NO865043L

NO865043L - PROCEDURE AND WELDING ELECTRODE TO PROVIDE A WELDING SEAM.

Info

Publication number: NO865043L
Application number: NO865043A
Authority: NO
Inventors: Ensi Niinivaara; Hannu Maekelaeinen
Original assignee: Gss General Sea Safety Ltd Oy
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1987-01-19
Also published as: DK597586A; DK597586D0

Description

Fremgangsmåte og sveiseelektrode for fremskaffelse av en sveisesøm. Method and welding electrode for producing a weld seam.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte som angitt i den innledende del av patentkrav 1, og et sveise-element som angitt i den innledende del av patentkrav 7, The present invention relates to a method as stated in the introductory part of patent claim 1, and a welding element as stated in the introductory part of patent claim 7,

for fremskaffelse av en sveisesøm ved hjelp av en langstrakt sveiseelektrode som er anordnet i lengderetningen for sveisegjenstanden. for producing a weld seam by means of an elongated welding electrode which is arranged in the longitudinal direction of the welding object.

Det er tidligere kjent at når en sveiseelektrode som er plassert på sveisegjenstanden blir benyttet, blir sveisestrøm-men ført til den annen ende av sveiseelektroden ved passende forbindelseskabler. I den forbindelse fremkommer der en ulempe som går ut på at sveisestrømmen ikke kan ledes i den mest direkte retning til sveisegjenstanden, slik at stabiliteten for både de fremskaffede magnetfelt og brenningen av kjernestangen som blir bevirket av den elektriske bue, blir redusert og blir sterkt fluktende, hvorfor der f.eks. lett dannes slaggomhyllinger og kantavskjæringer i sveisen, noe som reduserer sveisekvaliteten og lett gjør den upassende for sitt formål. It is previously known that when a welding electrode placed on the welding object is used, the welding current is led to the other end of the welding electrode by suitable connection cables. In this connection, there is a disadvantage that the welding current cannot be directed in the most direct direction to the welding object, so that the stability of both the magnetic fields produced and the burning of the core rod caused by the electric arc is reduced and becomes highly fluctuating , why there e.g. slag pockets and edge cuts are easily formed in the weld, which reduces the weld quality and easily makes it unsuitable for its purpose.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere One purpose of the present invention is to eliminate

de nevnte ulemper som er forbundet med allerede kjente sveise-elektroder som skal plasseres i lengderetningen i forhold til sveisegjenstanden, og å skaffe en fremgangsmåte og en sveiseelektrode som egner seg i tillegg til normal tørr og våt sveising, spesielt for undervannssveising for fremskaffelse av varige sveisesømmer som tilfredsstiller klassifikasjons-normene. the aforementioned disadvantages associated with already known welding electrodes to be placed in the longitudinal direction in relation to the welding object, and to provide a method and a welding electrode which is suitable in addition to normal dry and wet welding, especially for underwater welding for the production of permanent weld seams which satisfy the classification standards.

Disse hensikter er oppnådd ved sveisemetoden i henhold til oppfinnelsen, idet de karakteristiske trekk ved denne fremgår av de vedføyede patentkrav 1-6, og ved hjelp av den sveiseelektrode som omfatter de karakteristiske trekk som er defi-nert i de vedføyde patentkrav 7-12. These purposes are achieved by the welding method according to the invention, the characteristic features of which appear from the appended patent claims 1-6, and by means of the welding electrode which includes the characteristic features defined in the appended patent claims 7-12.

Fordelene med oppfinnelsen innebærer at det ikke er nødven- digvis krevet høyere profesjonell dyktighet for sveiseren for å utføre en tilfredsstillende sveisesøm, at sveisingen fore-går raskt og at bruken av sveisemetoden og elektroden i henhold til oppfinnelsen gjør at tidskrevende endringer av sveisestaven blir unngått. Dessuten skal det angis at sveisesporet som blir dannet i henhold til oppfinnelsen, er helt jevnt og inneholder ikke noen slaggavleiringer, kant-kuttinger etc. som svekker sveisen. The advantages of the invention imply that higher professional skill is not necessarily required for the welder to perform a satisfactory welding seam, that the welding takes place quickly and that the use of the welding method and the electrode according to the invention means that time-consuming changes to the welding rod are avoided. In addition, it must be stated that the weld groove which is formed according to the invention is completely smooth and does not contain any slag deposits, edge cuts etc. which weaken the weld.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende ved hjelp av The invention will be described in the following by means of

en foretrukken utførelsesform under henvisning til den ved-føyede tegning, hvor et stykke av en sveiseelektrode i henhold til oppfinnelsen er vist som et perspektivriss. a preferred embodiment with reference to the attached drawing, where a piece of a welding electrode according to the invention is shown as a perspective view.

Ved den foretrukne utførelsesform som er vist på tegnings-figuren, omfatter sveiseelektroden i henhold til den foreliggende oppfinnelse en kjernestav 5 som på den side som er plassert mot sveisegjenstanden, er dekket av et belegg 6 som sveiser under sveiseforløpet. I denne forbindelse skal det gjøres oppmerksom på at den belagte kjernestav kan erstattes med en såkalt kjernefyllstav som innebærer fordelen av bedre bøyeegenskaper. In the preferred embodiment shown in the drawing, the welding electrode according to the present invention comprises a core rod 5 which, on the side facing the welding object, is covered by a coating 6 which welds during the welding process. In this connection, it should be noted that the coated core rod can be replaced with a so-called core filler rod which entails the advantage of better bending properties.

Det konisk avsmalnende tverrsnitt som er vist på figuren, er spesielt anvendelig for sveising av såkalte U-sømmer eller f.eks. plater med et skrått spor ved sine kanter i forhold til deres plassering f.eks. som dekkplater. Den nevnte konis-ke form er imidlertid ikke vesentlig for oppfinnelsens formål, idet også andre tverrsnittsprofiler kan benyttes i forbindelse med sveiseelektroden avhengig av sveisetilpasningen og denønskede søm. The conically tapering cross-section shown in the figure is particularly useful for welding so-called U-seams or e.g. plates with an inclined groove at their edges in relation to their location e.g. as cover plates. However, the aforementioned conical shape is not essential for the purposes of the invention, as other cross-sectional profiles can also be used in connection with the welding electrode depending on the welding fit and the desired seam.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir sveisestrømmen ført til sveiseelektroden gjennom et ledende, fortrinnsvis væskemedium, som trekkes ved hydraulisk regulering langs sveiseelektroden for å stimulere sveiseprosessen. Som medium kan der benyttes kvikksølv i væskeform som har god elektrisk ledningsevne, slik det er ålment kjent. Naturligvis kan der også benyttes andre ledende elektrolytter uten at dette gir negative påvirkninger med hensyn til oppfinnelsens utførelse. In the method according to the invention, the welding current is led to the welding electrode through a conductive, preferably liquid medium, which is drawn by hydraulic regulation along the welding electrode to stimulate the welding process. As a medium, mercury in liquid form can be used, which has good electrical conductivity, as is widely known. Naturally, other conductive electrolytes can also be used without this having negative effects with regard to the performance of the invention.

For å lede sveisestrømmen og føre frem det nevnte medium, innbefatter sveiseelektroden i henhold til oppfinnelsen ved det viste eksempel, et rørformet strømningskanalelement 3, som ved begge eller i det minste den ene ende kan være forbundet til en mediumkilde, slik at mediet kan trekkes inn i kanalen 1 ved pumping og/eller suging idet der tas utgangs-punkt fra én eller begge ender av strømningskanalelementet 3. In order to guide the welding current and advance the said medium, the welding electrode according to the invention in the example shown includes a tubular flow channel element 3, which can be connected at both or at least one end to a medium source, so that the medium can be drawn in in the channel 1 during pumping and/or suction as the starting point is taken from one or both ends of the flow channel element 3.

Strømningskanalelementet 3 er forbundet med en ledende kontakt med kjernestaven 5 i sveiseelektroden ved hjelp av det elektrisk ledende parti 4. Ved det tilfelle som er vist som eksempel på figuren, er det ledende parti sammensatt av en strimmel tildannet av metall, fortrinnsvis kobber, og strekker seg så bredt som sveiseelektroden i forhold til hele lengden av kjernestaven 5 og danner en del av veggen av strøm-ningskanalelementet 3 som definerer strømningskanalen 1. Ved den foretrukne utførelsesform for oppfinnelsen er det annet parti av strømningskanalelementet 3 tildannet av et passende, f.eks. plastbasert bøyelig materiale som er festet ved hjelp av vulkanisering til den ledende metallstrimmel 4, som på The flow channel element 3 is connected by a conductive contact to the core rod 5 of the welding electrode by means of the electrically conductive part 4. In the case shown as an example in the figure, the conductive part is composed of a strip made of metal, preferably copper, and extends is as wide as the welding electrode in relation to the entire length of the core rod 5 and forms part of the wall of the flow channel element 3 which defines the flow channel 1. In the preferred embodiment of the invention, the second part of the flow channel element 3 is formed from a suitable, e.g. . plastic-based flexible material which is attached by means of vulcanization to the conductive metal strip 4, as on

sin side er loddet til kjernestaven 5 som er forsynt med be-legget 6. its side is soldered to the core rod 5 which is provided with the coating 6.

For å oppnå en bøyelig og funksjonell sveiseelektrode kan det ledende parti 4 være tildannet av en tynn og fleksibel metallstrimmel, slik at sveiseelektroden kan lagres f.eks. i ruller og et passende stykke av det kan skjæres av for hvert bruks-formål . In order to achieve a flexible and functional welding electrode, the conductive part 4 can be made of a thin and flexible metal strip, so that the welding electrode can be stored, e.g. in rolls and a suitable piece of it can be cut off for each purpose of use.

Som nevnt tidligere blir sveisestrømmen ført til elektroden ved hjelp av en væskeelektrolytt. Ved den mest fordelaktige utførelsesform som går ut på å danne en spenningsforskjell mellom sveiseelektroden og sveisegjenstanden, er elektrolyt- As mentioned earlier, the welding current is led to the electrode by means of a liquid electrolyte. In the most advantageous embodiment, which involves creating a voltage difference between the welding electrode and the welding object, the electrolyte

i in

ten forbundet med den positive pol av den elektriske kilde og sveisegjenstanden til den negative pol. For regulering av lysbuens utbredelseshastighet og for å bibeholde stabiliteten hos magnetfeltet, blir strømningshastigheten for elek-trolytten i strømningskanalen 1 styrt. connected to the positive pole of the electrical source and the welding object to the negative pole. To regulate the propagation speed of the arc and to maintain the stability of the magnetic field, the flow rate of the electrolyte in the flow channel 1 is controlled.

For dette formål blir der i strømningskanalen 1 benyttet en strømbegrensningsdel 2 som vandrer sammen med mediumstrømmen tett trykket mot de vegger som definerer strømningskanalen 1 før eller etter mediet, avhengig for det meste på det forhold om mediet blir transportert ved suging eller pumping. Således blir banen for elektrisk ledning fra mediet til sveisegjenstanden alltid så kort som mulig og konstant ettersom sveiseprosessen skrider frem, slik at avbrenningen og den oppnådde sveis blir regulert. For this purpose, a flow limiting part 2 is used in the flow channel 1 which travels together with the medium flow tightly pressed against the walls that define the flow channel 1 before or after the medium, depending mostly on whether the medium is transported by suction or pumping. Thus, the path of electrical conduction from the medium to the welding object is always as short as possible and constant as the welding process progresses, so that the burn-off and the weld obtained are regulated.

Den foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet ovenfor under henvisning til bare én av sine fordelaktige utførelsesformer. Dette eksempel på utførelsesform vil ikke på noen måte be-grense oppfinnelsen, idet der foreligger forskjellige kombi-nasjoner og variasjoner innenfor rekkevidden av de vedføyde krav. Det skal således forstås at tverrsnittet for strømnings-kanalen kan være forskjellig fra det ene som er vist på figuren, f.eks. polygonalt, og at oppbygningen av den ledende del kan være sammensatt av f.eks. matriser, i hvilket tilfelle den leder strømmen bare på tvers i forhold til den langs-gående retning av sveiseelektroden, eller at den ledende del i sin ubelastede tilstand er separert fra kjernen eller kjernefyllstaven, slik at den strømbegrensende del som da er et elektrisk ledende stykke, presser den til ledende berøring med kjernen eller kjernefyllstaven. The present invention has been described above with reference to only one of its advantageous embodiments. This example of embodiment will not limit the invention in any way, as there are different combinations and variations within the scope of the appended claims. It should thus be understood that the cross-section for the flow channel may be different from the one shown in the figure, e.g. polygonal, and that the structure of the conductive part can be composed of e.g. matrices, in which case it conducts the current only transversely in relation to the longitudinal direction of the welding electrode, or that the conductive part in its unloaded state is separated from the core or core filler rod, so that the current limiting part which is then an electrically conductive piece , pushes it into conductive contact with the core or core filler rod.

Claims

1. Method for producing a welding seam using an elongated welding electrode which is placed in the longitudinal direction of the welding object, characterized in that the welding current is led to the welding electrode by means of a conductive medium which is transported through a channel (1) in the electrode, and that the speed of the advancing arc between the welding electrode and the welding object and also the stability of the magnetic field are regulated by controlling the flow of the medium in said channel.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the conductive medium is transported to the welding electrode at both ends.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the medium is led to the welding electrode by suction.

4. Method as stated in claim 1, characterized in that the medium is pumped to the welding electrode.

5. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that mercury is used as the conducting medium.

6. Method as stated in one of the claims 1 - 4, characterized in that the medium flow in the channel (1) is controlled by means of a flow restriction part (2) which is transported ahead of the flow or follows the flow and is pressed tightly against the wall which defines the channel (1) . in

7; Elongated welding electrode to be placed in the longitudinal direction of the welding object, characterized in that on the side of the welding electrode which is farthest from the welding object, a preferably tubular flow channel element (3) for the conductive medium is connected, the element comprising a conductive part (4) for transport of welding current from the medium to the core or core filler rod (5), and that the welding electrode comprises means (2) for controlling the medium flow.

8. Welding electrode as stated in claim 7, characterized in that the conductive part (4) of the flow channel element (3) consists of a metal strip that extends the entire length of the core or core filler rod (5) and forms part of the wall that defines the flow channel (1) and is at least during the welding process in electrically conductive contact with the core or core filler rod (5) for the transfer of welding current from the medium to the core or core filler rod (5).

9. Welding electrode as stated in claim 7, characterized in that the conductive part (4) of the flow channel element (3) consists of a strip with a matrix structure that extends along the entire length of the core or core filler rod (5) and forms a part of the wall that defines the flow channel (1) and transports the welding current from the medium to the core or core filler rod transversely in relation to the direction of flow of the medium.

10. Welding electrode as specified in one of the preceding claims 7-9, characterized in that the means for controlling the medium flow comprise a current limiting part (2) which is pressed tightly against the wall that defines the flow channel and follows the medium flow in the flow channel (1) .

11. Welding electrode as stated in claim 10, characterized in that the electrically conductive part comprises a flexible metal film (4) which is separated from the core or core filler rod (5) without load, and that the current limiting part (2) is conductive and during the passage through the flow channel (1) presses the metal film (4) tightly against the core or core filling rod (5), so that an electrically conductive contact is provided from the medium to the core or core filling rod (5).

12. Welding electrode as specified in one of the preceding claims 7-11, characterized in that the welding electrode is preferably flexible, has open electrode bands at both ends which can be cut into desired sections.