WO2007017306A1 - Unterpulver-engspalt-schweissverfahren mit pendelnder elektrode - Google Patents

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Karl-Heinz Gunzelmann
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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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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/18—Submerged-arc welding
    • B23K9/186—Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a submerged arc narrow gap welding method for joining metallic workpieces.
  • the submerged arc narrow gap welding process is also used.
  • the MAG welding process is described in DE 196 26 631 C1.
  • the welding device is guided in the gap and thereby at least one, guided by a contact tube, consumable wire electrode under protective gas at a predetermined wire feed speed supplied to the welding area.
  • the arc generated between the wire electrode and the workpiece is moved by rotation of the end of the wire electrode alternately to both workpiece edges.
  • the monitoring of the positioning of the arc is carried out by sensors that detect its movement.
  • the precise positioning of the wire electrode in the various welding methods is often controlled by using leading touch probes 7, for example in combination with photodiodes 8, on the workpiece flanks and at the seam bottom.
  • Other welding methods use a preliminary continuous image evaluation of the seam geometry and derive therefrom tracking movements of the wire electrode.
  • the MIG / MAG welding process and the TIG pulse welding EP-AO 186 041 Al proposes to use the arc as a sensor for automatically tracking the welding device.
  • the pendulum movement of the wire electrode is evaluated around the center of the gap together with the measured welding current and / or the welding voltage.
  • the submerged arc narrow gap welding process is used primarily where high melting rates can be achieved.
  • the submerged-narrow-gap welding method with an angled wire feed at the end of the electrode is used, as shown in FIG.
  • the electrode end 6 With the electrode end 6 firmly positioned in this way, two to three beads 1 to 5 are arranged next to one another in order to form a layer in the gap 10 of the workpiece 9.
  • the widths of the gap 10 are between 18 mm and 22 mm, and possibly also above.
  • An exact assignment of wire electrode end with respect to burner height and side clearance is indispensable to ensure a secure layer structure using the beads 1 to 5.
  • the quality of the side penetration depends on the exact assignment of the wire electrode to the workpiece flank.
  • An erroneous assignment which can not be visually recognized by the powder cover, leads, for example, to flange binding errors. This occurs when the welding torch shifts transversely to the workpiece flank.
  • a relatively large gap width is required because of the burner and the commonly used wire electrode diameter.
  • the above object is achieved by a submerged powder narrow gap welding method according to independent claim 1.
  • Advantageous embodiments of this welding method will become apparent from the following description, the drawings and the claims.
  • the inventive method is carried out with a welding device which is feasible within a gap between a first and a second workpiece edge and has a movable wire electrode for selectively positioning an arc.
  • the arc is generated at the end of the wire electrode by predetermining a welding voltage and / or a welding current.
  • the wire electrode is moved by a pendulum motion in which the arc reciprocates between one of the workpiece flanks and a central region of the gap, such that the first bead does not move from the first to the second workpiece flank extends.
  • the present invention utilizes a reciprocating movement of the wire electrode in its method of submerged arc gap welding.
  • the pendulum movement preferably extends between a first workpiece flank and a middle region of the gap.
  • next following bead is placed after removal of the slag layer of the first bead next to this within the gap and in connection to the second workpiece edge.
  • the good connection to the workpiece flanks and the quality of the second bead is ensured by the fact that it is generated by means of the pendulum movement of the wire electrode between the other workpiece edge and the central region of the gap.
  • the arc is used as a sensor to determine the position of the arc relative to the first and second workpiece flanks. This is realized by that, in addition to the predetermined welding voltage and / or the welding current, the welding voltage actually applied to the wire electrode and / or the actually flowing welding current are detected and the position of the arc is determined from these data. With the help of these data and the information derived therefrom, the pendulum movement of the wire electrode is corrected starting from the detected position of the arc.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the welding device for carrying out the submerged-narrow-gap welding process.
  • the submerged arc gap welding process is preferably performed with a welding device SE, as shown schematically in FIG.
  • the welding device SE comprises a wire electrode 30, which is fed via a contact tube 60 of the position to be welded.
  • the wire electrode 30 is fed via a feed 32 at a speed V D of the welding position.
  • the contact tube 60 with wire electrode 30 is 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 controls the pendulum motion. generated with desired amplitude of the wire electrode 30 within the gap 10.
  • This arc 40 can be configured by means of its parameters both as a rigid or as 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. 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 (see FIG. 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.
  • 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 slag layer (not shown) on the bead 50 is removed after the powder of the sub-powder narrow-gap welding process is removed from the gap 10 has been sucked, for example.
  • the slag layer is prevented from becoming distorted between the opposing workpiece flanks 20a and 20b, thereby making removal difficult or even impossible.
  • a bead 50 is produced, on the one hand has an optimal quality and on the other hand, the deposited on her 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 a current adjustment of the width of the pendulum motion and the assignment of the wire electrode end to the workpiece edge 20a, 20b via the motor control is continuously possible.
  • the arc 40 is particularly advantageous in 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 .
  • an automatic tracking of the welding device SE to the workpiece flank as in the open arc method (TIG, MIG / MAG) can thus be achieved even with submerged-narrow gap welding without visual observation and intervention possibilities.
  • 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 at the wire electrode 30 are detected and evaluated.
  • the evaluation of these data provides the position of the arc 40 in relation to the adjacent zenden workpiece flanks 20a, 20b and the underside of the gap 10, which is formed by a complete layer or a 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 for, if necessary, moving the welder SE along the nip and / or oscillating the wire electrode 30 based on the stored specifications for the welder Correct 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 submerged narrow gap seam of about 12 mm joint width can be achieved and securely welded.

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Unterpulver-Engspalt-Schweißen, in dem eine Pendelbewegung der Drahtelektrode (30) innerhalb des Spalts (10) zum Erzeugen einer ersten Raupe (50) ausgeführt wird, bei der sich der Lichtbogen (40) zwischen einer der Werkstückflanken (20a, 20b) und einem Mittelbereich (12) des Spalts (10) hin- und herbewegt, so dass sich die erste Raupe (50) nicht von der ersten (20a) bis zur zweiten Werkstückflanke (20b) erstreckt.

Description

Beschreibung
Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren mit pendelnder Elektrode
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Unterpulver-Engspalt- Schweißverfahren zum Verbinden von metallischen Werkstücken.
Für das Verschweißen von dickwandigen Bauteilen wird neben dem WIG- und dem MIG/MAG-Engspalt-Schweißverfahren auch das Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren eingesetzt. Das MAG-Schweiß- verfahren ist in der DE 196 26 631 Cl beschrieben. Hier wird die Schweißeinrichtung im Spalt geführt und dabei mindestens eine, durch ein Kontaktrohr geleitete, abschmelzende Drahtelektrode unter Schutzgas mit einer vorgegebenen Drahtvorschubgeschwindigkeit dem Schweißbereich zugeführt. Zur Gewährleistung einer guten Schweißnahtqualität wird der zwischen Drahtelektrode und Werkstück erzeugte Lichtbogen durch eine Rotationsbewegung des Endes der Drahtelektrode abwechselnd zu beiden Werkstückflanken bewegt. Die Überwachung der Positionierung des Lichtbogens erfolgt dabei durch Sensoren, die dessen Bewegung erfassen.
Die genaue Positionierung der Drahtelektrode in den verschiedenen Schweißverfahren wird häufig durch Verwenden von vorlaufenden Tastfühlern 7, beispielsweise in Kombination mit Fotodioden 8 angeordnet, an den Werkstückflanken und am Nahtgrund gesteuert. Andere Schweißverfahren nutzen eine vorlaufende kontinuierliche Bildauswertung der Nahtgeometrie und leiten daraus Nachführbewegungen der Drahtelektrode ab. Für das MIG/MAG-Schweißverfahren und das WIG-Impulsschweißen schlägt die EP-A-O 186 041 Al vor, den Lichtbogen als Sensor zum automatischen Nachführen der Schweißvorrichtung zu nutzen. Zu diesem Zweck wird die Pendelbewegung der Drahtelektrode um die Spaltmitte zusammen mit dem gemessenen Schweißstrom und/oder der Schweißspannung ausgewertet. Das Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren kommt vor allem dort zum Einsatz, wo hohe Abschmelzleistungen realisiert werden können. Zudem wird es genutzt, wo die Anforderungen an Werkstoffeigenschaften, wie z.B. Zähigkeit und Härte, damit am besten erreicht und gewährleistet werden können. Zum Anschmelzen der Werkstückflanken wird beim Unterpulver-Engspalt- Schweißverfahren mit abgewinkelter Drahtzuführung am Elektrodenende gearbeitet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Mit dem auf diese Weise fest positionierten Elektrodenende 6 werden zwei bis drei Raupen 1 bis 5 nebeneinander angeordnet, um eine Lage im Spalt 10 des Werkstücks 9 zu bilden. Die Breiten des Spalts 10 bewegen sich zwischen 18 mm und 22 mm, gegebenenfalls auch darüber. Eine genaue Zuordnung von Drahtelektrodenende bezüglich Brennerhöhe und Seitenabstand ist unverzichtbar, um einen sicheren Lagenaufbau mit Hilfe der Raupen 1 bis 5 zu gewährleisten.
Beim Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren von dickwandigen Werkstücken ist die Qualität des Seiteneinbrandes abhängig von der genauen Zuordnung der Drahtelektrode zur Werkstückflanke. Eine fehlerhafte Zuordnung, die durch die Pulverabdeckung visuell nicht erkannt werden kann, führt beispielsweise zu Flan- kenbindefehlern. Dies tritt dann auf, wenn sich der Schweißbrenner quer zur Werkstückflanke verschiebt. Zudem ist eine relativ große Spaltbreite wegen des Brenners und der üblicherweise verwendeten Drahtelektrodendurchmesser erforderlich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Vergleich zum Stand der Technik ein zuverlässigeres Unterpulver- Engspalt-Schweißverfahren bereitzustellen .
Die obige Aufgabe wird durch ein Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Schweißverfahrens gehen aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen hervor . Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Schweißeinrichtung ausgeführt, die innerhalb eines Spalts zwischen einer ersten und einer zweiten Werkstückflanke führbar ist und eine bewegbare Drahtelektrode zum gezielten Positionieren eines Lichtbogens aufweist. Der Lichtbogen wird am Ende der Drahtelektrode durch Vorgeben einer Schweißspannung und/oder eines Schweißstroms erzeugt. Dann wird zum Erzeugen einer ersten Raupe innerhalb des Spalts die Drahtelektrode mittels einer Pendelbewegung bewegt, bei der sich der Lichtbogen zwischen einer der Werkstückflanken und einem Mittelbereich des Spalts hin- und herbewegt, so dass sich die erste Raupe nicht von der ersten bis zur zweiten Werkstückflanke erstreckt.
Um Raupen hoher Haltbarkeit und guter Anbindung an die Werkstückflanken zu erzeugen, verwendet die vorliegende Erfindung in ihrem Verfahren zum Unterpulver-Engspalt-Schweißen eine pendelnde Bewegung der Drahtelektrode. Die Pendelbewegung erstreckt sich bevorzugt zwischen einer ersten Werkstückflanke und einem mittleren Bereich des Spalts. Mit Hilfe dieses Vorgehens wird verhindert, dass sich die auf der Raupe ausbildende Schlackeschicht während des Erkaltens zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Werkstückflanken verspannt. Dadurch wird ein Entfernen der Schlackeschicht von der jeweils aufgebrachten Raupe erleichtert.
Die nächstfolgende Raupe wird nach dem Entfernen der Schlackeschicht der ersten Raupe neben dieser innerhalb des Spalts und in Anbindung an die zweite Werkstückflanke angeordnet. Die gute Anbindung an die Werkstückflanken sowie die Qualität der zweiten Raupe wird dadurch gewährleistet, dass sie mit Hilfe der Pendelbewegung der Drahtelektrode zwischen der anderen Werkstückflanke und dem Mittelbereich des Spalts erzeugt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Lichtbogen als Sensor verwendet, um die Position des Lichtbogens im Verhältnis zur ersten und zweiten Werkstückflanke zu bestimmen. Dies wird dadurch realisiert, dass man neben der vorgegebenen Schweißspannung und/oder des Schweißstroms die tatsächlich an der Drahtelektrode anliegende Schweißspannung und/oder den tatsächlich fließenden Schweißstrom erfasst und aus diesen Daten die Position des Lichtbogens bestimmt. Mit Hilfe dieser Daten und der daraus abgeleiteten Information wird dann die Pendelbewegung der Drahtelektrode ausgehend von der erfassten Position des Lichtbogens korrigiert .
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 Schweißverfahren aus dem Stand der Technik, in denen die Raupen einer Lage mit einer fest ausgelenkten Drahtelektrode erzeugt werden,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schweißeinrichtung zur Durchführung des Unterpulver-Engspalt- Schweißverfahrens .
Das Unterpulver-Engspalt-Schweißverfahren wird vorzugsweise mit einer Schweißeinrichtung SE durchgeführt, wie sie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist. Mit Hilfe dieses Schweißverfahrens werden gegenüberliegende Werkstücke entlang ihrer Werkstückflanken 20a, 20b mit Hilfe einer Schweißnaht verbunden. Die Schweißeinrichtung SE umfasst eine Drahtelektrode 30, die über ein Kontaktrohr 60 der zu schweißenden Position zugeführt wird. Die Drahtelektrode 30 wird über eine Zufuhr 32 mit einer Geschwindigkeit VD der Schweißposition zugeführt. Das Kontaktrohr 60 mit Drahtelektrode 30 ist über ein Getriebe 64 mit einem Motor 62 verbunden. Der Motor 62 erzeugt durch Drehen in wechselnde Richtungen eine Pendelbewegung 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 Pendelbewe- gung 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 Kontaktrohr 60 wird der Lichtbogen 40 der Schweißeinrichtung SE eingestellt. Dieser 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. 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 beispielsweise 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 befindliche 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 Pendelbewegung heraus ist eine aktuelle Anpassung der Breite der Pendelbewegung und der Zuordnung des Drahtelektrodenendes zur Werkstückflanke 20a, 20b über die Motorsteuerung kontinuierlich möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung 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 dem Lichtbogen 40 und seinen Parametern als Sensor ist damit auch beim Unterpulver-Engspalt-Schweißen ohne visuelle Beobachtungs- und Eingriffsmöglichkeiten ein automatisches Nachführen der Schweißeinrichtung SE zur Werkstückflanke wie bei den offenen Lichtbogenverfahren (WIG, MIG/MAG) 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 angren- zenden 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 Schweißeinrichtung 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 eine Unterpulver-Engspalt-Naht von etwa 12 mm Fugenbreite erreichen und sicher verschweißen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Unterpulver-Engspalt-Schweißen mit einer Schweißeinrichtung (SE), die innerhalb eines Spalts (10) zwischen einer ersten (20a) und einer zweiten Werkstückflanke (20b) führbar ist und eine bewegbare Drahtelektrode (30) zum gezielten Positionieren eines Lichtbogens (40) aufweist, mit den folgenden Schritten:
Erzeugen des Lichtbogens (40) am Ende der Drahtelektrode (20) durch Vorgeben einer Schweißspannung und/oder eines Schweißstroms und
Ausführen einer Pendelbewegung der Drahtelektrode (30) innerhalb des Spalts (10) zum Erzeugen einer ersten Raupe (50) , bei der sich der Lichtbogen (40) zwischen einer der Werkstückflanken (20a) und einem Mittelbereich (12) des Spalts (10) hin- und herbewegt, so dass sich die erste Raupe (50) nicht von der ersten (20a) bis zur zweiten Werkstückflanke (20b) erstreckt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: Entfernen von Schlacke von der ersten Raupe (50) vor dem Erzeugen einer zweiten Raupe (50) .
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, mit dem weiteren Schritt:
Erzeugen einer zweiten Raupe im seitlichen Anschluss an die erste Raupe (50) durch die Pendelbewegung der Drahtelektrode zwischen der anderen der Werkstückflanken (20b) und dem Mittelbereich (12) des Spalts (10) .
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: Verwenden des Lichtbogens (40) als Sensor, um die Position des Lichtbogens (40) im Verhältnis zur ersten (20a) und zweiten Werkstückflanke (20b) zu bestimmen.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den weiteren Schritten: Erfassen einer tatsächlichen Schweißspannung und/oder eines tatsächlichen Schweißstroms und Bestimmen der Position des Lichtbogens (40) auf Grundlage der tatsächlichen Schweißspannung und/oder des tatsächlichen Schweißstroms, und Korrigieren der Pendelbewegung der Drahtelektrode (30) ausgehend von der bestimmten Position des Lichtbogens (40) .
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US11/990,133 US20100133239A1 (en) 2005-08-08 2006-06-22 Submerged Arc Narrow Gap Welding With Oscillating Electrode
EP06763853A EP1919647A1 (de) 2005-08-08 2006-06-22 Unterpulver-engspalt-schweissverfahren mit pendelnder elektrode
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014402A1 (de) * 2007-06-13 2009-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Abscheiden eines metallischen Substrats auf einer Wandung

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102398100B (zh) * 2011-04-07 2014-07-23 江苏科技大学 摇动电弧窄间隙焊接系统的控制方法及装置
US9969025B2 (en) 2011-11-18 2018-05-15 Lincoln Global, Inc. System for mounting a tractor unit on a guide track
CN102785017B (zh) * 2012-08-02 2015-07-08 中国石油化工集团公司 用于狭窄空间的复合焊接工艺
US9527153B2 (en) 2013-03-14 2016-12-27 Lincoln Global, Inc. Camera and wire feed solution for orbital welder system
CN103433697B (zh) * 2013-08-09 2016-09-07 中国石油天然气第六建设公司 一种海洋工程装备厚壁梁柱焊接工艺
US9770775B2 (en) 2013-11-11 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. Orbital welding torch systems and methods with lead/lag angle stop
US9517524B2 (en) 2013-11-12 2016-12-13 Lincoln Global, Inc. Welding wire spool support
US9731385B2 (en) 2013-11-12 2017-08-15 Lincoln Global, Inc. Orbital welder with wire height adjustment assembly
CN106488825B (zh) * 2014-06-02 2019-01-08 杰富意钢铁株式会社 立式窄坡口气体保护电弧焊方法
CN104439620B (zh) * 2014-12-09 2016-04-13 江苏科技大学 窄间隙焊接电弧摇动的适应控制方法及装置
CN105195871B (zh) * 2015-10-15 2017-07-28 昆山华恒焊接股份有限公司 窄间隙埋弧焊枪及焊接设备
EP3315237A1 (de) * 2016-10-26 2018-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und system zum überwachen einer herstellung einer mehrlagigen schweissnaht sowie engspaltschweissverfahren
CN108406059B (zh) * 2018-02-09 2020-03-10 江苏科技大学 添加辅焊丝的窄间隙熔化极电弧焊接方法及装置
CN111360380B (zh) * 2020-03-30 2022-05-13 江苏科技大学 一种用于薄板的旋转埋弧高速焊接方法
CN112171022B (zh) * 2020-09-10 2022-03-08 中车长春轨道客车股份有限公司 一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法
CN112222620B (zh) * 2020-09-29 2022-04-22 哈尔滨工业大学 一种超窄间隙激光填丝焊接熔池图像实时监测装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3136501A1 (de) 1981-09-15 1983-03-24 Thyssen Draht Ag, 4700 Hamm Elektrische schweissvorrichtung fuer schutzgas- und unterpulver-schweissen im engspalt
DE3220242A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-01 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Engspaltschweisskopf
EP0186041A1 (de) * 1984-12-21 1986-07-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Führung von Lichtbogenschweissköpfen mechanisierter Schweissanlagen
US5510596A (en) 1993-04-27 1996-04-23 American Welding Institute Penetration sensor/controller arc welder

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786225A (en) * 1972-12-07 1974-01-15 Kaiser Aluminium Chem Corp Welding fixture
CA1052869A (en) * 1975-03-18 1979-04-17 Kobe Steel Vertical welding methods
GB1517481A (en) * 1975-07-14 1978-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Follow-up control apparatus for controlling the movement of a welding weaving device
CH594471A5 (de) * 1976-07-02 1978-01-13 Bbc Brown Boveri & Cie
FR2610230B1 (fr) * 1987-01-29 1991-02-01 France Etat Armement Procede de soudage a l'arc en chanfrein etroit et dispositif pour sa mise en oeuvre
ES2129086T3 (es) * 1994-01-29 1999-06-01 Asea Brown Boveri Procedimiento para unir piezas metalicas por medio de soldadura por fusion con arco voltaico.
DE19626631C1 (de) * 1996-07-02 1997-06-12 Siemens Ag Verfahren zum Engspaltschweißen mit dem MAG-Schweißverfahren
US20010047988A1 (en) * 1997-10-20 2001-12-06 Kazuo Hiraoka Welding method and welded joint structure
JP3813018B2 (ja) * 1998-03-31 2006-08-23 トピー工業株式会社 建設車両用ホイールの溶接方法
US6166347A (en) * 1999-07-16 2000-12-26 Lincoln Global, Inc. Method and system for welding steel rails

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3136501A1 (de) 1981-09-15 1983-03-24 Thyssen Draht Ag, 4700 Hamm Elektrische schweissvorrichtung fuer schutzgas- und unterpulver-schweissen im engspalt
DE3220242A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-01 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Engspaltschweisskopf
EP0186041A1 (de) * 1984-12-21 1986-07-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Führung von Lichtbogenschweissköpfen mechanisierter Schweissanlagen
US5510596A (en) 1993-04-27 1996-04-23 American Welding Institute Penetration sensor/controller arc welder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014402A1 (de) * 2007-06-13 2009-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Abscheiden eines metallischen Substrats auf einer Wandung

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