichteabnahme) .The active cooling generally refers to any form of protective gas tube 60 (FIGS. 3 to 5). The cooling preferably extends to the end 13 of the protective gas tube 60, at least until the end of the metallic portion of the shielding gas tube 60 (FIGS. 3, 5). The active cooling also prevents the protective gas tube 60 from melting and the protective gas flowing out of the protective gas tube 60 from being heated up (density decrease).
Bei der Ausbildung gemäß Figur 3 (Schnitt durch Fig. 2) weist das ebenfalls vorzugsweise rechteckig ausgebildet Schutzgas- röhr 60 in einem Block 31 zumindest am Ende 13, insbesondere nur am Ende 13 vorzugsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung auf .In the embodiment according to FIG. 3 (section through FIG. 2), the protective gas tube 60, which is preferably rectangular in shape, preferably has copper or a copper alloy in a block 31 at least at the end 13, in particular only at the end 13.
Jedenfalls weist der Block 31 am Ende 13 des Schutzgasrohrs 60 eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als der obere Teil 23 des Schutzgasrohrs 60.In any case, the block 31 at the end 13 of the protective gas tube 60 has a higher thermal conductivity than the upper part 23 of the protective gas tube 60th
Das Ende 31 bedeutet in Längsrichtung des Schutzgasrohres 60 gesehen < 30% der Länge des Schutzgasrohres 60. Das Ende 13 des Schutzgasrohres 60 ist dort, wo aus der Drahtzufuhr 27 der Draht 30 austritt.The end 31 means viewed in the longitudinal direction of the protective gas tube 60 <30% of the length of the protective gas tube 60th The end 13 of the protective gas tube 60 is where out of the wire feed 27, the wire 30 exits.
Der obere Teil 23 ist vorzugsweise länger ausgebildet als der Block 31.The upper part 23 is preferably longer than the block 31.
Durch den Kupferblock 31 des Schutzgasrohrs 60 gelingt es besser die Wärme abzuführen, die im Spalt 10 während des Schweißens entsteht.By the copper block 31 of the protective gas tube 60, it is better to dissipate the heat that arises in the gap 10 during welding.
Ebenso vorzugsweise wird auch hier das Schutzgasrohr 60, vorzugsweise an den Stirnseiten, über Kühlleitungen gekühlt (nicht dargestellt) .Also preferably, the protective gas tube 60, preferably at the end faces, cooled via cooling lines here (not shown).
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Schutzgasrohr 60 am Ende 13 einen Verschleißabsatz 28 ausgebildet ist, also nicht aus dem Material des oberen Teils 23 gebildet ist. Dies ist vorzugsweise eine Keramik. Das Schutzgasrohr 60 kann vorzugsweise zur Hälfte aus demFigure 4 shows another embodiment of the invention, in which the protective gas tube 60 at the end 13 a wear paragraph 28 is formed, that is not formed from the material of the upper part 23. This is preferably a ceramic. The protective gas tube 60 may preferably from the half
Verschleißmaterial ausgebildet sein und im oberen Teil 23, d. h. im Bereich oberhalb der Öffnung des Spalts 10 metallisch ausgebildet sein, wobei ein unterer Bereich 28 das verschweißfeste Material, insbesondere Keramik aufweist. Das Ende 28 bedeutet in Längsrichtung des Schutzgasrohres 60 gesehen £ 30% der Länge des Schutzgasrohres 60.Wear material be formed and in the upper part 23, d. H. be formed metallic in the region above the opening of the gap 10, wherein a lower portion 28, the weld-resistant material, in particular ceramic. The end 28, viewed in the longitudinal direction of the protective gas tube 60, is 30% of the length of the protective gas tube 60.
Der Bereich 28 kann durch Aktivlöten oder Verschraubung an einem oberen Teil 23, insbesondere einem metallischen Teil, befestigt sein. Insbesondere ist er 28 lösbar befestigt, so dass er gut auszutauschen ist.The region 28 may be fixed by active soldering or screwing to an upper part 23, in particular a metallic part. In particular, it is 28 releasably secured so that it is easy to replace.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Ende 13 des Schutzgasrohrs 60 keramisch ausgebildet ist.Figure 5 shows another embodiment of the invention, in which the end 13 of the protective gas tube 60 is ceramic.
Direkt oberhalb des keramischen Endes 28 des Schutzgasrohrs 60, das das Ende 13 des Schutzgasrohrs bildet, ist Vorzugs- weise ein Kupferblock 31 als ein Beispiel für ein Material mit höherer Wärmeleitfähigkeit vorhanden, der vorzugsweise gekühlt wird (Fig. 5 = Fig. 2 + „28" am Ende) . Durch die Verwendung der Keramik wird das Schutzgasrohr 60 temperaturbeständiger ausgebildet, wobei dies durch den Kupferblock oder den gekühlten Kupferblock verstärkt wird.Directly above the ceramic end 28 of the protective gas tube 60, which forms the end 13 of the protective gas tube, is preferred By way of example, a copper block 31 is provided as an example of a material having a higher thermal conductivity, which is preferably cooled (Figure 5 = Figure 2 + "28" at the end.) Through the use of the ceramic, the protective gas tube 60 is formed more temperature-resistant the copper block or the cooled copper block is reinforced.
Diese Maßnahmen gemäß den Figuren 2 bis 5 können auch beliebig miteinander kombiniert werden, um verbesserte Schweißer- gebnisse zu erzielen.These measures according to FIGS. 2 to 5 can also be combined as desired with one another in order to achieve improved welding results.
Figur 6 zeigt das Kontaktrohr 27 im Querschnitt.FIG. 6 shows the contact tube 27 in cross section.
Das Kontaktrohr 27 mit der Drahtzufuhr 28 besteht im inneren Kern 34 (34 ist hohl ausgebildet) aus einem ersten Material, vorzugsweise kupferhaltigen Material und außen (Mantel) 37 aus einer nichtkupferhaltigen metallischen Material. Das erste Material im inneren Kern 34 weist vorzugsweise eine höhere thermische Wärmeleitfähigkeit auf als das zweite Material, ist also verschieden von dem zweiten Material. Insbesondere wird der innere Kern 34 gekühlt (nicht dargestellt) . Vorzugsweise wird ein Kupferrohr 34 und ein nicht kupferhaltiges Rohr 37 verwendet.The contact tube 27 with the wire feed 28 is in the inner core 34 (34 is hollow) made of a first material, preferably copper-containing material and outside (shell) 37 of a non-copper-containing metallic material. The first material in the inner core 34 preferably has a higher thermal thermal conductivity than the second material, so it is different from the second material. In particular, the inner core 34 is cooled (not shown). Preferably, a copper tube 34 and a non-copper containing tube 37 is used.
Vorzugsweise wird für das äußere Rohr, den Mantel 37 ein Stahl verwendet.Preferably, a steel is used for the outer tube, the shell 37.
Der Manteil 37 liegt direkt auf dem inneren Kern 34 auf und ist vorzugsweise mit diesem verbunden.The Manteil 37 rests directly on the inner core 34 and is preferably connected thereto.
Der Mantel 37 umhüllt den inneren Kern 34 mindestens zu 90% an seiner Mantelfläche 34 (Fig. 11, 12) .The jacket 37 encloses the inner core 34 at least 90% on its lateral surface 34 (FIGS. 11, 12).
Ebenso kann das Kontaktrohr 27 aus einem Material bestehen und gekühlt werden.Likewise, the contact tube 27 may be made of a material and cooled.
In Figur 7 ist eine besondere Ausführungsform der Figur 6 dargestellt, bei dem die äußere Oberfläche Kontaktrohrs 27 am Ende 43 des Kontaktrohrs 27 ebenfalls durch das erste Material, also vorzugsweise ein kupferhaltiges Material gebildet wird, d.h. der innere KernFIG. 7 shows a particular embodiment of FIG. 6, in which the outer surface Contact tube 27 at the end 43 of the contact tube 27 is also formed by the first material, so preferably a copper-containing material, ie, the inner core
34 ist hier L-förmig ausgebildet und stellt ein Teil der äußeren Oberfläche, d.h. ein Teil der Mantelfläche 55 desHere, 34 is L-shaped and forms part of the outer surface, i. a part of the lateral surface 55 of the
Kontaktrohrs 27 dar sowie die Stirnseite 44 des KontaktrohrsContact tube 27 and the end face 44 of the contact tube
27.27th
In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontaktrohrs 27 dargestellt.FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of the contact tube 27.
Die Stirnseite 44 des Kontaktrohrs 27 ist hier schräg ausgebildet. Schräg bedeutet, dass der Winkel α zwischen der Stirnseite 44 (eine Ebene) und der Drehachse/Längsachse r des Kontaktrohrs 27 von 90° verschieden ist.The end face 44 of the contact tube 27 is formed obliquely here. Sloping means that the angle α between the end face 44 (a plane) and the axis of rotation / longitudinal axis r of the contact tube 27 is different from 90 °.
Eine Kontaktdüse 25 ist im Querschnitt dünner als das Kontaktrohr 27. Vorzugsweise ist die Kontaktdüse 25 senkrecht auf der schrägen Stirnseite 44 ausgebildet, d.h. eine Längsachse S der Kontaktdüse 25 steht senkrecht auf der Stirnseite 44.A contact nozzle 25 is thinner in cross section than the contact tube 27. Preferably, the contact nozzle 25 is formed perpendicular to the oblique end face 44, i. a longitudinal axis S of the contact nozzle 25 is perpendicular to the end face 44th
In Figur 9 ist eine weitere schematische Darstellung des Kon- taktrohrs 27 gezeigt.FIG. 9 shows a further schematic representation of the contact tube 27.
Die äußere Mantelfläche des Kontaktrohrs 27 bildet über das Ende 43 des Kontaktrohrs 27 eine weitere gedachte Umhüllung 46. Die Kontaktdüse 25 geht vorzugsweise mit ihrer äußersten Spitze 26 nicht über die Umhüllung 46 hinaus. Dies gilt vorzugsweise auch für eine schräge Stirnseite 44 gemäß Fig. 8, wie es in Fig. 13 dargestellt ist.The outer surface of the contact tube 27 forms over the end 43 of the contact tube 27, a further imaginary wrapper 46. The contact nozzle 25 preferably does not go beyond the sheath 46 with its outermost tip 26. This preferably also applies to an inclined end face 44 according to FIG. 8, as shown in FIG. 13.
Figur 10 zeigt, dass das Kontaktrohr 27 am Ende 43, insbeson- dere nur am Ende 43 eine Antihaftbeschichtung 49, insbesondere eine keramische Schicht 49 aufweist.FIG. 10 shows that the contact tube 27 has a non-stick coating 49, in particular a ceramic layer 49, at the end 43, in particular only at the end 43.
Durch die Beschichtung 49 wird vermieden, dass sich Schweißmaterial auf dem Kontaktrohr 27 abscheidet. Das Ende 43 bedeutet in Längsrichtung des Kontaktrohres 27 gesehen £ 30% der Länge des Kontaktrohres.The coating 49 prevents welding material from depositing on the contact tube 27. The end 43 means seen in the longitudinal direction of the contact tube 27 is 30% of the length of the contact tube.
Die keramische Beschichtung 49 ist eine keramische Beschich- tung vorzugsweise plus einer Teflonbeschichtung oder nur eine Teflonbeschichtung . Anstelle von Keramik, Teflon oder Keramik/Teflon kann auch jede andere Antihaftbeschichtung verwendet werden.The ceramic coating 49 is a ceramic coating preferably plus a Teflon coating or only a Teflon coating. Any other non-stick coating can be used instead of ceramic, teflon or ceramic / teflon.
In Figur 11 wird eine Kombination der Ausführungsbeispiele von Figur 10 und Figur 7 gezeigt.FIG. 11 shows a combination of the exemplary embodiments of FIG. 10 and FIG.
Insbesondere ist der innere Kern 34, vorzugsweise der Kupferanteil der äußeren Oberfläche 55 des Kontaktrohrs 27 nicht mit der Schutzbeschichtung 49 bedeckt. Die Teflonbeschichtung kann sich auch über die keramische Schicht 49 bis zum Ende des Kontaktrohrs 27 erstrecken.In particular, the inner core 34, preferably the copper portion of the outer surface 55 of the contact tube 27 is not covered with the protective coating 49. The Teflon coating can also extend over the ceramic layer 49 to the end of the contact tube 27.
Ebenso kann die Schutzbeschichtung 49 sich auch auf den Anteil 52 des Materials 34 erstrecken (Fig. 12) .Likewise, the protective coating 49 may also extend to the portion 52 of the material 34 (FIG. 12).
Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kon- taktrohrs 27 mit einer Kontaktdüse 25, die im Wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweist wie das Kontaktrohr 27, wobei im Inneren der Kontaktdüse 25 die Drahtzufuhr 28 abgeknickt ist, so dass der Draht 30 schräg gegenüber der Stirnseite 44 des Kontaktrohrs 27 aus dem Kontaktrohr 27 heraus- tritt.FIG. 14 shows a further exemplary embodiment of a contact tube 27 with a contact nozzle 25, which has substantially the same cross section as the contact tube 27, wherein the wire feed 28 is bent in the interior of the contact nozzle 25, so that the wire 30 obliquely opposite the end face 44 of the contact tube 27 emerges from the contact tube 27.
Die Austrittsöffnung des Kontaktrohrs 27 am Ende 44 ragt also vorzugsweise auch nicht über die gedachte Mantelfläche 46 hinaus .The outlet opening of the contact tube 27 at the end 44 thus preferably also does not protrude beyond the imaginary lateral surface 46.
Ebenso kann die Vorrichtung (SE) gemäß dem Kontaktrohr 27 oder das Verfahren dazu verwendet werden, um nur eine Beschichtung innerhalb eines Spaltes eines einzelnen Bauteils aufzubringen .Likewise, the device (SE) according to the contact tube 27 or the method can be used to only one Apply coating within a gap of a single component.
Ebenso weist die Vorrichtung SE die Möglichkeit auf, dass die Pendelbewegung nicht symmetrisch ausgeführt wird, sondern aufgrund von Änderungen während des Verlaufs des Verfahrens (Erwärmung, keine optimale Ausrichtung von Spaltung vom Schutzgasrohr, ...) das Schutzgasrohr bzw. die Schweißanlage gegen den Spalt neu justiert wird. Diese kann automatisch er- folgen oder durch einen manuellen Eingriff eines Operators. Likewise, the device SE has the possibility that the pendulum motion is not performed symmetrically, but due to changes during the course of the process (heating, no optimal alignment of cleavage of inert gas, ...) the protective gas pipe or the welding system against the gap is readjusted. This can be done automatically or by a manual intervention of an operator.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein längliches Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dassDevice (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) an elongated contact tube (27) with a wire feed (28) for a fuse wire (30) is arranged, characterized in that
das Kontaktrohr (27) aus einen inneren Kern (34) aus einem zweiten Material und einem äußeren Mantel (37) aus einem ersten Material aufgebaut ist, wobei der Mantel (37) den inneren Kern (34) größtenteils, insbesondere mindestens zu 90% umhüllt, wobei das erste Material (37) von dem zweiten Material (34) verschieden ist, insbesondere dass das zweite Material (34) eine Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, ganz insbesondere dass die Wärmeleitfähigkeit des zweitenthe contact tube (27) is made up of an inner core (34) of a second material and an outer sheath (37) of a first material, the sheath (37) largely enclosing the inner core (34), in particular at least 90% in that the first material (37) is different from the second material (34), in particular that the second material (34) comprises an alloy with high thermal conductivity, in particular that the thermal conductivity of the second
Materials (34) höher ist als die des ersten Materials (37), insbesondere dass das zweite Material (34) Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist. Material (34) is higher than that of the first material (37), in particular that the second material (34) comprises copper or a copper alloy.
2. Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein längliches Kontaktrohr {21] mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist,Device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) an elongated contact tube {21] with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass das Kontaktrohr {21] aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37] aufgebaut ist und dass der innere Kern (34] nur am Ende (43) des Kontaktrohrsin that the contact tube {21] is constructed from an inner core (34) and an outer jacket (37) and that the inner core (34) only at the end (43) of the contact tube
(27) einen Teil (52) der äußeren Mantelfläche des Kontaktrohrs (27) bildet.(27) forms a part (52) of the outer circumferential surface of the contact tube (27).
3. Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einer3. Device (SE), in particular for narrow gap welding, which has a protective gas tube (60) within which (60) a contact tube (27) with a
Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist,Wire feed (28) is arranged for a fuse wire (30),
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass das Kontaktrohr (27) ein Ende (43) mit einer Stirnseite (44) und eine Längsachse (r) aufweist und dass die Längsachse (r) einen von 90° verschiedenen Winkel mit der Stirnseite (44) des Endes (43) bildet. in that the contact tube (27) has an end (43) with an end face (44) and a longitudinal axis (r) and that the longitudinal axis (r) forms an angle different from 90 ° with the end face (44) of the end (43).
4. Vorrichtung (SE), insbesondere zum Engspaltschweißen, die ein Schutzgasrohr (60) aufweist, innerhalb dessen (60) ein Kontaktrohr (27) mit einer Drahtzufuhr (28) für einen Schmelzdraht (30) angeordnet ist,4. Device (SE), in particular for narrow gap welding, which has an inert gas tube (60) within which (60) a contact tube (27) with a wire feed (28) for a fusible wire (30) is arranged,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass das Kontaktrohr (27) am Ende eine Kontaktdüse (25) aufweist, dass das Kontaktrohr (27) eine Mantelfläche aufweist, und dass ein Ende der Kontaktdüse (25) nicht hinausragt über eine in Längsrichtung des Kontaktrohrs (27) gedachte Verlängerung (46) der Mantelfläche.in that the contact tube (27) has a contact nozzle (25) at the end, that the contact tube (27) has a jacket surface, and that one end of the contact nozzle (25) does not protrude beyond an extension (46) which is intended in the longitudinal direction of the contact tube (27). the lateral surface.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass5. Apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that
das Schutzgasrohr (60) rechteckig ausgebildet ist.the protective gas tube (60) is rectangular.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass6. Apparatus according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that
das Schutzgasrohr (60) eine aktive Kühlung aufweist, insbesondere Kühlrohre und insbesondere am Ende (31) . the protective gas tube (60) has an active cooling, in particular cooling tubes and in particular at the end (31).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass7. Apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that
das Schutzgasrohr (60) zumindest am Ende (31), insbesondere nur am Ende (31),the protective gas tube (60) at least at the end (31), in particular only at the end (31),
Materialien mit hoher thermischer Wärmeleitfähigkeit aufweist, wobei insbesondere das metallische Material am Ende (31) des Schutzgasrohres (60) eine höhere thermische Wärmeleitfähigkeit aufweist als am Anfang desMaterial having high thermal thermal conductivity, in particular the metallic material at the end (31) of the protective gas tube (60) has a higher thermal thermal conductivity than at the beginning of
Schutzgasrohres (60), ganz insbesondere Molybdän (Mo) oder Wolfram (W) oder derenInert gas tube (60), in particular molybdenum (Mo) or tungsten (W) or their
Legierungen, oder Kupfer (Cu) oder eine Kupferlegierung aufweist .Alloys, or copper (Cu) or a copper alloy.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass8. Apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that
das Schutzgasrohr (60) am Ende (28), insbesondere nur am Ende (28), keramisch ausgebildet ist. the protective gas tube (60) at the end (28), in particular only at the end (28), is ceramic.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass9. Apparatus according to claim 2, 3 or 4, characterized in that
das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) aus einem zweiten Material und einem äußeren Mantel (37) aus einem ersten Material aufgebaut ist, wobei der Mantel (37) den inneren Kern (34) größtenteils, insbesondere mindestens zu 90% umhüllt, wobei das erste Material (37) von dem zweiten Material (34) verschieden ist, insbesondere dass das zweite Material (34) eine Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, ganz insbesondere dass die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Materials (34) höher ist als die des ersten Materials (34), insbesondere dass das zweite Material (34) Kupfer oder einethe contact tube (27) is composed of an inner core (34) of a second material and an outer sheath (37) of a first material, the sheath (37) largely enclosing the inner core (34), in particular at least 90% in that the first material (37) is different from the second material (34), in particular that the second material (34) comprises an alloy with high thermal conductivity, in particular that the thermal conductivity of the second material (34) is higher than that of the first one Material (34), in particular that the second material (34) copper or a
Kupferlegierung ist.Copper alloy is.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass10. Apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that
dass das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37) aufgebaut ist, dass das Kontaktrohr (27) zumindest am Ende (43), insbesondere nur am Ende (43) , auf der äußeren Mantelfläche eine Antihaftbeschichtungin that the contact tube (27) is constructed from an inner core (34) and an outer jacket (37), that the contact tube (27) at least at the end (43), in particular only at the end (43), on the outer lateral surface of a non-stick coating
(49), insbesondere eine keramische Beschichtung (13) aufweist, und dass die Beschichtung (49) auf dem Mantel (37) oder dem inneren Kern (34) aufgebracht ist. (49), in particular a ceramic coating (13), and that the coating (49) on the jacket (37) or the inner core (34) is applied.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass11. The device according to claim 1, 3, 4, 9 or 10, characterized in that
dass das Kontaktrohr (27) aus einem inneren Kern (34) und einem äußeren Mantel (37) aufgebaut ist und dass der innere Kern (34) nur am Ende (43) des Kontaktrohrs (27) einen Teil (52) der äußeren Mantelfläche des Kontaktrohrs (27) bildet.in that the contact tube (27) is made up of an inner core (34) and an outer jacket (37) and that the inner core (34) forms a part (52) of the outer jacket surface of the contact tube (27) only at the end (43) of the contact tube (27) Contact tube (27) forms.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass12. The device according to claim 1, 2, 3, 4, 9, 10 or 11, characterized in that
das Kontaktrohr (27) ein Ende (43) mit einer Stirnseite (44) und eine Längsachse (r) aufweist und dass die Längsachse (r) einen von 90° verschiedenen Winkel mit der Stirnseite (44) des Endes (43) bildet.the contact tube (27) has an end (43) with an end face (44) and a longitudinal axis (r), and that the longitudinal axis (r) forms an angle different from 90 ° with the end face (44) of the end (43).
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass13. The device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that
dass das Kontaktrohr (27) am Ende eine Kontaktdüse (25) aufweist, dass das Kontaktrohr (27) eine Mantelfläche aufweist, und dass ein Ende der Kontaktdüse (25) nicht hinausragt über eine in Längsrichtung des Kontaktrohrs (27) gedachte Verlängerung (46) der Mantelfläche.in that the contact tube (27) has a contact nozzle (25) at the end, that the contact tube (27) has a jacket surface, and that one end of the contact nozzle (25) does not protrude beyond an extension (46) which is intended in the longitudinal direction of the contact tube (27). the lateral surface.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass14. The apparatus of claim 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12 or 13, characterized in that
das Kontaktrohr (27) kühlbar ist, insbesondere im Innern (34) . the contact tube (27) is coolable, in particular in the interior (34).
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass15. The apparatus according to claim 10, characterized in that
die Antihaftbeschichtung (13), insbesondere die keramische Beschichtung (13) sich nicht über die äußere Oberfläche (55) erstreckt, die durch den inneren Kern (34) des Kontaktrohrs (27) gebildet ist.the non-stick coating (13), in particular the ceramic coating (13) does not extend beyond the outer surface (55) formed by the inner core (34) of the contact tube (27).
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass16. The apparatus of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized in that
das Schutzgasrohr (60) am äußersten Ende (13) keramisch (28) ausgebildet ist und oberhalb des keramischen Teils (28) ein Block (31) mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit vorhanden ist.the protective gas tube (60) at the outermost end (13) ceramic (28) is formed and above the ceramic part (28) is a block (31) with increased thermal conductivity is present.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15, bei dem die Drahtzufuhr (28) vor dem Austritt aus dem Kon- taktrohr (27) einen geknickten Verlauf für den Draht (30) aufweist .17. The apparatus of claim 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15, wherein the wire feed (28) before exiting the contact tube (27) a bent course for the Wire (30).
18. Verfahren zum Endspaltschweißen, insbesondere mit einer Vorrichtung (SE) gemäß den Ansprüchen 1 bis 17,18. A method for end gap welding, in particular with a device (SE) according to claims 1 to 17,
bei dem das Kontaktrohr (27) gegenüber dem Spalt (10) während des Schweißverfahrens neu ausgerichtet wird. wherein the contact tube (27) is reoriented relative to the gap (10) during the welding process.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9969025B2 (en) 2011-11-18 2018-05-15 Lincoln Global, Inc. System for mounting a tractor unit on a guide track
US9527153B2 (en) 2013-03-14 2016-12-27 Lincoln Global, Inc. Camera and wire feed solution for orbital welder system
US9770775B2 (en) 2013-11-11 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. Orbital welding torch systems and methods with lead/lag angle stop
US9731385B2 (en) 2013-11-12 2017-08-15 Lincoln Global, Inc. Orbital welder with wire height adjustment assembly
US9517524B2 (en) 2013-11-12 2016-12-13 Lincoln Global, Inc. Welding wire spool support
CN112975122B (en) * 2021-03-04 2023-03-24 南昌航空大学 Welding gas protection device, laser wire filling welding system and welding method
EP4104961A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-21 Linde GmbH Low emission arc with corgon 18 penetration

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2827550A (en) * 1955-08-15 1958-03-18 Smith Corp A O Gas shielded nozzle for arc welding head
US3210515A (en) * 1963-04-15 1965-10-05 Alloyd Electronics Corp Arc welding device
US3992603A (en) * 1974-05-31 1976-11-16 Welding Research, Inc. Narrow gap welding torch
DE3220242A1 (en) * 1982-05-28 1983-12-01 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Narrow-gap welding head
DE3578048D1 (en) * 1984-07-24 1990-07-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd NOZZLE FOR ARC WELDING UNDER PROTECTIVE GAS.
DE4206105A1 (en) 1992-02-27 1993-09-02 Linde Ag NARROW GAP WELDING USING THE MAG ARC WELDING PROCESS
US6495798B1 (en) * 2000-09-21 2002-12-17 Lincoln Global, Inc. Radial tube torch head
US20070090168A1 (en) * 2005-10-25 2007-04-26 Snow Gerald F Protective coating and coated welding tip and nozzle assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010089184A1 *

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