SE442094B - Forfarande for plasma-mig-svetsning samt plasma-mig-svetsbrennare for genomforande av nemnda forfarande - Google Patents

Description

..._ 78Û'iO0'7-1 2 ill|f°fe5 $°m ett gemensamt gasfföoe, vffket tppoeíos i en míinpelare av plasma- bildande gas som omger den förbrukbara elektroden och MlG~bågen och en mantel av skyddsgas av nämnda ringformiga plasma-elektr0d_ Genom förfarandet enligt uppfinningen uppnås en ren och onvbruLun mantel av skyddsgas. I motsats till det kända förfarandet behövs ingen komplicerad konstruk- tion och det skyddande gashöljet tíllföres parallellt med plasmagaspelaren, vilket medför ett förbättrat skydd mot_inblandning av luft. Man har dessutom funnit att tillförseln av skyddsgas och plasmagas i ett gemensamt gasflöde ger bättre dämpning av tryckvariationer i plasmagasen och en mer stabil kontakt mellan plasmabågen och den oförbrukbara elektroden.

För svetsning av aluminium kan argon utnyttjas som skyddsgas och plasmagas. För svetsning av stål~bör en oxiderande gas, t.ex. en blandning av argon och koldioxid eller en blandning av argon, koldioxid och syre, användas.

Genom uppfinningen åstadkommas också en plasma-MIG-svetsbrännnre för utförande av förfarandet, vilken innefattar ett hölje med ett munstycke uppvisande en plasma- öppning, ett gasinlopp och ett kontaktrör i höljet. Enligt uppfinningen är denna svetsbrännare kännetecknad av att munstycket består av en mittelektrodring som genom stänger som med radiell utsträckning från mittelektroden är förbunden med en på höl- jet monterad bärare.

I munstycket uppdelas gasflödet i en pelare av plasmabildande gas, vilken fly- ter genom elektrodringens centrum, och en mantel av skyddsgas, som flyter genom öpp- ningarna mellan nämnda stänger. Stängerna fungerar för effektmatning till och avled- ning av värme från elektrodringen. Nämnda stänger och elektrodringen måste å ena sidan vara så tunna som möjligt för att säkerställa ett jämnt luftfritt flöde av skyddsgas kring plasmapelaren. Ä andra sidan måste elektrodringen vara av ett till- räckligt kráftigt utförande, så att tillräcklig värmekapacitet erhålles för att upp- taga alstrat värme i händelse av lokal vidhäftning mellan plasmabågen och elektrod- ringen. Därutöver gäller att stängernas tvärsnitt måste vara tillräckligt stort för att möjliggöra avledning av värme som alstras i elektrodringen, så att därigenom elektrodringens temperatur hålles under ett högsta tillåtet värde. Munstycket som helhet är företrädesvis tillverkat av koppar.

Genom sin kompakta uppbyggnad är svetsbrännaren enligt uppfinningen särskilt lämpad för användning i en handsvetsbrännare av låg vikt.

Nämnda stänger och elektrodringen är företrädesvis aerodynamiskt utfonnade för att nedbringa turbulensfenomen i manteln av skyddsgas. l ett föredraget utförings- exempel på svetshrännaren enligt uppfinningen är genom stängerna förorsakadfi urbu- lens i varje fall reducerad och skyddsgasmantelns homogenitet förbö:å%§É§šämàm,en invid elektrodringon anordnad gnulodnrv för uti. :xtyx-n gnm, znnníåu%íš'šiffr mol Inn stängerna, förbi elektrodringen. Gasledaren är e1ektrisïšäÉš,;erad från höljet och även denna företrädesvis tillverkad av koppar. 3 7801007-1 Det värme som avledes via stängerna på elektrodringen överföras genom bäraren till höljet som normalt är vattenkylt. Kylningen av elektrodringen i ett ytterligare föredraget utföringsexempel på svetsbrännaren enligt uppfinningen är ytterligare förbättrad genom en kylvattenpassage anordnad mellan nämnda gasledare och bäraren.

Bäraren fungerar därvid som vänmesänka och möjliggör snabb värmeavledning.

Ett utföringsexempel på uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följan- de under hänvisning till ritningen, där: §ig_l visar ett längdsnitt genom en svets- brännare enligt uppfinningen; och fig_§ visar ett tvärsnitt genom svetsbrännaren längs linjen II-II i fig 1.

Svetsbrännaren 1 i fig. 1 och 2 innefattar ett hölje 3, med ett munstycke S och ett gasinlopp 7. I höljet 3 finns ett kontaktrör 9 som har till ändamål att leda och överföra ström till en svetstråd 11 som skall anbringas. Kontaktröret 9 är elek- triskt isolerat från höljet 3 genom en isolerande ring 13. Munstycket 5 består av en mittelektrodring 5, vilken fungerar som en oförbrukbar elektrod för en plasmabåge, en bärare 17, som fungerar som värmesänka, och ett antal regelbundet anordnade stänger 19 som sträcker sig radiellt från elektrodringen 15 till bäraren 17 liksom ett nav och mekaniskt, termiskt och elektriskt förbinder elektrodringen 15 med bära- ren 17.

Bäraren 17 är i sin tur mekaniskt, termiskt och elektriskt kopplad till höljet ^' 3 genom en skruvförbindning 21. Munstycket 5 är omgivet av en huvudsakligen rörfor- mad gasledare 23, som är elektriskt isolerad från höljet 3 genom en ring 25 av ett syntetiskt material och omger bäraren 17 med viss tolerans. Mellan gasledaren 23 och bäraren 17 finns en kylvattenpassage 27, vilken är tätad genom packningsringar 29, som även fungerar som elektrisk isolering mellan gasledaren 23 och höljet 3. Kylvat- tenpassagen 27 står i förbindelse med anslutningar (ej visadel för tillförsel och bortförsel av kylvatten. Gasledaren 23 har en ände 31 med fonnen hos en stympad kon och med utsträckning utanför elektrodringen 15 betraktat i axiell riktning.

Svetstråden 11 tillföras med hjälp av transportrullar 33, vilka drivas genom en motor 35 med variabel hastighet. Kontaktröret 9 innefattar en anslutningsklëmma 37 för elektrisk anslutning till en av polerna hos en första spänningskälla 39, vara andra pol är ansluten till ett arbetstycke W. Elektrodringen 15 är via en anslut- ningsklämma 41 på höljet 3 ansluten till en av polerna hos en andra spänningskälla 43, vars andra pol likaså är ansluten till arbetsstycket W.

För svetsning av arbetsstycket W tillföras ett gasflöde G via gasinloppet 7 genom höljet 3 i_riktning mot munstycket 5. Därefter frammatas svetstråden 11 och en MIG-båge uppstår mellan svetstråden 11 och-arbetsstycket W, vilket exempelvis kan ske genom att svetstråden temporärt bringas i kontakt med arbetsstycket. Plasmabågen mellan elektrodringen 15 och arbetsstycket W tändes automatiskt genom MIG-bågen. I munstycket 5 uppdelas gnsflödet G i två delflöden genom eloktrodríngen 15 och i K 7801007-1 4 stängerna 19, d.v.s. en central gaspelare som joniseras efter tändning av plasmabå~ gen mellan elektrodringen 15 och arbeüsstycket W för att bilda gasplasmat P och en mantel S av förhållandevis sval, ej joniserad skyddsgas, som flyter genom öppningar- na 20 mellan stängerna 19 och omger gasplasmat P. Gasledaren 23 kompenserar för i skyddsgasen S uppträdande turbulensfenomen till följd av stängerna 19 och förhindrar att luft inblandas i skyddsgasflödet.

Stängerna 19, genom vilka strömmen tillföras eïektrodringen 15, avleder också värme från elektrodringen 15 till bäraren 17, som fungerar som värmesänka. 1. 4;-

Claims (5)

5 'LYEÃllÛÜ7-'l Patentkrav

1. Förfarande för plasma-MIG-svetsning, varvid en MIG-båge upprätthålles mellan en förbrukbar elektrod och ett arbetsstycke i ett gasplasma som om- ges av en skyddsgas och som alstras genom en plasmabäge mellan ett munstycke som tjänar som en ej förbrukbar ringformig plasma-elektrod och arbetsstycket, k ä n n e t e c k n a t av att en gas med samma sammansättning utnyttjas både som plasmagas och som skyddsgas, varvid gasen tillföras som ett gemen- samt gasflöde, vilket uppdelas till en mittpelare av plasmabildande gas som omger den förbrukbara elektroden och MIG-bågen och en mantel av skyddsgas av nämnda ringformiga plasma-elektrod.

2. Plasma-MIG-svetsbrännare för att genomföra förfarandet enligt patent- kravet 1, varvid en MIG-båge upprätthålles mellan en förbrukbar elektrod och ett arbetsstycke i ett gasplasma som är omslutet av en skyddsgas och som al- stras genom en plasmabåge mellan ett munstycke som tjänar som en ej förbruL~ bar ringformig plasma-elektrod och arbetsstycket, vilken brännare innefattar ett hölje som är försett med ett munstycke med en plasmaöppning samt ett gas- inlopp och ett kontaktrör i höljet för att mata en förbrukbar clektrod genom plasmaöppningen, k ä n n e t e c k n a d av att munstycket består av en mitt- elektrodring, som genom stänger med radiell utsträckning från elektrodríngen är förbunden med en på höljet monterad bärare. I

3. Plasma-MIG-svetsbrännare enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c K n a d av att mittelektrodringen, stängerna och bäraren är tillverkade av koppar Å.

4. Plasma-MIG-svetsbrännare enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a d av att en gasledare är anordnad vid mittelektrodringen för att styra gas, som passerar mellan stängerna, förbi elektrodringen.

5. Plasma-MIG-svetsbrännare enligt patentkravet Ä, k ä n n o t e c k n a d av att en kylvattenpassage är anordnad mellan gasledaren och bäraren. Poor: ouzatzfrti