DE2811643A1 - Einrichtung und verfahren zum plasmaschweissen - Google Patents

Description

PATENTANWALT

. ing. B.

PHILIPPINE -WBLSBB - STHASSE

8900 AUGSBUBG

TELEFON 61β47β TELEX 6338OZ paiol d

"Ί

R. 1008

Augsburg, den 14. Mrζ 1978

Rolls-Royce Limited,
Buckingham Gate, London SWlE 6AT, England

Einrichtung und Verfahren zum Plasmaschweißen

Zusatz zu Patent

(Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 22 54 155*5)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Plasmaschweißen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 22 54 155.5)

bezieht sich auf eine Einrichtung und ein Verfahren zum Plasmaschweißen, wobei Anstieg und Abfall der elektrischen

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Stromstärke und der Zufuhr des plasmabildenden Gases jeweils in bestimmter Weise gesteuert werden. Diese Einrichtung eignet sich insbesondere für das "Schlüsselloch"-Schweißen, bei welchem eine voll befriedigende Schweißnaht erzielt wird und das sich insbesondere zum Verbinden ring- bzw. rohrförmiger Bauteile eignet, wobei das Ende der Schweißnaht sich mit dem Anfang der Schweißnaht überlappt.

Bei der Technik des "Schlüsselloch"-Schweißens wird das Werkstück durch den Plasmastrahl durchstoßen und das vorderhalb des Plasmastrahls schmelzende Metall strömt dann aufgrund der Überflächenspannung hinter den Lichtbogen, wo es wieder erstarrt. Bei dieser Schweißtechnik ist das Schließen des von dem das Werkstück durchstoßenden Plasmastrahl erzeugten "Schlüsselloches" am Ende der Schweißung ein äußerst kritischer Vorgang. Es bereitet große Schwierigkeiten, den Endabschnitt der Schweißnaht so auszuführen, daß dieser frei von als Kraterbildung bezeichneten Fehlern ist, wobei sich am Ende der Schweißnaht längliche konkave Vertiefungen bilden, die häufig von kleinen Rissen begleitet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung bzw. das Verfahren nach dem Hauptpatent derart

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weiterzubilden,· daß das Ende einer Schweißnaht ohne Kraterbildung hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einrichtung Mittel zur Steigerung der Zusatzmaterialzufuhr geschwindigkeit am Ende der Schweißnaht über die Zufuhrgeschwindigkeit während der übrigen Schweißnaht hinaus aufweist.

Ein Verfahren zur Beendigung einer Plasmaschweißung ist Gegenstand des Anspruchs 7·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung ener

Einrichtung zum Plasmaschweißen nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm, welches den Zusammenhang

zwischen Gaszufuhr, Stromstärke und Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit darstellt, und

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Fig. 3 sin Blockschaltbild einer Einrichtung

nach der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 \ilrd ein Plasmastrahl 1 mittels eines Plasmabrenners 3 auf ein Werkstück 2 gerichtet. Der Plasmabrenner 3 weist eine mittige Elektrode 4 auf, die gewöhnlich aus Wolfram besteht und mittels einer Isolation 11 gegen den Brennerkörper isoliert ist. Außerdem weist der Plasmabrenner einen Einlaß 5 für ein Inertgas, normalerweise Argon, und einen die Radialausdehnung des Plasmastrahls 1 begrenzenden konischen Mantel 6 auf.

Ein Motor 7 treibt eine Spule 8 an_s auf welcher ein Zusatzmaterialdraht 9 aufgewickelt ist. Der Draht wird gegebenenfalls mittels eines Wärmetauschers 10 gekühlt, der zweckmäßigerweise mit Wasser als Wärmetauschmedium betrieben wird.

Zur Verhinderung einer Oxidation findet der S.chweißvorgang unter einer schützenden örtlichen Inertgasatmosphäre statt.

Das Werkstück 2 wird relativ zum Plasmabrenner 3 und zur Zusatzmaterialdrahtzuführung 12 bewegt. Alternativ

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dazu können auch der Plasmabrenner und die Zusatzmaterialdrahtzuführung längs der herzustellenden Schweißnaht bewegt werden.

Das Diagramm nach Fig. 2 zeigt den gewünschten Zusammenhang zwischen der Zufuhr des plasmabildenden Gases, der elektrischen Stromstärke und der Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit, um eine Kraterbildung in der Schweißnaht am Ende des Schweißvorganges zu vermeiden. Dieser gewünschte Zusammenhang wird mittels der nachstehend mit Bezug auf Pig. 3 beschriebenen Einrichtung hergestellt.

Der Gaszustrom ist durch die ausgezogene Linie 29 dargestellt, während die geeignete Stromstärke durch die gestrichelte Linie 30 und die Draht zuführgeschwindigkeit durch die strichpunktierte Linie 31 dargestellt ist.

Die Bereiche 14 und 16 werden als Anstiegsbereich bzw. Abfallbereich bezeichnet, während der Bereich 15 den stationären Schweißvorgang darstellt.

Eine Bedienungsperson beginnt den Schweißzyklus mit dem Einschalten der Gaszufuhr, die im allgemeinen auf einen Anfangswert 17 von etwa 50 % des während der Schweißung

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herrschenden Gas Zustroms eingestellt wird. Danach beginnt der Stromanstieg, wobei die Stromstärke im wesentlichen gleichförmig zunimmt_s und wenn die Stromstärke einen bestimmten Wert 18 erreicht hat_s beginnt auch die Gaszufuhr im wesentlichen gleichförmig anzusteigen^, bis sie am Punkt 29 ihr Maximum erreicht hat.

Die Anstiegsgeschwindigkeit der Gaszufuhr wird durch Einstellen der Zeitspanne gesteuert, die bis zum Erreichen der maximalen Gasströmung erforderlich ist» Diese maximale Gasströmung ifivä jeweils entsprechend dem zu schweißenden Werkstoff und den Abmessungen des Werkstückes gewählt»

In der Praxis hat sich eine Zeitspanne zwischen 1 s und 5 s zur Steigerung der Gaszufuhr bis auf den dem stationären Schweißvorgang entsprechenden Wert als zweckmäßig erwiesen. Dadurch ISt₉ wie bereits erwähnt_s der Punkt 29 festgelegt. Dieser Punkt 29 kann rechts oder links von dem Punkt 26 liegen, an welchem der Schweißstrom seine dem stationären Schweißvorgang zugeordnete Stromstärke erreicht hat.

Gleichzeitig mit oder kurz nach dem Erreichen des Maximalwertes der Gaszufuhr wird im Zeitpunkt 20 der Zusatz=·

drahtvorschubmotor eingeschaltet und der Zusatzdraht wird während der Dauer des stationären Schweißvorganges 15, der bis zum Abfallbereich 16 dauert, mit konstanter Zufuhrgeschwindigkeit zugeführt. Der Punkt 18 stellt denjenigen Wert des Schweißstromes dar, welcher der Bildung eines "Schlüsselloches" entspricht, d.h. bei welchem der Flasmastrahl das Werkstück zum erstenmal durchstößt. Der Schweißstrom errreicht. beim Punkt 26 seine maximale Stromstärke und bleibt dann bis zum Punkt 27 auf einem stationären Wert.

Die für den Anstiegsbereich gewählten Parameter bestimmen die Eigenschaften des AnfangsabSchnitts der Schweißnaht. Die Schweißung wird nicht mit der vollen Schweißstromstärke begonnen, da sich gezeigt hat, daß sich in diesem Fall eine große Materialanhäufung an der Anfangsstelle ergeben würde. Zur Vermeidung einer solchen Materialanhäufung ist es wünschenswert, daß die Gaszuströmung 27 l/h übersteigt, damit sich ein stabiler Lichtbogen aufbaut. Der Relativvorschub des Plasmabrenners, der während der gesamten Schweißung mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt, muß beginnen, bevor sich eine zu große Schweißschmelze gebildet hat, und der Beginn der Gaszufuhrsteigerung sollte verzögert werden, bis der Schweißstrom denjenigen Wert, d.h. den Punkt 18 erreicht hat, bei welchem sich das "Schlüsselloch" ausbildet. Der Schweißstrom kann, obwohl er von

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der Stromstärke Null beginnend dargestellt istj, in der Praxis bei etwa 30 % seiner dem stationären Schweißvorgang entsprechenden Stromstärke beginnen_s was sogar zum Zünden des Lichtbogens wünschenswert isto Zur Zündung des Lichtbogens kann, wie bei herkömmlichen Schweißverfahren_s ein hochfrequenter Strom benützt werden»

Wie es beim Plasmaschweißen üblich ist_s werden das Werkstück, der Plasmabrenner und die Werkstückunterseite bzw. -Rückseite beim Schweißen von einem Inertgas, bei= spielsweise Argon, umhüllt. Die Inertgasquelle und die Schutzgashülle sind nicht dargestellt»

Die Schutzgashülle wird zur Anwendung gebracht_s bevor die Schweißung beginnt_s damit die örtliche Atmosphäre weggespült wird, und wird auch noch nach Beendigung des Schweißvorgangs weiter aufrechterhalten;, bis die Temperatur des Werkstückes in ausreichendem Maße abgefallen ist_D um eine Oxidation der Schweißnaht und ädere unerwünschte Wechselwirkungen zwischen dem Metall und den Gasen der Außenluft zu verhindern₀

Am Ende des Schweißvorgangs _B der als Abstiegsbereich bezeichnet ist, löst die Bedienungsperson oder ein geeigneter Zeitgeber im Zeitpunkt 25 die Verringerung der Gaszufuhr aus«,

Dabei werden ein Endwert der Gaszufuhr von etwa 30 % der maximalen Gasströmung und die bis zum Erreichen dieses Endwertes erforderliche Zeitspanne gewählt. Bevor die Gaszufuhr im Zeitpunkt 22 auf weniger als die Hälfte der maximalen Gasströmung reduziert worden ist, beginnt im Zeitpunkt 27 der Schweißstrom abzufallen.

Eine kleine Abnahme des Schweißstromes im Bereich von 10 % ist zulässig, bevor die Gasströmung auf ihren Minimalwert herabgesetzt worden ist.

Gemäß Fig. 2 fällt die Stromstärke gleichförmig ab. Der Schweißstrom kann auf Null abfallen, jedoch arbeiten herkömmliche Schweißstromquellen im allgemeinen unterhalb einer gewissen Stromstärke nicht mehr. Für die Ausführung der Schweißung ist es jedoch nicht schädlich, wenn der Schweißstrom nicht auf Null herabgesetzt wird, jedoch ist es wichtig, daß der Schweißstrom bis unterhalb von etwa 25 % der Stromstärke beim stationären Schweißvorgang herabgesetzt wird.

Es hat sich gezeigt, daß durch Halten des Schweißstromes auf seiner stationären Stromstärke und durch Herabsetzung der Gaszufuhr und Einstellen der Zusatzdrahtzuführgeschwindigkeit der flüssige Zustand der Schweißraupe aufrechterhalten

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und das "Schlüsselloch" sauber geschlossen werden kann» Die Zusatzdrahtzufuhrgeschwindigkeit wird nach dem Beginn der Gaszufuhrdrosselung noch während einer Zeitspanne T2 auf dem stationären Wert gehalten und anschließend während einer Zeitspanne T3_S welche den Zeitpunkt 27 des Beginns der Schweißstromherabsetzung enthält _s auf einem gesteigerten Wert gehalten. Diese Steigerung der Zusatzdraht zuführgeschwindigkeit bewirktj, daß mehr Zusatzmaterial für die Schweißung zur Verfugung steht und dadurch die Neigung zur Bildung eines Kraters beim Schwinden der geschmolzenen Sehweißraupe herabgesetzt sowie die Wärmeabfuhr aus der Schweißschmelze unterstützt und dadurch ihre fortschreitende Erstarrung mit gleichförmiger Geschwindigkeit sichergestellt wird. Nach der Zeitspanne T3 der gesteigerten Zusatzdrahtzufuhrgeschwindigkeit wird diese Zufuhrgeschwindigkeit wieder auf ihren ursprünglichen Wert herabgesetzt und während einer weiteren Zeitspanne T4 auf diesem ursprünglichen Wert gehalten_s wonach der Zusatzdrahtvorschubmotor während einer Zeitspanne T5 rückwärts betrieben wird, so daß der Zusatzdraht von der Schweißstelle zurückgezogen und dadurch ein Festkleben an dem sich schnell abkühlenden Metall verhindert wird,, Die Abfallgeschwindigkeiten für den Schweißstrom und die Gaszufuhr werden ausreichend gering gewählt» um Rißbildungen in der Schweißnaht infolge von zu schneller Schwindung der Schweißschmelze zu verhindern,,

Die Abfallgeschwindigkeit der Gaszufuhr muß jedoch schnell genug erfolgen, um zu verhindern, daß Gas in der Schweißschmelze eingeschlossen wird.

Die Gaszufuhr sollte auf einen Endwert von weniger als 20 l/h herabgesetzt werden, um die Stärke des Plasmastrahls zu reduzieren. Es sollte jedoch eine ausreichend große Gasströmung zur Unterhaltung eines Plasmastrahls erhalten bleiben.

Eine Zusammenstellung typischer Werte, die bei der Ausführung einer Umfangsschweißnaht bei einer hochtmperaturbeständigen Nickellegierung (Waspaloy) benützt wurden, ist nachstehend angegeben:

Schweißung ausgeführt mit Waspaloy brit. Blechlehre Nr.

Düsengröße des Plasmabrenner 1,6 mm

Lichtbogenspannung 29 V

Stromstärke: Anfangswert 22 A

Schweißwert 62 A

Endwert 25 A

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Anstiegszeit 5 s

Abfallzeit 6 s_s Zeitpunkt des

Abfallbeginns bei 24 l/h Gaszufuhr

Gaszufuhr:

Anfangswert	8 l/hs Zeitpunkt
	des Anstiegbeginns
	bei 60 A Stromstärke
Schweißwert	38 l/h
Endwert	2S7 l/h
Anstiegszeit	3 s
Abfallzeit	3 s

Schweißvorschubgeschwindigkeit: 250 mm/min

Drahtzufuhr (Draht brit. Drahtlehre Nr₀ 20)

Zufuhrgeschwindigkeit nach Ablauf von Tl 300 mm/min

Kraterfüllen während T3 250 mm/min

Zurückziehen während T5 "375 mm/min

Zeitspannen

Startverzögerung Tl 5,0 s

Abfallverzögerung T2 0_s0 s

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Kraterfüllen T3 1,5 s

Schweißendphase T4 0,0 s

Zurückziehen T5 2,0 s

Die Steuerung des Schweißvorgangs gemäß Fig. 2 erfolgt mittels der in Fig. 3 in Form eines Blockschaltbildes dargestellten Einrichtung.

Die Regulierung der Gaszufuhr erfolgt mittels eines Servoverstärkers J>6, dessen Aus gangs signal einen Elektromotor 37 steuert, der über ein Getriebe 38 ein den Gasmengenstrom steuerndes Ventil 39 betätigt.

Der Servoverstärker 36 subtrahiert die tatsächliche Stellung des Ventils 39 von der Sollstellung, die durch das am nichtinvertierenden Eingang 43 anliegende Signal dargestellt wird. Das sich ergebende Ausgangssignal des Verstärkers 36 gelangt als Steuersignal sum Motor 37, der die Ventilverstellung bewirkt. Um ein überfahren der Sollstellung zu verhindern, ist zwischen dem Getriebe 38 und dem Verstärkerausgang eine überschwingungsdämpfende Rückführung 40 vorgesehen.

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Das Eingangssignal des Verstärkers 36 wird von einer Anzahl von miteinander verbundenen Schaltkreisen abgeleitet,,

Ein Schweißvorgang wird begonnen^ indem eine Bedienungsperson einen Startknopf 44 drückt. Dadurch wird ein Relais 45 betätigt, welches ein zweites Relais 46 einschaltet, das seinerseits zwei Kontaktpaare 47 und 48 schließt. Das erste Kontaktpaar 47 schaltet einen Block 49 in die Anordnung zu, der ein Signal an den Servoverstärker abgibt, der sodann über den Motor 37 und das Getriebe 38 die Gaszufuhr mit einem durch das genannte Signal festge= legten Mengenotrom beginnt. Dabei handelt es sich um einen von der Bedienungsperson voreingestellten Wert, der im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften des zu schweißenden Werkstoffes gewählt ist und gewöhnlich 50 % der maximalen Gaszufuhr während des stationären Schweißvorgangs beträgt.

Das Relais 45 betätigt außerdem einen Schalter 32, wodurch der elektrische Strom zum Plasmabrenner 3 eingeschaltet wird. Die Stromstärke wird mit konstanter, vorgegebener Anstiegsgeschwindigkeit von dem zur Sicherstellung der Zündung des Plasmalichtbogens erforderlichen Wert ausgehend gesteigert» Dabei kann es sich um eine fest in die Schweißstromquelle eingebaute Funktion handeln oder es kann

eine gesonderte Steuereinheit Anwendung finden. Diese ist als Block 51 dargestellt. Die Blöcke 62 und 69 haben keinen Einfluß auf die anfängliche Stärke des dem Plasmabrenner 3 zugeführten Stromes und ihre Bedeutung wird später erläutert. Das zweite Kontaktpaar 48 verbindet eine aus einem Block 52 (Stromanstiegsauslösung) abgeleitete Bezugsspannung mit einem Eingang 35 eines Schaltverstärkers 53.

Wenn der Lichtbogenstrom eine vorgeschriebene Stromstärke (Punkt l8 in Fig. 1) erreicht hat, was mittels einer durch den Block 33 dargestellten Elektronik festgestellt wird, ist das am Eingang 34 des Schaltverstärkers 53 erscheinende Signal gleich der Bezugsspannung am Eingang und der Schaltverstärker erregt ein Relais 55·

Durch das Drücken des Startknopfes 44 wird auch ein Zeitgeber Tl in Tätigkeit gestzt. Am Ende der Zeitspanne Tl schließt ein Relais 54 zwei Kontakte 5^ und setzt dadurch den Zusatzdrahtvorschubmotor 7 in Betrieb. Die Zusatzdrahtzufuhrgeschwindigkeit ist variabel, und die jeweils geeigneten Werte werden vor Beginn der Schweißung von der Bedienungsperson gewählt, wie nachstehend noch beschrieben wird.

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Das Relais 55 betätigt Kontakte 57 derart_s daß der Anstieg der Gaszufuhr durch den Block 58 eingeleitet wird. Die Gaszufuhr wird nunmehr gleichförmig gesteigert₉ bis sie den Maximalwert erreicht_s der in Form des maximalen Ausgangssignals eines Blockes 59 vorgegeben ist_s das zum Eingang 43 des Verstärkers 36 gelangt» Der Block 59 legt die obere Grenze der Gaszufuhr fest und kann vor Beginn der Schweißung eingestellt werden.

Die Elektronik im Block 58 ist so ausgelegt_s daß die Anstiegszeit für die Steigerung der Gaszufuhr von dem durch den Block 49 vorgegebenen Anfangswert auf den durch den Block 59 festgelegten Maximalwert wählbar ist„ Dadurch wird die Steigung der die Gaszufuhr darstellenden ausgezogenen Linie in Fig, 2 zwischen den Punkten 21 und 29 festgelegt.

Der maximale Lichtbogenstrom wird durch einen Block begrenzt, wobei es sich um eine Funktion der Sclweißstromquelle oder einer gesonderten Einheit der Einrichtung handelt.

Der Schweißvorgang wird mit den stationären Werten der Zusatzdrahtzufuhrgeschwindigkeit_s der Gaszufuhr und Stromstärke fortgesetzt., bis die Bedienungsperson am Punkt

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die Beendigung des Sehweißvorgangs einleitet, was durch Drücken des Auslauf Im opfes 63 erfolgt, wobei alternativ hierzu auch ein nicht gezeichneter Zeitschalter Anwendung finden kann.

Durch das Drücken des Auslaufknopfes wird der Erregungsstrom für die Relais 46 und 55 unterbrochen und gleichzeitig werden vier miteinander verbundene Zeitgeberschaltungen 74, 75, 76 und 77 in Tätigkeit gesetzt, die alle zur Beeinflussung einer ZufuhrgeschwindigkeitsSteuereinheit 78 des Zusatzdrahtvorschubmotors 7 nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspannen T2, T3, T4 und T5 dienen, wie nachstehend noch beschrieben wird. Die Kontakte 47, 48 und 57 werden umgeschaltet und die Gaszufuhr beginnt sich zu vermindern, wobei die Abfallgeschwindigkeit der Gaszufuhr durch einen Block 64 gesteuert wird. Die Abstiegszeit der Gaszufuhr vom Maximalwert zum Endwert kann verändert werden, so daß die Steigung der entsprechenden Linie in Fig. 2 zwischen den Punkten 25 und 22 veränderlich ist.

Das von einem Potentiometer 41 kommende Rückführungssignal wird mittels eines SehaltVerstärkers 66 mit dem Signal des Blockes 65 verglichen, das den Endwert der Gaszufuhr darstellt.

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Sind die beiden Signale gleich_s erregt der Schaltverstärker 66 ein Relais 6¹J. Dadurch werden Kontakte 68 geschlossen und der Block 69 erhält den Befehl zum Beginn der Stromstärkenherabsetzung. Die Stromstärke fällt dann mit vorgegebener Abfallgeschwindigkeiz ab_s die wiederum durch eine Punktion der Schweißstromquelle oder eine Einheit der Einrichtung festgelegt werden kann. Ist die Stromstärke auf einen solchen Wert abgefallen, daß die Spannung am Eingang 34 des SehaltVerstärkers 53 gleich der neuen, durch einen Block 71 (Stromabfallauslösung) an den Eingang 35 angelegten Bezugsspannung ist_s wird der Strom zum Plasmabrenner abgeschaltet.

Nach dem Drücken des Auslaufknopfes 63 wird die Zusatzdrahtzufuhr mit konstanter Zufuhrgeschwindigkeit bis zu dem zwischen dem Beginn des Gaszufuhrabfalls und dem Beginn des Stromstärkenabfalls liegenden Ende der Zeitspanne T2 fortgesetzt, die vom Zeitgeber 74 vorgegeben wird. Sodann erfolgt eine plötzliche Steigerung der Zusatzdrahtzufuhrgeschwindigkeit, und diese gesteigerte Zufuhrgeschwindigkeit wird während der vom Zeitgeber 75 vorgegebenen Zeitspanne T3 bis nach dem Erreichen des Minimalwertes der Gaszufuhr aufrechterhalten, wonach die Zusatzdrahtzufuhrgeschwindigkeit wieder auf den ursprünglichen Zufuhrgeachwxndigkeitswert herabgesetzt und während der

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vom Zeitgeber J6 gesteuerten Zeitspanne T4 auf diesen Wert gehalten wird. Am Ende der Zeitspanne T 4 wird der Motor 7 auf Rückwärtsbetrieb umgeschaltet und der Zusatzdraht wird während einer vom Zeitgeber J6 gesteuerten Zeitspanne T5 mit langsamerer Geschwindigkeit zurückgezogen. Die Zeitspanne T5 überlappt sich mit der Beendigung der Stromzufuhr zum Plasmabrenner. Danach wird die Schweißeinrichtung abgeschaltet, damit das Werkstück durch ein weiteres, zu schweißendes Werkstück ersetzt werden kann.

Die Einrichtung kann mit einem nicht gezeigten.Rückstellknopf versehen sein, der die Einrichtung in Bereitschaft für einen weiteren Schweißdurchgang versetzt. Ein solcher Rückstellknopf bewirkt die Rückstellung sämtlicher Umschalter in eine Neutralstellung, in welcher der bewegliche Kontakt mit keinem der beiden festen Schaltkontakte des jeweiligen Umschalters Kontakt hat. Außerdem werden alle einfachen Schalter durch den Rückstellknopf geöffnet.

Der Werkstückvorschub unter dem Plasmastrahl kann von Hand oder mittels in der Einrichtung nach Fig. 3 enthaltener Mittel gesteuert werden. Beispielsweise kann der Werkstückvorschub mittels des Schalters 44 eingeschaltet und mittels eines Zeitschalters beendigt werden, der nach

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einer bestimmten geeigneten Zeitspanne (z.B. 10 s) nach Beendigung des Schweißvorgangs den Vorschub ausschaltet» Diese Zeitspanne ist nicht kritisch.

Die in I¹Xg. 3 gezeigte Einrichtung wird über Anschlüsse 73 in geeigneter Weise mit elektrischer Speiseenergie versorgt.

Es leuchtet ein₃ daß_s während die Regulierung der Gaszufuhr in Abhängigkeit von der Schweißstromstärke beschrieben worden ist;, es bei der Kenntnis des Zusammenhangs zwischen Stromstärke und Gaszufuhr auch möglich ist_s den Schweißstrom in Abhängigkeit von der Gaszufuhr zu regulieren.

Wenn die Zeitspannen und die Steigungen bekannt sind., ist es möglich, jeden Parameter durch Korrelation mit einem anderen Parameter zu regulieren»

Zum Schweißen sehr dicker Werkstoffe ist es nicht zweckmäßig, den "SchlüsseHoch"-Technik anzuwenden_s und es sind mehrere, nach dem Überlappungsverfahrens auszuführende Schweißdurchgänge erforderlich» Dieses Überlappungsschweißen kann ebenfalls mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens

ausgeführt werden.

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Claims (11)

1. Patentansprüche

   ll.y Einrichtung zum Plasmaschweißen, mit Mitteln zum Zuführen von Schweißzusatzmaterial, weiter mit einem Gaszufuhrventil und dieses betätigenden Steuermitteln zur Steuerung der Zufuhr von plasmabildendem Gas derart, daß die Gaszufuhr am Beginn der Schweißung konstant zunimmt, sodann auf einem gleichbleibendem Wert gehalten wird und am Ende der Schweißung konstant abnimmt, und mit Mitteln zur Koordinierung relativer Änderungen der Gaszufuhr, der elektrischen Stromstärke und der Zusatzmaterialzufuhr, nach

   Hauptpatent (Patentanmeldung amtl. Aktenzeichen

   P 22 54 155.5), gekennzeichnet dμrch Mittel (75, 78) zur Steigerung der Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit am Ende der Schweißung über die Zufuhrgeschwindigkeit während der übrigen Schweißung hinaus.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (75, 78) zur Steigerung der Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit ihrerseits Mittel (78) aufweisen, die auf das Anhalten eines ersten Zeitgebers (74) ansprechen, der bei Beginn der Abnahme der Gaszufuhr ausgelöst wird und von da an während einer bestimmten Zeitspanne läuft.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen beim Anhalten des ersten Zeitgebers (74) ausgelösten

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   und von da an während einer bestimmten Zeitspanne laufenden zweiten Zeitgeber (75) und durch auf das Anhalten dieses zweiten Zeitgebers ansprechende Mittel (78), welche die gesteigerte Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit mindestens wieder auf den Wert der Zufuhrgeschwindigkeit während der übrigen Schweißung herabsetzen.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen dritten Zeitgeber (76)» der auf das Anhalten des zweiten Zeitgebers (75) anspricht und die Zusatzmaterialzufuhr mit der wieder herabgesetzten Zufuhrgeschwindigkeit während einer vorgegebenen Zeitspanne fortsetzt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen vierten Zeitgeber (77)» der auf das Anhalten des dritten Zeitgebers (76) anspricht und sodann das in Drahtform vorliegende Zusatzmaterial von der Schweißstelle zurückzieht.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch Mittel, welche die elektrische Stromstärke während der Schweißung auf inem gleichbleibenden Wert halten, und durch Mittel, welche nach dem Beginn der Abnahme der Gaszufuhr auf das Erreichen eines bestimmten Gaszufuhrwertes ansprechen und die elektrische Stromstärke verringern.

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7. 7. Verfahren zur Beendigung einer Plasmaschweißung, wobei der Abschluß einer Schweißnaht durch Schließen des während des Schweißvorganges durch den das Werkstück durchstoßenden Plasmastrahl gebildeten Loches eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beginn der Schließung des vom Plasmastrahl erzeugten Loches die Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit erhöht wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet ₃ daß als weiterer Verfahrensschritt die Zusatzmaterialzufuhrrichtung umgekehrt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7₉ dadurch gekennzeichnet, daß nach einer bestimmten Zeitspanne nach der Erhöhung der Zusatzmaterialzufuhrgeschwindigkeit diese Zufuhrgeschwindigkeit wieder mindestens auf den während des Schweißvorganges vorhandenen Wert herabgesetzt wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmaterialzufuhr mit der wieder herabgesetzten Zufuhrgeschwindigkeit noch während einer vorgegebenen Zeitspanne aufrechterhalten wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmaterialzufuhrrichtung am Ende der genannten Zeitspanne umgekehrt wird.

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