NO140708B - Fremgangsmaate og anordning for plasma sveising - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning for plasma sveising.

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til sveising

med plasmabue i en nøytral gassatmosfære (MIG-sveising), hvor plasmabuen opprettholdes i en plasmagasstrøm mellom en ikke-forbruksplasmaelektrode og en hjelpeelektrode, en forbrukselektrode mates aksialt inn i plasmaet som tilveiebringes av plasmabuen, og en lysbue opprettholdes mellom forbrukselektroden og arbeidsstykket, og hvor plasmaelektroden beskyttes

mot oksydering ved en inert gasstrøm som omhyller denne.

En slik fremgangsmåte er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.276.110. Ved denne kjente fremgangsmåte anvendes en nøytral gass, fortrinnsvis argon, som plasmagass. Hvis en oksyderende gass ble anvendt, ville ikke-forbrukselektroden hurtig bli ødelagt.

U.S.-patentskrift nr. 3-312.566 beskriver en fremgangsmåte til pålegningssveisinghvor en stav av det materiale som skal pålegges føres inn i en plasmabue, avsmeltes og sprutes mot arbeidsstykket. Da det mellom staven og arbeidsstykket ikke opprettholdes noen sveisebue, tjener staven ikke som elektrode. Gasstrømmen som tilføres tjener ikke til oksydering av staven, men til finfordeling av det avsneltede stavmateriale. Denne gass kan være en oksyderende eller en inert gass. Gassen som føres inn tangentialt kan ikke omhylle staven.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte hvor en oksyderende gassblanding kan anvendes som plasmagass uten at ikke-forbrukselektroden blir ødelagt.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at forbrukselektroden oksyderes ved at en gasstrøm som inneholder en oksyderende gass omhyller hele den frilagte del av forbrukselektroden og at gasstrømmen som inneholder den oksyderende gass og strømmen av inert gass, nedenfor plasmaelektroden sam-menføyes til en felles plasmagasstrøm.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningen som skjematisk viser en anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Anordningen 1 omfatter en sveisebrenner 3 med et hus 5 som omgir et kammer 7 som i den øvre ende er lukket med en vegg 9. Et kobbermunnstykke 11 har en kjølekanal 12 og en åpning 13 i den nedre ende av huset 5« Et styre- og kontakt-rør 15 og en hylse 23 som omgir en ikke-forbrukselektrode 25 er festet i veggen 9. Hylsen 23 omgir ikke-forbrukselektroden 25 med en viss klaring og sammen danner de en ringformet kanal 27. Kanalen er lukket i den øvre ende med en tetningsring 29-Elektroden 25 styres i hylsen 23 ved en isolasjonsring 31 som er passerbar for gass, f.eks. et porøst materiale eller i form av en kompakt ring med aksiale boringer. Kanalen 27 står i forbindelse med et gassinnløp 33. Et annet gassinnløp 35 er anordnet i veggen 9- Huset 5 er delvis omgitt av en kappe 37 med gassinnløp 39. Elektroden 25 har en vannkjølet kobber-holder 4l og en endedel 43, f.eks. av wolfram. Anordningen 1 omfatter videre en elektrisk matekilde 45 som er forbundet med en høyfrekvensgenerator 47, og en andre elektrisk matekilde 4 9. Arbeidsstykket er betegnet med 51.

For å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til-føres primærgassen 0 som inneholder oksyderende bestanddeler gjennom innløpet 35- En foretrukket oksyderende gass er en blanding av argon og karbondioksyd eller en blanding av argon og oksygen. Gasstrømmen 0 passerer i aksial retning gjennom kammeret 7 og strømmer ut av åpningen 13 i munnstykket 11.

Via et innldp 33 innføres en sekundær, nøytral gasstrøm S, som strømmer gjennom den ringformede kanal 27 mot åpningen 13 og danner et sjikt som omgir elektroden 25. Avstandsringen 31 virker som en gassfordeler som gir en laminær strøm av gass. Porbrukselektroden 53 mates inn gjennom en boring i røret 15 og beveges inn i retning av gasstrømmen 0 gjennom åpningen 13 mot arbeidsstykket 51. Porbrukselektroden 53 mates ved hjelp av drivruller 55 som drives av en motor 57. En plasmabue opprettholdes mellom ikke-forbrukselektroden 25 og arbeidsstykket 51, idet ikke-forbrukselektroden 25 er forbundet via hdyfrek-vensgeneratoren 47 med en klemme av matekilden 45 hvis anare klemme er forbundet med arbeidsstykket 51. En MIG-bue opprettholdes mellom arbeidsstykket 51 og forbrukselektroden 53 ved hjelp av en matekilde 49, hvis ene klemme er forbundet med arbeidsstykket 51 og den andre via kontaktrøret 15 er forbundet med forbrukselektroden 53- Gjennom innløpene 39 i kappen 37 kan det tilføres en skjermingsgass G, f.eks. en blanding av argon og karbondioksyd.

Den primære oksyderende gasstrøm 0 som strømmer r.ot åpningen 13 omgir den frie ende av forbrukselektroden 53, slik at denne oksyderes jevnt. Ikke-forbrukselektroden er beskyttet mot oksydering av den sekundære, nøytrale gasstrøm S som omgir denne elektrode. Nedover i hylsen 23, men oppover i åpningen 13, kombineres den primære gasstrøm 0 og den sekundære gass-strøm S og danner en plasmastrøm P. Plasmagasstrømmen P inneholder oksyderende bestanddeler av primærgassen 0 i ovenfor nevnte forhold avhengig av polariteten for elektroden 25 og på forbrukselektroden 53 og av den oksyderende gass selv.

Sveiseprøver er utført med følgende gassammenset-ninger og buespenningene som har gitt jevnt og pent utseende med stabil MIG-bue uten ødeleggelse av sveisebrenneren og uten ødeleggelse av arbeidsstykket.

Oppfinnelsen er beskrevet under henvisning til et utførelseseksempel hvor en overført plasmabue opprettholdes mellom ikke-forbrukselektroden og arbeidsstykket som virker som hjelpeelektrode. Oppfinnelsen kan også med samme fordel anvendes ved sveising med en ikke-overført plasmabue som opprettholdes mellom ikke-forbrukselektroden og en hjelpeelektrode som er forskjellig fra arbeidsstykket, f.eks. en hjelpeelektrode som danner en del av sveisebrenneren.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til sveising med plasmabue i en nøytral gassatmosfære (MIG-sveising), hvor plasmabuen opprettholdes i en plasmagasstrøm mellom en ikke-forbruksplasnaelek-trode og en hjelpeelektrode, en forbrukselektrode mates aksialt inn i plasmaet som tilveiebringes av plasmabuen, og en lysbue opprettholdes mellom forbrukselektroden og arbeidsstykket, og hvor plasmaelektroden beskyttes mot oksydering ved en inert gasstrøm som omhyller denne, karakterisert ved at forbrukselektroden oksyderes ved at en gasstrøm som inneholder en oksyderende gass omhyller hele den frilagte del av forbrukselektroden og at gasstrømmen som inneholder den oksyderende gass og strømmen av inert gass, nedenfor plasmaelektroden sammenføyes til en felles plasmagasstrøm.

2. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en sveisebrenner med et kammer med tilslut-ning for tilførsel av en gasstrøm, en dyse med en åpning i ut-løpsenden av kammeret, en sentralt i kammeret anordnet feiring for tilførsel av en forbrukselektrode i retning av dysen og gjennom dyseåpningen, en ikke-forbruksplasmaelektrode i kammeret, og to matekilder for å opprettholde en plasmabue mellom plasmaelektroden og en hjelpeelektrode og for å opprettholde en lysbue mellom forbrukselektrode og et arbeidsstykke, karakterisert ved at plasmaelektroden (25) er anordnet skrått i forhold til føringen (15) for forbrukselektroden (53) .