DE638314C

DE638314C - Circuit for direct current carbon arc welding with filler material

Info

Publication number: DE638314C
Application number: DEE42414D
Authority: DE
Original assignee: ELIN AKT GES fur ELEK SCHE IN
Current assignee: ELIN AKT GES fur ELEK SCHE IN
Priority date: 1931-02-09
Filing date: 1932-02-09
Publication date: 1936-11-13

Description

Die Verwendung von Zusatzmaterial oder die Verstärkung des Grundmaterials an der Schweißstelle ist beim Kohlelichtbogenschweißen bereits bekannt, insbesondere auch die Zuführung· von Fülldraht, der selbsttätig oder von Hand in den Lichtbogen gebracht wird.The use of additional material or the reinforcement of the base material on the Welding point is already known in carbon arc welding, in particular also the supply of filler wire, which is automatically or manually brought into the arc will.

Bekanntlich wird die Kohle an den einen Pol eines Stromerzeugers angeschlossen, während das Werkstück am anderen Pol liegt. Wird nun der Fülldraht, wie bis jetzt üblich, nur im Lichtbogen, der zwischen Werkstück und Kohle gehalten wird, lediglich durch die mitgeteilte Wärme niedergeschmolzen, so treten starke Störungen im Abbrand auf. Der Draht muß nämlich, damit er überhaupt abschmilzt, ziemlich tief in den Lichtbogen vorgeschoben werden, wobei aber durch die abschmelzenden Tropfen und durch das Eindringen selbst der Lichtbogen unruhig wird und zum Flackern und Blasen neigt. Als Folge hat man dann eine in Breite, Zusammensetzung und Aussehen ungleichmäßige Schweißnaht. Auch das bekannte Auflegen des Drahtes auf die Schweißfuge führt nicht unter allen Umständen zum Ziele, weil durch die Wärmespannungen der Draht häufig gerade am Lichtbogen abgehoben werden kann und so wieder die störenden Erscheinungen gegeben sind. Bekannt ist es auch, die Kohle und den Fülldraht an die gleiche Polarität zu legen, so daß sowohl ein Lichtbogen von der Kohle Z¹Um Werkstück als auch ein solcher vom Fülldraht zum Werkstück geht. Ersterer könnte als Wärmebogen, letzterer als Schweißbogen bezeichnet werden. Nun wird aber der Wärmebogen dureh einen nahezu konstanten Strom aufrechterhalten, während der vom Fülldraht übergehende Lichtbogen durch den Tropfenübergang bald brennt, bald verlöscht. Da die beiden Lichtbogen sich durch die Kraftlinienfelder, welche durch die gleichsinnig strorndurchfLossenen Elektroden ausgebildet werden, vereinigen wollen, so brennt auch der vereinigte Lichtbogen durch das fortwährende Flackern des einen Teilbogens sehr 'unruhig, was der Schweißnaht ein unschönes Aussehen gibt.As is known, the carbon is connected to one pole of a power generator, while the workpiece is on the other pole. If the filler wire is now, as has been customary up to now, only melted down in the arc held between the workpiece and carbon, only by the communicated heat, then severe disturbances occur in the burn-off. In order for the wire to melt at all, it must be pushed quite deep into the arc, but the melting drops and the penetration itself make the arc restless and tend to flicker and blow. The result is a weld seam that is uneven in width, composition and appearance. Even the known placing of the wire on the weld joint does not lead to the goal under all circumstances, because the thermal stresses often cause the wire to be lifted off the arc and thus the disturbing phenomena are given again. It is also known to put the carbon and the filler wire at the same polarity, so that an arc ^{goes from the carbon Z 1} to the workpiece as well as from the filler wire to the workpiece. The former could be called a heat arc, the latter a welding arc. Now, however, the heat arc is maintained by an almost constant current, while the arc passing over from the filler wire soon burns and soon goes out due to the drop transition. Since the two arcs want to unite through the force line fields, which are formed by the electrodes through which currents flow in the same direction, the unified arc also burns very restlessly due to the continuous flickering of one part of the arc, which gives the weld seam an unattractive appearance.

Der Erfindungsgegenstand verhindert nun durch zweckmäßige Schaltung diese Übelstände und ist in der Abbildung dargestellt. Prinzipiell wird hierbei das Werkstück an den gleichen Pol gelegt wie das Füllmaterial, so daß sowohl ein Lichtbogen von der Kohle auf das Füllmaterial als auch von der Kohle auf das Werkstück übergeht.The subject of the invention now prevents these inconveniences through appropriate switching and is shown in the picture. In principle, the workpiece is attached to the same pole is placed as the filler material, so that both an arc from the carbon is on the filling material as well as the carbon passes over to the workpiece.

Ein Kohleschweißkopf a, bei dem die Nachstellung der Kohle k entweder von Hand aus durch Handrad h oder automatisch durch einen Motor m erfolgt, wird in der durch den Pfeil angegebenen Richtung ν über das Werkstück b bewegt, auf das z.B. eine Auftrags-A carbon welding head a, in which the carbon k is adjusted either by hand using a handwheel h or automatically using a motor m , is moved in the direction ν indicated by the arrow over the workpiece b , onto which, for example, an order

raupe/ gelegt werden soll. Als Füll- bzw. Auftragsmaterial dient der Draht/, der vom Vorschubmotor V über Schnecke s und Schnekkenradö durch die Transportrollen t und -μ.ζ vorgeschoben wird. Dieser Vorschubmechanis^i mus ist isoliert durch die Platte i mit da '.' Kohleschweißkopf α bzw. dessen Support ver-v bunden. Seine Richtung und Führung erhält der Draht/ durch die DüseD, die entweder ίο fest oder verstellbar derart ausgebildet ist, daß die Richtung des Drahtes am Austritt beliebig geändert werden kann. Um die Menge des Auftrags- oder Füllmaterials nach Wunsch 'einstellen' zu können, ist der Motor V zweckmäßig ein Reguliermotor.caterpillar / is to be laid. The wire /, which is fed by the feed motor V via worm s and worm gearö through the transport rollers t and -μ.ζ, serves as filler or application material. This feed mechanism is isolated by the plate i with da '.' Carbon Esch Bald α or its support ver-v inhibited. The wire receives its direction and guidance through the nozzle D, which is either fixed or adjustable in such a way that the direction of the wire at the outlet can be changed as desired. In order to be able to 'adjust' the amount of application or filling material as desired, the motor V is expediently a regulating motor.

Die Schaltung ist, wie die Abbildung zeigt, derart ausgebildet, daß die Kohlenelektrode k an der Klemme λ mit dem einen Pol des Stromerzeugers G, in diesem Falle einer Querfeldmaschine, verbunden ist, während das Arbeitsstück b und das Füllmaterial/ an den anderen Pol durch die Klemmen ρ und q gelegt sind. Dadurch wird erreicht, daß der Lichtbogen sowohl zwischen Werkstück b und Kohle k als auch zwischen Füllmaterial / und Kohle k steht, man also einen aus zwei Teilen zusammengesetzten Lichtbogen erhält. In die Zuleitung zur Klemme <7 des Füllmaterials kann ein konstanter oder besser ein regulierbarer Widerstand W geschaltet werden. Dieser ist bei Berühren des Drahtes mit dem Grundmaterial & kurzgeschlossen, während bei einem Abstand des Füllmaterials vom Werkstück der Zweigstrom zur Klemme q durch den Vorschaltwiderstand W kleiner sein muß als der Zweigstrom zur Klemme p. The circuit is, as the figure shows, designed in such a way that the carbon electrode k is connected at the terminal λ to one pole of the power generator G, in this case a cross-field machine, while the workpiece b and the filler material / to the other pole the terminals ρ and q are placed. It is thereby achieved that the arc stands both between workpiece b and carbon k and between filler material / and carbon k , so that an arc composed of two parts is obtained. A constant or, better still, an adjustable resistor W can be connected in the supply line to the terminal <7 of the filling material. This is short-circuited when the wire touches the base material &, while when the filler material is at a distance from the workpiece, the branch current to terminal q through the series resistor W must be smaller than the branch current to terminal p.

Das Abschmelzen des Drahtes ist durch diese Schaltung auf jeden Fall gewährleistet. Ebenso ist durch die beiden Lichtbogen und durch die Regulierbarkeit des Vorschubmechanismus sowie des Zufuhrstromes zum Füllmaterial die Möglichkeit gegeben, das Füllgut in einem derartigen Abstand von der Kohle zu halten, daß ein Flackern und. Blasen des Lichtbogens nicht verursacht werden kann.The melting of the wire is guaranteed by this circuit in any case. The same is true of the two arcs and the adjustability of the feed mechanism as well as the feed stream to the filling material given the possibility of the filling material at such a distance from the coal to keep that flicker and. Blowing the arc cannot be caused.

Da zwischen Füllmaterial 'und Werkstück kein Lichtbogen gezogen wird, so beeinflußt der Tropfenübergang den Schweißstrom nicht iinehr, der Lichtbogen wird ganz gleichmäßig 'Jjäißß' den Füllstab übergehen und diesen gleich-Since filler material between 'no arc is drawn and the workpiece, so the droplet transfer will not affect the welding current iinehr, the arc is very uniformly' Jjäißß 'pass over the fulling rod, and this at the same

abschmelzen. Die Schweißnaht wird brch homogen und erhält gleichmäßiges und günstiges Aussehen. Da auch der Lichtbogen, welcher auf das Werkstück übergeht, nicht beeinflußt wird, so besteht für ihn keine Neigung, auf dem Werkstück herumzutanzen, wodurch der Einbrand verbessert wird. Durch den Widerstand W hat man endlich die Möglichkeit, die Stärke des Aufschmelzens des Werkstückes und des Abschmelzens des Füllmaterials gegeneinander auf den richtigen Wert abzustimmen, also auf Blechstärke und Elektrodenmaterial jeweils Rücksicht zu nehmen.melt away. The weld seam becomes brittle and homogeneous and becomes even and cheap appearance. Since the arc, which passes over to the workpiece, is not influenced, there is no tendency for him to dance around on the workpiece, whereby the penetration is improved. With the resistance W one finally has the possibility the strength of the melting of the workpiece and the melting of the filler material to match each other to the correct value, i.e. taking into account the sheet thickness and electrode material to take.

Es ist beim Schweißen von Vorteil, das Füllmaterial ohne großen Neigungswinkel zum Grundmaterial in den Lichtbogen zu bringen. Zur Erzielung einer guten Einbrandtiefe und einer gleichmäßigen Verteilung des Auftrages besonders bei breiten Nähten ist es ferner zweckmäßig, aus einer Düse d irgendein beim Verbrennen große Hitz_e entwickelndes Gas auf die flüssige Schmelze zu blasen. Das Gas wird der Düseii, die ebenso wie die Führungsdüse D gekühlt sein kann, durch die Zuleitung g in der bei dieser angegebenen Pfeilrichtung zugeführt.When welding, it is advantageous to bring the filler material into the arc without a large angle of inclination to the base material. In order to achieve a good penetration depth and an even distribution of the application, especially in the case of wide seams, it is also expedient to blow any gas, which develops great heat during combustion, onto the liquid melt from a nozzle d. The gas is fed to the nozzle II, which, like the guide nozzle D, can be cooled, through the feed line g in the direction of the arrow indicated in this connection.

Claims

Patent claims:

1. Circuit for direct current carbon arc welding with filler material, characterized in that the carbon electrode on one, the workpiece and filler material are each connected to the other pole of the generator via a connecting line.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that in the power supply line a resistor is connected to the filling material.

1 sheet of drawings