NO750241L - - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte til sveising av plater av aluminium og aluminiumlegeringer.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår lysbuesveising med elektrode som ikke forbrukes og som vanligvis betegnes som TIG sveising. Mer bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til buttsveising

av plater av aluminium og aluminiumlegeringer når spalten mellom platene er trang, der et fyllmateriale innføres i sveisespalten og likestrøm for svesingen påtrykkes mellom en ikke-forbrukbar elektrode som har butt ende og platene som skal sveises, med platene negative og elektroden positiv. Samtidig benyttes en inertgass inneholdende minst 50% helium som en dekkgass, hvorved man får en god sveis og solid sveiselarve med en larvebredde som innvendig er større enn larvebredden ved overflaten.

Det er tidligere foreslått sveisemetoder som er effektive og som passer for sveising av konstruksjoner med tykke plater. De fleste av disse metoder gjør imidlertid bruk av MIG (Metal inert gas bue) svesing for buttsveising av I-spalte eller smale V-spalter.

I slike tilfelle vil en liten siksakbeyegelse i en sveisespalte eller en toløps flerpassveising eller, styring av sveisestrømmen bli benyttet for å hindre defekter som manglende sammensmelting ved begge spalteflater eller ved skillene mellom de respektive løp.

Hvis disse fremgangsmåter benyttes vil man imidlertid allikevel ofte få defekter og sveiseapparatet blir svært komplisert. Av denne grunn har det vært vanskelig å anvende disse metoder i praksis for sveising som krever høy kvalitet. Særlig aluminiumlegeringer anvendes i stort omfang som materiale for transport av varer under lav tempe-ratur og som lagringstanker for LNG (liquefied natural gas). Materialet som da benyttes er tykke plater, og for å kunne sveise dette materiale er det behov for utvikling av sveisemetoder som passer for denne oppgave.

Ved fremstilling av sveisede konstruksjoner av aluminiumlegeringer står man overfor mange vanskeligheter på grunn av materi alets fysiske og metallurgiske egenskaper sammenliknet med sveising av konstruksjoner av jernholdige materialer. Stort sett kan man si at TIG-sveisemetoder der det benyttes elektrode som ikke forbrukes, og MIG-sveisemetoder der det benyttes forbrukbar elektrode, kan anvendes også for sveising av aluminiumlegeringer. Selv om TIG-sveising er langt bedre enn MIG-sveising når det gjelder lysbuens stabilitet og sveisens godhet står man overfor en rekke vanskeligheter. Ved TIG-sveising av aluminiumlegeringer anvendes det veksel-strøm hvorpå det er overlagret høyfrekvente strømmer til sveisingen. Årsaken til dette er at hvis likestrøm benyttes med negativ elektrode, er det umulig å rense vekk den oksydfilmen som dannes på platens overflate mens, hvis elektroden er positiv, elektroden forbrukes. Av denne grunn må sveisestrømmen senkes vesentlig. Hvis det anvendes vekselstrøm med høy spenning, blir også elektroden for-brukt. Som en følge av dette må derfor vanlig TIG-sveising utføres med lav strøm og dermed oppnår man ikke effektiv sveising med dyp inntrengning.

Hvis man lar elektroden være negativ og platen positiv kan man oppnå dyp inntrengning med lavt forbruk av elektroder. Imidlertid vil man da, som nevnt, vanskelig kunne fjerne oksydfilmen, og det finner da lett sted rynkedannelser i sveiselarven. For å overvinne disse problemer har oppfinneren funnet at når elektroden har en rund eller flat ende og den står meget tett inntil de plater som skal sveises, undertrykkes en for vid fordeling av lysbuen mens lysbuens konsentrasjon i det sentrale område av lysbuen hindres, hvorved lysbuens fordeling på platen holdes på tilnærmet samme som tverrsnittsarealet av elektrodeenden,og det har da vist seg at sveisesmelten ikke blir omrørt selv om sveisestrømmen er høy og smeltingen av platen skrider frem parallelt med lysbuesøylen, mens mønsteret på sveisemetallets tverrsnitt er slik at dybden av inn-trengningen eller innsmeltingen er tilstrekkelig stor i forhold til sveiselarvens bredde. På grunn av denne virkning er det ved sveising med positiv poling mulig å utføre en sveis med stabil lysbue fri for bølgedannelser eller rynker i platen, hvorved man får dyp innsmeltning. Ikke desto mindre er det vanskelig å mate avsatt materiale inn i et spor eller en spalte med en bestemt bredde. På grunn av at man ikke kan vente noen rengjøring for oksydfilm når det g]j.elder positiv poling, vil man kunne oppleve at oksydfilm innleires i det avsatte metall mens man får utilstrekkelig innsmeltning mellom det avsatte metall og platene som skal sveises, hvis fylletråden mates i henhold til vanlig TIG-sveisemetoden. På grunn av den. korte lysbuelengde har det videre vist seg å være vanskelig å mate fylletråden inn i det krater som dannes med den korte lysbue.

På den annen side er MIG-sveisemetoden mindre heldig enn TIG-metoden når det gjelder lysbuens stabilitet og sveisens godhet, men MIG er TIG-metoden overlegen når det gjelder sveisehastighet. I praksis anvendes gjerne MIG-sveisemetoden. Imidlertid er det mulig

å bruke høy sveisestrøm ved MIG-metoden sammenliknet med TIG-metoden, men man får da problemer med å oppnå dyp innsmeltning i platene som skal sveises selv med høy sveisestrøm og særlig vertikal sveising, over/under sveising eller horisontal sveising, noe som skyldes aluminiumlegeringens spesielle egenskaper. Smeltepunktet for en aluminium er omtrent 6 60° mens smeltepunktet for jern er omtrent 1530°C, og aluminiumets tetthet er en tredjedel av jernets. Av denne grunn vil de mengder som avsettes av aluminiumlegeringer være meget større enn for jern med like sveisestrømmer, noe som hindrer lys-bueplasma i å nå frem til platen som skal sveises slik at denne ikke blir tilstrekkelig oppvarmet. Videre er varmeledningsevnen for aluminium for høy, og varme som tilføres i sveisesonen ledes hurtig bort fra denne uten å øke smeltingen. Hvis man øket sveisestrømmen øker man mengden av det avsatte metall i stedet for å øke innsmeltningen i den plate som skal sveises, og man får utilstrekkelig innsmeltning og overlapning. Videre er aluminium selv et meget aktivt grunnstoff slik at en nærmest perfekt gasskjerming er nødvendig for utførelse av en sveis. På grunn av disse problemer er mulig-hetene for utformning av sveisespaltene begrenset, det vil si at vinkelen på V-formen må være tilstrekkelig stor når MIG-sveising utføres, noe som uunngåelig vil øke tverrsnittet av spalten og derved kreve avsatt økede metallmengder. Når det gjelder sveising av aluminiumlegeringer, vil stor vevebevegelse føre til utilstrekkelig innsmeltning i platen og dessuten ha uheldig innvirkning på skjøtens styrke på grunn av mikroriss som synes å oppstå på grunn av eutek-tisk smeltning av aluminiumlegeringen. Av denne grunn må vevebeveg-elser med elektroden unngås. Man ser således at hittil har man måttet legge rette sveiselarver eller meget smale vevede larver, og sveisemetoder med stor effektivitet er ikke blitt utviklet for sveising av tykk aluminium og aluminiumlegeringer.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å over vinne de vanskeligheter som er omhandlet ovenfor. Mer bestemt er det en hovedhensikt med.oppfinnelsen å komme frem til en sveise-metode for sveising av smale spalter mellom tykke plater av alu-. minium eller aluminiumlegeringer, der det benyttes TIG-sveising med høy strøm for å få til en sveiselarve som har større bredde i det indre enn ved sveisespaltens ytre begrensning.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å komme frem til en TIG-sveisemetode med høy strøm der man oppnår en god sveis uten defekter, f.eks. mikroskopiske riss og brudd.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og den vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvis-ning til tegningene der: Fig. 1-3 er tverrsnitt gjennom sveiselarver utført i henhold til vanlige sveisemetoder,

fig. 4 viser et tverrsnitt av sveiselarven man får ved

sveising i henhold til oppfinnelsen,

fig. 5(a) viser spissen på en ikke forbrukbar.elektrode

som anvendes ved vanlig TIG-sveising,

fig. 5(b) og (c) viser ikke forbrukbare elektrodespisser

som anvendes når foreliggende oppfinnelse utføres,.

fig. 6(a) og 6(b), 6(c) og 6(d) viser snitt gjennom forskjellige former for skjøter utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. 7(a), 7(b), 7(c), 7(d), 7(e), 7(f) og 7(g) er eksempler på fyllmaterialer med tverrsnittsformer som gjør fyllmateriålene velegnet for anvendelse ved sveisemetoden i henhold til oppfinnelsen,

fig. 8(a) og (b) viser ytterligere former for sveiseskjøter

og

fig. 9 viser ytterligere sveiseskjøter utført i henhold

til oppfinnelsen.

I henhold til oppfinnelsen skal man komme frem til en sveiselarve med en larvebredde (b) som i det indre av sveisespalten er bredere enn larvebredden (a) ved overflaten av spalten, som vist på fig. 4. Derved får man en effektiv sveising med dyp innsmeltning i platene av aluminium eller aluminiumlegering som skal sveises

med smal sveisespalte og av tykke plater.

For å få til en stabil dyp innsmeltning er det ønskelig

2

at strømtettheten på elektroden holdes mellom 10 og 50 amp./mm . Under 10 amp./mm 2 kan man ikke oppnådtilstrekkelig innsmeltning nåor det gjelder sveiselarvens bredde, og svei.selysbuen blir lett ustabil.

Over 50 amp./mm 2 blir lysbuekreftene for sterke til at man kan holde en plan flate av sveisesmelten og drypping av smeltet metall finner sted, spesielt ved vertikal og horisontal sveising. Av denne grunn er TIG-elektroder med en skarp spiss, som vist på fig. 5(a) som har tilbøyelighet til å konsentrere lysbuen, uhensiktsmessige for foreliggende oppfinnelse. Det kreves i stedet at enden av TIG-sveiseelektroden skal være flat eller avrundet som vist på fig. 5 (b) og 5 (c).

Likestrøm på mer enn 300 amp. med negativ elektrode og positiv plate benyttes ved utførelse av foreliggende oppfinnelse. Det er viktig at den ikke forbrukbare elektrode holdes tett inntil de plater som skal sveises. Det areal av platene der lysbuekreftene ut-øves må nemlig være tilnærmet lik tverrsnittet av deri ikke forbrukbare elektrode. Undér disse forhold får man meget gode sveiseresul-tater som ikke er oppnåelige med vanlige sveisemetoder. Det antas at overflaten av sveisesmelten er liten på grunn av den korte lysbuelengde og innleiring av oksydfilm i det avsatte metail kan undertrykkes på tross av liten rensevirkning, og man får på denne måte dyp innsmeltning i platene. I henhold til det som her er sagt bør lysbuelengden ligge mellom 0,5 og 5 mm.

I henhold til oppfinnelsen vil, når den ikke forbrukbare elektrode er negativ, slitasjen på elektroden være liten, og man kan derfor påtrykke høy sveisestrøm og få dyp innsmeltning i platene. Hvis sveisestrømmen er under 300 A kan man ikke få dyp innsmeltning på grunn av utilstrekkelig varmetilførsel. På den annen side vil man om sveisestrømmen er over 2000 A, når man sveiser vertikalt eller horisontalt eller vertikalt skrått, få lysbuekrefter som er for sterke, slik at man ikke kan hindre smeltet metall fra'å dryppe ned og det blir også umulig å oppnå hovedhensikten med oppfinnelsen, nemlig en god sveis og dyp innsmeltning. •

Innsmeltningsdybden blir i stor utstrekning påvirket av sammensetningen av skjermgassen. Det er ved forskjellige eksperi-menter blitt funnet at inertgass som inneholder minst 50% helium, ér nødvendig for utøvelse av oppfinnelsen. Hvis gass som inneholder mindre enn 50% benyttes som skjermgass vil sveiselarven ikke bli bred nok selv om man øker sveisestrømmen og innsmeltningsdybden blir ikke tilstrekkelig stor. Når dobbelt skjerming benyttes, må

i det minste den indre skjermgass tilfredsstille de ovennevnte krav, og den ytre skjermgass kan ha valgfri sammensetning. For å oppnå de

ønskede resultater er det videre foretrukket at den spesifikke vekt for den ytre skjerm<g>ass skal'være større enn den spesifikke vekt for den indre gass.

Det skal nu vises til fig. 6 på tegningen der man på fig. 6(a) ser sveisespalten 3 som er formet i platene 1 og 2. Først gjøres et sveisestrøk med TIG-sveising og høy strøm med negativ elektrode på begge sider uten innføring av fyllmateriale i spalten. Ved denne TIG-sveising får man dyp innsmeltning i platens midtre område som vist på fig. 6(b). Deretter blir fyllmaterialet 5 drevet inn i spalten slik at man dekker overflaten av materialets4 som er dannet véd den foregående TIG-sveisning med høy strøm og inndrivningen foregår med mekaniske midler. I dette tilfellet vil man hvis det finnes et krater eller et krumt parti på det avsatte metall 4, drive fyllmaterialet slik at det passer til spalten ved å benytte elastisk fyllmateriale eller forvarming av dette før det innføres i spalten. Avsatt metall 5' formes på det neste lag som vist på fig. 6(d),ved TIG-sveising av det innlagte fyllmateriale 5. Slik sveising gjentas på begge sider inntil sveiseskjøten er komplett. I dette eksempel har man foretatt tre strøk eller løp på hver side. To eksempler skal beskrives nærmere i det følgende.

Eksempel 1

Sveisebetingelser.

Plater: JIS H 4000 (1970) A5083-0 aluminiumlegering, 60 mm

tykk,

spalteform: kvadratisk H-type som vist på fig. 6(a), rot-'

flate på 20 mm, spaltens bredde 10 mm,

fyllmateriale: JIS H 4000 (1970) A5083-0 aluminiumlegering, 10 mm bred, 10 mm tykk, 500 mm lang drevet inn i spalten manuelt med hammer etter forvarming til 300°C,

sveisestrøm: 600 A likestrøm med negativ elektrode, sveisespenning: 12 volt,

sveisehastighet: 5 cm/min.,

elektrode: wolframelektrode inneholdende torium 6,4 mm i

diameter,

skjermgass: ren heliumgass 40' liter/min.

Etter ett strøk med TIG-sveising og høy strøm er utført

på begge sider under de ovennevnte betingelser, ble TIG-sveising med høy strøm under de samme betingelser gjentatt to ganger på det

innlagte fyllmateriale på hver side. Som et resultat fikk man tilstrekkelig dyp og bred innsmeltning og gode mekaniske egenskaper. Bøyeprøve over 180° ga også gode resultater.

Eksempel 2 Sveisebetingelser.

Plater: JIS H 4000 (1970) 7N01-T4 aluminiumlegering i platene med en tykkelse på 40 mm,

spalteform: firkantet H-type som vist på fig. 6(a), rot-flaté på 20 mm og bredde på 15 mm,

fyllmateriale: JIS H 4000 (1970) A5005 aluminiumlegering

10 mm tykk, 15 mm bred, på denne aluminiumlegering var det elektro-lytisk pålagt ren sink med en tykkelse på 0,5 mm og en bredde på 15 mm. Dette fyllmateriale ble manuelt drevet inn i spalten uten forvarming.

sveisestrøm: 500 A likestrøm, positiv poling, sveisespenning: 13 volt,

sveisehastighet: 6 cm/min.,

vevebredde: 5 mm

skjermgassl dobbelt skjerming der den indre gass var ren helium med 30 liter/min og den ytre skjermgass var ren argon 30 liter/min.

Etter ett strøk med TIG-sveising med høy strøm uten fyllmateriale under de ovennevnte sveisebetingelser ble TIG-sveising med høy strøm utført under de samme betingelser på det innlagte fyllmateriale med, et strøk på hver side.

Resultatet var god innsmeltning og gode mekaniske egenskaper.

Fyllmateriale som ble benyttet ved utøvelsen av oppfinnelsen kan beskrives slik: Materialet kan alt etter de mekaniske egenskaper sveisen skal ha, velges, hvis f.eks. de plater som skal sveises er JIS H 4000 (1970) A5083-0 aluminiumlegering kan den samme kvalitet eller JIS Z 3232 (1970) A5183 benyttes som fyllmateriale. I de fleste tilfelle er det ønskelig at fyllmaterialet er av samme sammensetning som de plater som skal sveises.

Formene på fyllmaterialet bør være rektangulære, men runde eller ovale former kan benyttes. Strekkfastheten for fyllmaterialet bør være rundt 10 kg/mm<2>. Når det gjelder JIS H 4000 (1970) A5083-0 aluminiumlegering, har denne en strekkfasthet på 30 kg/mm 2ved rom-temperatur, noe som gjør dette materiale vanskelig1å drive inn i sveisesgalten. Av denne grunn er det nødvendig å forvarme dette materiale til 300°C med flammeoppvarmning eller induksjonsoppvarm-ning før det drives inn i spalten.

Dette fyllmateriale kan drives inn i spalten enten det er kvadratisk rundt eller har oval form for at det skal passe nøyaktig. For at det skal fullstendig fylle spalten foreslås det imidlertid de følgende eksempler på fyllmateriale. Fig. 7(a)-7(g) viser forskjellige former for fyllmateriale. Fig. 7(a) viser fyllmateriale 21 med nedad hellende sider og et V-spor 21a oventil på midten. Når dette materiale drives inn i spalten, blir sporet 21a lukket og fyllmaterialet blir lett.å sette på plass. Selv om sveisespal.teri skulle være litt ujevn vil man få tett kontakt mellom denne og fyllmaterialet på grunn av fyllmaterialets etter-givenhet. Fig. 7(b) viser fyllmateriale 22 med to spor på oversiden og ett spor midt på undersiden med den samme virkning som materialet 21 på fig. 7(a). Fig. 7(c) viser et fyllmateriale 25 som består av fiberformet fyllmateriale og aluminiumfolie som omgir dette. Fyllmateriale av denne art må holdes vekk fra vann og organiske stoffer som olje. Når materialet i fiberform er omhyllet av aluminiumfolie, kan materialet drives jevnt ned i sveisespalten uansett hvilke dimensjoner og form denne har. Fig. 7(d) viser et materiale 26 som har samme opp-bygning som materialet 25 idet pulverformet eller kornformet fyllmateriale er omgitt av aluminiumfolie. Fig. 7(e) viser et fyllmateriale 27 som består av et massivt materiale 27(a) og fiberaktig eller \ pulverformet fyllmateriale (27b og aluminiumfolie som omgir disse deler. Det massive fyllmateriale 27a har et trekantet tverrsnitt med et hjørne liggende i det fiberformede eller kornformede fyllmateriale for på en jevn og ensartet måte å drive denne del av fyllmaterialet på plass, i dette tilfelle er fyllmaterialene 27a og 27b kombinert til ett, men materialet kan være delt slik at man først setter på plass fyllmaterialet i fiberform og deretter driver på plass det massive fyllmateriale. Fig. 7(f) viser fyllmaterialet 28 med to massive deler 28a og 28b og pulverformet fyllmateriale 28e liggende mellom disse. Fyllmaterialet 28c kan være kornformet eller utført som fibre. Når dette materiale settes på plass, kan bredden av fyllmaterialet reduseres og innføringen byr ikke på problemer.

Når det gjelder innføring av fyllmateriålene 27 eller 28, kan kraften ved inndrivningen utøves jevnt fordelt på det pulver-formede fyllmateriale, og man får lett innsetning og god kontakt mellom fyllmaterialet og de plater som skal sveises.

Ved sveising av JIS H 4000 (1970) A5083 aluminiumlegering kan man benytte det fyllmateriale som er vist på fig. 7(g) som består av ren aluminium 31 og ren magnesium 32 som er påført elektro-lytisk på det rene aluminium 31,og som ikke har særlig strekkfasthet. Dette materiale er ikke hardt som en enhet, men den kjemiske sammensetning bør være den samme eller tilnærmet den samme som de plater som skal sveises, noe som er essensielt for at man skal få avsatt materiale med egenskaper tilsvarende egenskapene ved materialet i platene.

I tillegg til den ovennevnte metode der fyllmaterialet innsettes med mekaniske midler, er det også foreslått å fylle i smeltet metall i sveisespalten, hvoretter TIG-sveising med høy strøm ut-føres. Da innføring av fyllmateriale med mekaniske midler bare kan benyttes der sveisespalten er jevn over hele sveisesømmen, må man bruke andre midler når man skal sveise der sveisespalten er ru, noe man ofte støter på i praksis. I dette tilfelle kan innføring av fyllmateriale som smeltet metall kombinert med MIG-sveising være nyttig.

Som vist på fig. 8(a) blir smeltet metall 5, 5 ifylt og sveiset med TIG-sveising med høy strøm for å danne sveisen 5', 5'. Videre vil MIG-sveisingen som vist på fig. 8(a) og sveising med TIG og høy strøm, som vist på fig. 8(b), gjentas en rekke ganger før sveisen er fullstendig, I dette tilfelle har man en rotflate helt fra begynnelsen, men med MIG-sveising eller annen sveising kan man oppnå de samme resultater uten rotflate.

Oppfinnelsen er av mindre interesse for platetykkelser som er mindre enn 20 mm fordi hvis platene er mindre enn 20 mm, vil de lett kunne sveises uten innføring av fyllmateriale. I henhold til oppfinnelsen kan platetykkelse fra 20 mm til 100 mm sveises. Spalte-formenée kan være av I-typen, V-typen, U-typen, H-typen eller X-typen, men vinkelen som dannes av to linjer som følger spaltens flater må være mindre enn 30° fordi hvis den er over 30° vil gapet ved spaltens kanter være for stor til at man får en effektiv sveising.

Tykkelsen på fyllmaterialet kan være fra 3-20 mm, og den maksimale bredde bør være 1-3 ganger diameteren på den ikke forbrukbare elektrode. Hvis tykkelsen på fyllmaterialet er over 20 mm, kan fyllmaterialet ikke smeltes tilstrekkelig godt med TIG-sveising og høy strøm og sveisestabiliteten blir påvirket i uheldig retning, mens man med tykkelser på mindre enn 3 mm ikke oppnår en av hen-siktene med foreliggende oppfinnelse, nemlig effektiv sveising. Hvis bredden på fyllmaterialet, det vil si spaltebredden, er over tre ganger elektrodediameteren, vil hele bredden av fyllmaterialet ikke bli tilstrekkelig nedsmeltet av den derpå følgende TIG-sveising selv om strømmen er høy, mens elektroden, hvis bredden ar mindre enn elektrodediameteren lett vil kunne komme i kontakt med platene som skal sveises og derfor ikke er egnet for sveising av tykke plater. Hvis imidlertid TIG-sveiseelektroden med høy strøm gis en vevebevegelse vil begrensningen av fyllmaterialets bredde oppheves.'

Med TIG-sveising og høy strøm av det innlagte materiale ved smelting av dette bør veveretningen for den ikke forbrukbare elektrode være stort sett perpendikulær på sveiseretningen forøvrig. Særlig når man har brede sveisespalter er det formålstjenlig med vevebevegelse ved siksakbevegelse "av elektroden på tvers av sveisespalten for smelting av fyllmaterialet. Når det gjelder vevehastigheten vil man ikke få tilstrekkelig ensartet smeltning hvis hastig-heten er for lav og man vil få dårlig innsmeltning mens for hurtig bevegelse vil gi dårlig bearbeidbarhet av sveisesømmen, og man vil få defekter i denne. I henhold til dette bør vevehastigheten være 10-100 bevegelser/min. Vevebreddén bør være mindre enn 10 mm. Hvis den er over 10 mm oppstår det mikroriss og sprekker, særlig ved sveising av aluminiumlegeringer, og sveisingen vil foregå langsom-mere .

Når det gjelder TIG-sveising med høy strøm og med mer enn to ikke forbrukbare elektroder bør avstanden mellom to og to elektroder være 30-200. mm. Hvis avstanden ér mindre enn 30 mm vil drypping av det smeltede metall finne sted fordi det smeltede metall som varmes opp av den foregående elektrode ikke blir tilstrekkelig avkjølt før det blir varmet opp av den derpå følgende elektrode, mens mer enn 200 mm avstand vil føre til at smeltet metall blir for avkjølt slik at man ikke oppnår, den høye virkningsgrad ved sveisingen. I lys av det som her er sagt bør den ,tid som går fra den foregående elektrode passerer et bestemt punkt på sveisesømmen til den følgende elektrode passerer det samme punkt ligge mellom 4-60 sekunder.

Når det gjelder egenskapene ved MIG-sveising etterat fyllmaterialet er innlagt i. spalten, som vist på fig. 9 (a), vil den øvre del av spalten være temmelig godt smeltet mens den nedre del ikke er tilstrekkelig smeltet. I dette tilfellet vil man, som vist på fig. 9(b), anvende TIG-sveising med høy strøm hovedsakelig i de nedre deler av spalten. Dette er effektivt, særlig for sveising horisontalt eller hellende. Fig. 9(a) og 9(b) viser henholdsvis sveiselarve 5 som fåes ved MIG-sveising og sveiselarve 5' som fåes ved TIG-sveising med høy strøm.

I henhthld til TIG-sveisingen ifølge oppfinnelsen vil overflaten av det smeltede metall være liten. Man kan derfor anvende oppfinnelsen ved vertikal sveising og horisontal sveising såvel som flat sveising. Dessuten kan man sveise på skrått.

Når TIG,-svesing utføres i henhold til oppfinnelsen, føres den ikke forbrukbare elektrode fortrinnsvis langs sveiselinjen nedad ved vertikal sveising eller ved vertikal sveising.i skråstilling. Store lysbuekretser fra den ikke forbrukbare elektrode understøtter det smeltede metall for å hindre dette i å dryppe av sveisesonen. Føring av den ikke forbrukbare elektrode tjener til å holde sveise-betingelsene stabile. Hvis fyllmaterialet blir innsatt med mekaniske midler, er det således viktig å føre den ikke forbrukbare elektrode nedad. Ikke desto mindre kan den ikke forbrukbare elektrode føres oppad ved MIG-sveising fordi fyllmaterialet ligger fast i sveisespalten når MIG-sveising anvendes.

MIG-sveising foretas fortrinnsvis oppad idet hvis denne sveisemetode utøyes ved bevegelse av elektroden nedad, vil det smeltede metall ha tilbøyelighet til å dryppe av sveisesonen på grunn av tyngdekraften som virker på selve metallet og på grunn av lysbue-kref tene. I alminnelighet er sveisestrømmen ved MIG-sveising for-holdsvis lav sammenliknet med den man kan anvende ved TIG-sveising, og det er derfor umulig å understøtte det smeltede metall ved MIG-sveising i vertikal eller skrå vertikal retning.

Som det skulle fremgå av det som her er sagt har man ved foreliggende oppfinnelse kommet frem til en metode til sveising i smale spalter mellom tykke plater av aluminium eller aluminiumlegeringer, bg man får en høyere virkningsgrad og gode sveiser som man ikke kunne få med andre metoder.

Claims (23)

1. Fremgangsmåte til sveising av plater av aluminium og aluminiumlegeringer med smale sveisespalter og med platetykkelse på mer enn 20 mm, med en ikke forbrukbar elektrode, karakterisert vedat fyllmaterialet innføres i sveisespalten og like-strøm på mer enn 300 A påtrykkes mellom den ikke forbrukbare elektrode , som ikke har skarp spiss, og platene som skal sveise med elektroden negativ og platen positiv, samtidig med at lysbuelengden holdes mellom 0,5 og 5 mm, og at lysbuen skjermes med en inert gass som inneholder minst 50% helium.

2. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet innsettes ved MIG-sveising hvoretter TIG-sveising utføres.

3. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet innføres ved mekaniske midler, hvoretter TIG-sveising utføres.

4. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2, karakterisert ved at fyllmaterialet innføres i sveisespalten ved MIG-sveising og at ny smelting av fyllmaterialet utføres flere ganger ved TIG-sveising.

5. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at dobbelt skjerming anvendes under TIG-sveising, omfattende en indre og en ytre gasskjerm der i det minste den indre skjermgass omfatter minst 50% helium.

6. Fremgangsmåte til.sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at vinkelen mellom to linjer som følger spaltens flater i aluminium og aluminiumlegeringsplatene er mindre enn 30°.

7. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet har en tykkelse på 3-20 mm og en maksimal bredde på 1-3 ganger diameteren av den ikke forbrukbare elektrode.

8. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ikke forbrukbare elektrode føres rettlinjet.

9. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ikke forbrukbare elektrode gis en vevebevegelse eller siksakbevegelse i rett vinkel på sveiseretningen.

10. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 9, karakterisert ved at vevebevegelsen foregår med 10-100 bevegelser/min .

11. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 10, karakterisert ved at vevebredden er mindre enn 10 mm.

12. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2, karakterisert ved åt fler enn to ikke forbrukbare bevegelser benyttes og at avstanden mellom en foregående elektrode og den derpå følgende elektrode er 30-200 mm.

13. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2, karakterisert ved at fler enn to ikke forbrukbare elektroder benyttes og at den tid som går fra en foregående elektrode passerer et bestemt punkt på sveiselinjen til den følgende elektrode påsserer det samme punkt, er fra 4-60 sek.

14. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2, karakterisert ved at de deler av innsmeltningen som ikke kan oppnås tilfredsstillende med MIG-sveising sveises ved TIG-sveising for å få til dyp innsmeltning.

15. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at det sveises vertikalt.

16. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at det sveises vertikalt, men hellende.

17. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ikke forbrukbare elektrode føres nedad når det gjelder vertikal sveising eller vertikal skrå sveising.

18. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at MIG-sveising utføres ved bevegelse oppad, mens TIG-sveising utføres nedad når det gjelder vertikal sveising eller vertikal skrå sveising.

19. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2, karakterisert ved at MIG-sveising foretas oppad og TIG-sveising utføres oppad når det gjelder vertikal sveising eller vertikal skrå sveising.

20. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at sveisingen utføres horisontalt.

21. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 1, karakterisert ved at sveisingen utføres horisontalt skrått.

22. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2, karakterisert ved at sveisingen utføres horisontalt.

23. Fremgangsmåte til sveising som angitt i krav 2,~ karakterisert ved at sveisingen utføres horisontalt skrått.