WO1998000265A9 - WELDING PROCESS WITH NARROW SLOT BY ARC WELDING - Google Patents
WELDING PROCESS WITH NARROW SLOT BY ARC WELDINGInfo
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- WO1998000265A9 WO1998000265A9 PCT/DE1997/001195 DE9701195W WO9800265A9 WO 1998000265 A9 WO1998000265 A9 WO 1998000265A9 DE 9701195 W DE9701195 W DE 9701195W WO 9800265 A9 WO9800265 A9 WO 9800265A9
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Definitions
- the invention relates to a method for narrow gap welding with the MAG welding method in which the welding device is guided in the weld joint while at least one guided by a contact tube melting wire electrode is supplied under protective gas at a predetermined wire feed speed to the welding area, and in which the parameters welding current, Elektrodendrah Feed and contact tube distance can be adjusted so that forms a rotating arc at the end of the wire electrode.
- MAG welding is one of the most widely used arc fusion welding processes due to its versatility, good mechanizability and high productivity.
- the economy of this known method can be further improved if the required joint cross-section is reduced and passed over to narrow-gap welding.
- introducing the welder into the joint and positioning the consumable wire electrode to the workpiece flanks to be joined presents problems.
- the risk of binding errors on the workpiece flanks is thereby relatively high, in particular in the case of flame-cut workpiece flanks and the resulting large gap tolerances.
- the bridgeable weld joint width is limited, so that there is a risk of Flankenbinde toleraten at production-related larger gap widths.
- the invention has for its object to provide a method for narrow gap welding with the MAG welding method, in which even with larger gap widths and especially in production-related gap tolerances safe edge detection can be guaranteed.
- the self-rotation of the arc is particularly advantageous to superimpose the self-rotation of the arc on a dynamic deflection of the end of the wire electrode.
- the self-rotation of the arc can be superimposed on a pendulum movement of the end of the wire electrode.
- a rotational movement of the end of the wire electrode is superposed according to claim 5 of the self-rotation of the arc.
- the overlapping of both rotations results here in an additional stabilization of the rotating arc. Occasional reversals of rotation, such as occur during welding without mechanical rotation, are barely observed here. Due to the superimposition of the two rotations, the power can even be significantly reduced compared to welding without mechanical rotation, without jeopardizing the stability of the self-rotation.
- the combination of both rotations thus enables the application of narrow neck welding after the MAG welding process, even for heat-sensitive materials.
- FIG. 2 shows the narrow gap welding with two mechanically deflected wire electrodes and an additional self-rotation of the arc forming at the end of the wire electrodes
- FIG. 4 shows the narrow gap welding with a mechanically deflected, reciprocating wire electrode and an additional self-rotation of the arc forming at the end of the wire electrode
- FIG. 5 shows the narrow gap welding with two twisted wire electrodes and an additional self-rotation of the arc forming at the end of the wire electrodes
- FIG. 6 shows the narrow gap welding with a wire electrode plastically deformed into a helix and an additional internal rotation of the arc forming at the end of the wire electrode
- FIG Figure 7 shows the narrow gap welding according to the variant shown in Figure 6 in detail.
- FIGS. 1 to 6 show a highly simplified schematic representation of different variants of narrow gap welding using the MAG welding method.
- two thick sheets BL are to be welded together.
- a base plate GB is arranged below the welding gap SF formed between the two sheets BL .
- the consumable wire electrodes DE are supplied to the welding region through a contact tube KR under protective gas.
- electrode wire feed and contact tube distance is formed at each end of a wire electrode DE a rotating arc RLB.
- Under contact pipe distance is understood to mean the distance between the lower end of the contact tube KR and the uppermost weld bead.
- the nature of the protective gas and the diameter of the wire electrode DE may be mentioned.
- FIGS. 1 and 2 show two static process principles in which two wire electrodes DE are fed in each case.
- the two wire electrode DE are fed into 'the welding gap SF consecutively arranged contact tubes KR two, the wire electrode DE are curved by plastic deformation of the workpiece flanks out.
- the ends of the wire electrodes DE are mechanically deflected by appropriately bent contact tubes KR to the workpiece edges.
- FIGS. 3 to 6 show various dynamic process principles.
- the desired alternating formation of the rotating electric arc RLB on both workpiece flanks is made possible by a reciprocating pendulum movement P.
- this effect is made possible by a bent contact tube KR, which is also reciprocated in the direction of rotation DR.
- Figure 5 shows a variant with two twisted, guided by a common contact tube KR wire electrode DE.
- the self-rotation of the arc RLB is superimposed by a rotational movement of the ends of the wire electrodes DE caused by the melting process.
- FIG. 6 shows a variant in which the rotational movement R of the end of the wire electrode DE is superimposed on the intrinsic rotation of the arc RLB.
- the wire electrode DE is plastically deformed into a helix and guided in this helical shape through the contact tube KR.
- the mechanical rotation R then results during melting of the end of the wire electrode DE.
- FIG. 7 shows the variant according to FIG. 6 in detail.
- the plastic deformation of the wire electrode DE into a helix takes place through a rotating wire set RD, which has three deflection rollers UR.
- the plane plastic deformation of the wire electrode DE supplied by the three deflection rollers UR becomes a spatial helical form due to the superimposed rotation RO of the entire set of wire straighteners RD.
- the welding device In addition to the rotating wire straightener RD, the welding device, designated overall by SE, comprises a protective gas nozzle SGD in which the contact tube KR is arranged concentrically.
- Diameter of the wire electrode 1, 0 mm
Abstract
L'invention concerne un procédé de soudage à fente étroite selon lequel le dispositif de soudage (SE) est guidé dans la rainure de soudage et au moins un fil-électrode (DE) à fusion, guidé à travers un tube de contact (KR) est acheminé jusqu'à la zone de soudage sous apport de gaz protecteur à une vitesse d'avancement dudit fil-électrode (DVG) prédéfinie. L'obtention d'une bonne qualité de la soudure passe par la formation d'un arc électrique (RLB) passant en alternance d'un flanc de la pièce à l'autre, qui est produit entre le fil-électrode (DE) et la pièce. Jusqu'à présent, on y parvenait par déviation mécanique du fil-électrode (DE) ou par autorotation de l'arc électrique (RLB) intervenant sous condition que des paramètres de soudage déterminés soient réunis. Ces deux possibilités sont cependant limitées en termes de largeur pontable des rainures de soudage. Afin de pouvoir ponter des largeurs plus importantes de rainures de soudage, inhérentes à la fabrication, il est prévu selon l'invention de superposer à l'autorotation de l'arc électrique (RLB), une déviation mécanique de l'extrémité du fil-électrode (DE), notamment un mouvement de rotation mécanique (RO) de l'extrémité du fil-électrode (DE). Curieusement, on obtient une autorotation stable de l'arc électrique (RLB), en dépit des modifications constantes de position du fil-électrode (DE).The invention relates to a narrow slot welding method in which the welding device (SE) is guided in the welding groove and at least one fusion wire electrode (DE) guided through a contact tube (KR). is conveyed to the welding zone with a protective gas supply at a forward speed of said predefined wire electrode (DVG). Obtaining a good quality of the weld passes by the formation of an electric arc (RLB) alternately passing from one side of the room to the other, which is produced between the electrode wire (DE) and the room. Until now, this has been achieved by mechanical deflection of the electrode wire (DE) or electric arc autorotation (RLB), provided that certain welding parameters are met. These two possibilities are, however, limited in terms of the bridging width of the welding grooves. In order to be able to bridge larger widths of welding grooves inherent in the manufacture, it is provided according to the invention to superimpose on the autorotation of the electric arc (RLB), a mechanical deflection of the end of the wire. electrode (DE), in particular a mechanical rotational movement (RO) of the end of the electrode wire (DE). Curiously, a stable electric arc autorotation (RLB) is obtained, despite constant changes in the position of the electrode wire (DE).
Description
Beschreibung description
Verfahren zum Engspal schweißen mit dem MAG-SchweißverfahrenEngraving process using the MAG welding process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Engspaltschweißen mit dem MAG-Schweißverfahren, bei dem die Schweißeinrichtung in der Schweißfuge geführt und dabei mindestens eine durch ein Kontaktrohr geleitete abschmelzende Drahtelektrode unter Schutzgas mit einer vorgegebenen Drahtvorschubgeschwindigkeit dem Schweißbereich zugeführt wird, und bei dem die Parameter Schweißstrom, Elektrodendrah -Vorschub und Kontaktrohrabstand derart eingestellt werden, daß sich am Ende der Drahtelektrode ein rotierender Lichtbogen ausbildet.The invention relates to a method for narrow gap welding with the MAG welding method in which the welding device is guided in the weld joint while at least one guided by a contact tube melting wire electrode is supplied under protective gas at a predetermined wire feed speed to the welding area, and in which the parameters welding current, Elektrodendrah Feed and contact tube distance can be adjusted so that forms a rotating arc at the end of the wire electrode.
Das MAG-Schweißen ist aufgrund seiner vielseitigen Einsetz- barkeit, guten Mechanisierbarkeit und hohen Produktivität eines der verbreitesten Lichtbogen-Schmelzschweißverfahren. Die Wirtschaftlichkeit dieses bekannten Verfahrens kann dabei noch weiter verbessert werden, wenn der erforderliche Fugen- querschnitt reduziert und zum Engspaltschweißen übergegangen wird. Bei den tiefen und engen Schweißfugen bereitet jedoch das Einführen der Schweißeinrichtung in die Fuge und die Positionierung der abschmelzenden Drahtelektrode zu den zu verbindenden Werkstückflanken Probleme. Die Gefahr von Bindefeh- lern anden Werkstückflanken ist dadurch relativ hoch, insbesondere bei brenngeschnittenen Werkstückflanken und daraus resultierenden großen Spalttoleranzen.MAG welding is one of the most widely used arc fusion welding processes due to its versatility, good mechanizability and high productivity. The economy of this known method can be further improved if the required joint cross-section is reduced and passed over to narrow-gap welding. However, in the deep and narrow welds, introducing the welder into the joint and positioning the consumable wire electrode to the workpiece flanks to be joined presents problems. The risk of binding errors on the workpiece flanks is thereby relatively high, in particular in the case of flame-cut workpiece flanks and the resulting large gap tolerances.
Beim Engspaltschweißen mit dem MAG-Schweißverfahren sollte sich der zwischen Drahtelektrode und Werkstück erzeugteIn narrow gap welding with the MAG welding process, the wire electrode and workpiece should be generated
Lichtbogen abwechselnd zu beiden Werkstückflanken ausbilden. Dies wird bislang durch eine mechanische Auslenkung der Drahtelektrode realisiert, wobei hier zwischen statischen und dynamischen Verfahrensprinzipien unterschieden wird. Bei den statischen Verfahrensprinzipien werden zwei Drahtelektroden derart plastisch verformt oder mechanisch geführt, daß die Enden der Drahtelektroden jeweils zu einer Werkstückflanke hin ausgelenkt sind. Bei den dynamischen Verfahrensprinzipien pendeln die Enden einer Drahtelektrode zwischen beiden Werkstückflanken hin und her oder es werden zwei verdrillte Drahtelektroden zugeführt, die dann beim Abschmelzen verschiedene Lagen bezüglich der Werkstückflanken einnehmen. Aus Narrow Gap Welding-The State-of the-Art in Japan, The Japan Welding Soc, Tokio, 1986, Seiten 65 bis 73 ist eine weitere zu den dynamischen Verfahrensprinzipien zählende Variante bekannt, bei welcher die Drahtelektrode durch einen rotierenden Drah- trichtsatz zu einer Wendel plastisch verformt wird und sich somit durch den AbschmelzVorgang eine Rotationsbewegung des Endes der Drahtelektrode ergibt.Form arc alternately to both workpiece edges. This has hitherto been realized by a mechanical deflection of the wire electrode, a distinction being made here between static and dynamic process principles. In the static process principles, two wire electrodes are plastically deformed or mechanically guided such that the ends of the wire electrodes in each case to a workpiece flank are deflected out. In the case of dynamic process principles, the ends of a wire electrode swing back and forth between the two workpiece flanks, or two twisted wire electrodes are fed, which then assume different positions with respect to the workpiece flanks during melting. From Narrow Gap Welding-The State-of-the-Art in Japan, The Japan Welding Soc, Tokyo, 1986, pages 65 to 73 is another known to dynamic process principles variant is known in which the wire electrode by a rotating wire funnel to a helix is plastically deformed and thus results by the AbschmelzVorgang a rotational movement of the end of the wire electrode.
Aus der EP-A-0 557 757 ist ein Verfahren zum Engspaltschwei- ßen der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem ohne eine mechanisch bewirkte Elektrodenbewegung die Parameter Schweißstrom, Elektrodendrah -Vorschub und Kontaktrohrabstand derart eingestellt werden, daß der übliche axiale Werkstoffübergang durch einen rotierenden WerkstoffÜbergang mit rotierendem Lichtbogen abgelöst wird.From EP-A-0 557 757 a method for narrow gap welding of the type mentioned in the introduction is known in which the parameters welding current, electrode extension and contact tube distance are set in such a way that the usual axial material transition is achieved by a rotating electrode Material transition is replaced with a rotating arc.
Sowohl beim Engspaltschweißen mit einer ausgelenkten Drahtelektrode als auch beim Engspaltschweißen mit einer Eigenrotation des Lichtbogens ist die überbrückbare Schweißfugenbreite begrenzt, so daß bei fertigungsbedingten größeren Spaltbreiten die Gefahr von Flankenbindefehlern besteht .Both in narrow gap welding with a deflected wire electrode as well as narrow gap welding with a self-rotation of the arc, the bridgeable weld joint width is limited, so that there is a risk of Flankenbindefehlern at production-related larger gap widths.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Engspaltschweißen mit dem MAG-Schweißverfahren zu schaffen, bei welchem auch bei größeren Spaltbreiten und insbesondere bei fertigungsbedingten Spalttoleranzen eine sichere Flankenerfassung gewährleistet werden kann.The invention has for its object to provide a method for narrow gap welding with the MAG welding method, in which even with larger gap widths and especially in production-related gap tolerances safe edge detection can be guaranteed.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Engspaltschweißen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Eigenrotation des Lichtbogens eine mechanische Auslenkung des Endes der Drahtelektrode überlagert wird. Für den Fachmann ist es dabei überraschend, daß trotz der mechanischen Auslenkung des Endes der Drahtelektrode und die dadurch bedingte ständige Lageänderung des Elektrodenendes ein Lichtbogen mit stabiler Eigenrotation ausgebildet weren kann. Die Überlagerung der mechanischen Auslenkung und der Eigenrotation des Lichtbogens führt zu einem breiteren Lichtbogenbereich, wodurch die gewünschte und notwendige Aufschmelzung beider Werkstückflanken auch bei größeren Fugenbreiten mit Sicherheit gewährleistet ist.This object is achieved in a generic method for narrow gap welding according to the invention that the self-rotation of the arc is superimposed on a mechanical deflection of the end of the wire electrode. It is surprising to those skilled in the art that despite the mechanical deflection of the end of the wire electrode and the consequent permanent change in position of the electrode end an arc with stable self-rotation can weren formed. The superposition of the mechanical deflection and the self-rotation of the arc leads to a wider arc range, whereby the desired and necessary melting of the workpiece flanks is guaranteed even with larger joint widths with certainty.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un- teransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Gemäß Anspruch 2 ist es besonders vorteilhaft, der Eigenrota- tion des Lichtbogens eine dynamische Auslenkung des Endes der Drahtelektrode zu überlagern. Gemäß Anspruch 3 kann dabei beispielsweise der Eigenrotation des Lichtbogens eine Pendelbewegung des Endes der Drahtelektrode überlagert werden. Gemäß Anspruch 4 ist es aber auch möglich, unter Verwendung von zwei abschmelzenden Drahtelektroden der Eigenrotation der Lichtbogen durch eine Verdrillung der Drahtelektroden eine Rotationsbewegung der Drahtelektroden zu überlagern.According to claim 2, it is particularly advantageous to superimpose the self-rotation of the arc on a dynamic deflection of the end of the wire electrode. According to claim 3, for example, the self-rotation of the arc can be superimposed on a pendulum movement of the end of the wire electrode. However, according to claim 4, it is also possible to superimpose a rotational movement of the wire electrodes by means of twisting the wire electrodes using two melting wire electrodes of self-rotation.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Verfahrens wird gemäß Anspruch 5 der Eigenrotation des Lichtbogens eine Rotationsbewegung des Endes der Drahtelektrode überlagert. Durch die Überlagerung beider Rotationen ergibt sich hier eine zusätzliche Stabilisierung des rotierenden Lichtbogens. Gelegentliche Drehrichtungsumkehrungen, wie sie beim Schweißen ohne mechanische Rotation auftreten, werden hier kaum noch beobachtet. Durch die Überlagerung der beiden Rotationen kann gegenüber dem Schweißen ohne mechanische Rotation die Leistung sogar deutlich reduziert werden, ohne die Stabilität der Eigenrotation zu gefährden. Die Kom- bination beider Rotationen ermöglicht somit auch bei wärmeempfindlichen Werkstoffen eine Anwendung des Engspal - Schweißens nach dem MAG-Schweißvefahren. Bei der Überlagerung der Eigenrotation des Lichtbogens und einer mechanischen Rotation wird letztere gemäß Anspruch 6 mit geringem Aufwand durch eine Wendelung der Drahtelektrode erzeugt. Dabei hat sich gemäß Anspruch 7 eine Herstellung der Wendelung durch einen rotierenden Drahtrichtsatz als besonders wirtschaftlich erwiesen.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, a rotational movement of the end of the wire electrode is superposed according to claim 5 of the self-rotation of the arc. The overlapping of both rotations results here in an additional stabilization of the rotating arc. Occasional reversals of rotation, such as occur during welding without mechanical rotation, are barely observed here. Due to the superimposition of the two rotations, the power can even be significantly reduced compared to welding without mechanical rotation, without jeopardizing the stability of the self-rotation. The combination of both rotations thus enables the application of narrow neck welding after the MAG welding process, even for heat-sensitive materials. In the superposition of the self-rotation of the arc and a mechanical rotation latter is generated according to claim 6 with little effort by a coiling of the wire electrode. In this case, according to claim 7, a preparation of the spiraling by a rotating wire set has proven to be particularly economical.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert .In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigenShow it
Figur 1 das Engspaltschweißen mit zwei plastisch verformten Drahtelektroden und einer zusätzlichen Eigenrotation des sich am Ende der Drahtelektroden ausbildenden Lichtbogens.Figure 1, the narrow gap welding with two plastically deformed wire electrodes and an additional self-rotation of the forming at the end of the wire electrodes arc.
Figur 2 das Engspaltschweißen mit zwei mechanisch ausgelenkten Drahtelektroden und einer zusätzlichen Eigenrotation der sich am Ende der Drahtelektroden ausbildenden Lichtbogen,FIG. 2 shows the narrow gap welding with two mechanically deflected wire electrodes and an additional self-rotation of the arc forming at the end of the wire electrodes,
Figur 3 das Engspaltschweißen mit einer hin- und hergehenden Drahtelektrode und einer zusätzlichen Eigenrotation des sich am Ende der Drahtelektrode ausbildenden LichtbogensFigure 3, the narrow gap welding with a reciprocating wire electrode and an additional self-rotation of forming at the end of the wire electrode arc
Figur 4 das Engspaltschweißen mit einer mechanisch ausgelenk- ten, hin- und herpendelnden Drahtelektrode und einer zusätzlichen Eigenrotation des sich am Ende der Drahtelektrode ausbildenden Lichtbogens,FIG. 4 shows the narrow gap welding with a mechanically deflected, reciprocating wire electrode and an additional self-rotation of the arc forming at the end of the wire electrode,
Figur 5 das Engspaltschweißen mit zwei verdrillten Drahtelek- troden und einer zusätzlichen Eigenrotation der sich am Ende der Drahtelektroden ausbildenden Lichtbogen,FIG. 5 shows the narrow gap welding with two twisted wire electrodes and an additional self-rotation of the arc forming at the end of the wire electrodes,
Figur 6 das Engspaltschweißen mit einer plastisch zu einer Wendel verformten Drahtelektrode und einer zusätzlichen Ei- genrotation des sich am Ende der Drahtelektrode ausbildenden Lichtbogens und Figur 7 das Engspaltschweißen gemäß der in Figur 6 dargestellten Variante im Detail.FIG. 6 shows the narrow gap welding with a wire electrode plastically deformed into a helix and an additional internal rotation of the arc forming at the end of the wire electrode, and FIG Figure 7 shows the narrow gap welding according to the variant shown in Figure 6 in detail.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen in stark vereinfachter schemati- scher Darstellung verschiedene Varianten des Engspaltschweißens mit dem MAG-Schweißverfahren. Dabei sollen jeweils zwei dicke Bleche BL miteinander verschweißt werden. Unterhalb des zwischen den beiden Blechen BL gebildeten Schweißspaltes SF ist ein Grundblech GB angeordnet. Bei sämtlichen Varianten werden die abschmelzenden Drahtelektroden DE durch ein Kontaktrohr KR unter Schutzgas dem Schweißbereich zugeführt. Durch entsprechende Wahl der Parameter Schweißstrom, Elektrodendraht-Vorschub und Kontaktrohrabstand bildet sich jeweils am Ende einer Drahtelektrode DE ein rotierender Lichtbogen RLB aus. Unter Kontaktrohrabstand wird dabei der Abstand zwischen dem unteren Ende des Kontaktrohres KR und der obersten Schweißraupe verstanden. Als weitere Parameter, die bei der Ausbildung eines Lichtbogens RLB mit stabiler Eigenrotation eine Rolle spielen können, sind die Art des Schutzgases und der Durchmesser der Drahtelektrode DE zu nennen.FIGS. 1 to 6 show a highly simplified schematic representation of different variants of narrow gap welding using the MAG welding method. In each case two thick sheets BL are to be welded together. Below the welding gap SF formed between the two sheets BL a base plate GB is arranged. In all variants, the consumable wire electrodes DE are supplied to the welding region through a contact tube KR under protective gas. By appropriate selection of the parameters welding current, electrode wire feed and contact tube distance is formed at each end of a wire electrode DE a rotating arc RLB. Under contact pipe distance is understood to mean the distance between the lower end of the contact tube KR and the uppermost weld bead. As further parameters that may play a role in the formation of an arc RLB with stable self-rotation, the nature of the protective gas and the diameter of the wire electrode DE may be mentioned.
Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei statische Verfahrensprinzipien, bei welchen jeweils zwei Drahtelektroden DE zugeführt werden. Bei der in Figur 1 dargestellten Variante werden die beiden Drahtelektroden DE über zwei in' dem Schweißspalt SF hintereinander angeordnete Kontaktrohre KR zugeführt, wobei die Drahtelektroden DE durch eine plastische Verformung zu den Werkstückflanken hin gekrümmt sind. Bei der in Figur 2 dargestellten Variante werden die Enden der Drahtelektroden DE durch entsprechend abgebogene Kontaktrohre KR zu den Werkstückflanken hin mechanisch ausgelenkt.FIGS. 1 and 2 show two static process principles in which two wire electrodes DE are fed in each case. In the embodiment shown in Figure 1 variant, the two wire electrode DE are fed into 'the welding gap SF consecutively arranged contact tubes KR two, the wire electrode DE are curved by plastic deformation of the workpiece flanks out. In the variant shown in Figure 2, the ends of the wire electrodes DE are mechanically deflected by appropriately bent contact tubes KR to the workpiece edges.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen verschiedene dynamische Verfahrensprinzipien. Bei der Variante gemäß Figur 3 wird die ge- wünschte abwechselnde Ausbildung des rotierenden Lichtbogens RLB zu beiden Werkstückflanken durch eine hin- und hergehende Pendelbewegung P ermöglicht. Bei der Variante gemäß Figur 4 wird dieser Effekt durch ein abgebogenes Kontaktrohr KR ermöglicht, daß ebenfalls pendelnd in Drehrichtung DR hin- und herbewegt wird.FIGS. 3 to 6 show various dynamic process principles. In the variant according to FIG. 3, the desired alternating formation of the rotating electric arc RLB on both workpiece flanks is made possible by a reciprocating pendulum movement P. In the variant according to FIG. 4 this effect is made possible by a bent contact tube KR, which is also reciprocated in the direction of rotation DR.
Figur 5 zeigt eine Variante mit zwei verdrillten, durch ein gemeinsames Kontaktrohr KR geführten Draht lektrode DE. Hier wird der Eigenrotation der Lichtbogen RLB eine durch den Ab- schmelzVorgang bewirkte Rotationsbewegung der Enden der Drahtelektroden DE überlagert .Figure 5 shows a variant with two twisted, guided by a common contact tube KR wire electrode DE. Here, the self-rotation of the arc RLB is superimposed by a rotational movement of the ends of the wire electrodes DE caused by the melting process.
Figur 6 zeigt schließlich eine Variante, bei welcher der Eigenrotation des Lichtbogens RLB eine Rotationsbewegung R des Endes der Drahtelektrode DE überlagert wird. Hier wird die Drahtelektrode DE plastisch zu einer Wendel verformt und in dieser Wendelform durch das Kontaktrohr KR geführt. Die mechanische Rotation R ergibt sich dann beim Abschmelzen des Endes der Drahtelektrode DE.Finally, FIG. 6 shows a variant in which the rotational movement R of the end of the wire electrode DE is superimposed on the intrinsic rotation of the arc RLB. Here, the wire electrode DE is plastically deformed into a helix and guided in this helical shape through the contact tube KR. The mechanical rotation R then results during melting of the end of the wire electrode DE.
Figur 7 zeigt die Variante gemäß Figur 6 im Detail. Die pla- stische Verformung der Drahtelektrode DE zu einer Wendel erfolgt durch einen rotierenden Drahtrichtsatz RD, der drei Umlenkrollen UR aufweist. Die durch die drei Umlenkrollen UR bewirkte ebene plastische Verformung der mit einer vorgegebenen Drahtvorschubgeschwindigkeit DVG zugeführten Drahtelek- trode DE wird durch die überlagerte Rotation RO des gesamten Drahtrichtsatzes RD zu einer räumlichen Wendelform.FIG. 7 shows the variant according to FIG. 6 in detail. The plastic deformation of the wire electrode DE into a helix takes place through a rotating wire set RD, which has three deflection rollers UR. The plane plastic deformation of the wire electrode DE supplied by the three deflection rollers UR becomes a spatial helical form due to the superimposed rotation RO of the entire set of wire straighteners RD.
Neben dem rotierenden Drahtrichtsatz RD umfaßt die insgesamt mit SE bezeichnete Schweißeinrichtung eine Schutzgasdüse SGD in welcher das Kontaktrohr KR konzentrisch angeordnet ist.In addition to the rotating wire straightener RD, the welding device, designated overall by SE, comprises a protective gas nozzle SGD in which the contact tube KR is arranged concentrically.
Durch die Überlagerung der Eigentrotation des Lichtbogens RLB und der durch die Wendelung bewirkten mechanischen Rotation R können beim Aufbau der einzelnen Schweißraupen bzw. Schweißlagen SL in der Schweißfuge SF auch fertigungsbedingte größe- re Spaltbreiten überbrückt werden. Die Überlagerung beider Rotationen führt zu einem breiteren Lichtbogenbereich, wodurch die gewünschte und notwendige Erfassung beider Fugen- flanken auch bei wechselnden Fugenbreiten mit Sicherheit gewährleistet ist.Due to the superimposition of the internal rotation of the arc RLB and the mechanical rotation R caused by the helix, production-related, larger gap widths can be bridged when constructing the individual weld beads or welding layers SL in the welding joint SF. The superposition of both rotations leads to a wider arc range, whereby the desired and necessary detection of both joints Flanks are guaranteed even with changing joint widths with certainty.
Beispiel: Beim MAG-Engspaltschweißen mit der in Figur 7 dargestelltenExample: In MAG narrow gap welding with that shown in FIG
Anordnung wurden die nachfolgenden Bedingungen und Schweißparameter realisiert:Arrangement, the following conditions and welding parameters were realized:
Fugenform: I-FugeJoint shape: I-joint
Blechdicke: 200 mm Spaltbreite: 15 - 18 mmSheet thickness: 200 mm Slit width: 15 - 18 mm
Schutzgas: 13% C07 14%07 tstArInert gas: 13% C0 7 14% 0 7 tstAr
Schutzgasmenge: 201/minInert gas quantity: 201 / min
Durchmesser der Drahtelektrode: 1 , 0 mmDiameter of the wire electrode: 1, 0 mm
Kontaktrohrabstand: 30 mm Drahtvorschub: 30 m/minContact tube distance: 30 mm Wire feed: 30 m / min
Stromstärke: 325 AAmperage: 325 A
Spannung: 43 VVoltage: 43V
Schweißgeschwindigkeit: 30 cm/minWelding speed: 30 cm / min
Abschmelzleistung: 11,0 Kg/h Streckenenergie: 28 kJ/cmMelting rate: 11.0 Kg / h of path energy: 28 kJ / cm
Raupenzahl : 41Track number: 41
Mit den vorstehend angegebenen Parametern und Bedingungen wurde eine qualitativ hochwertige Schweißverbindung zwischen den einzelnen Flanschringsegmenten einer Gasturbine realisiert. Durch die Überlagerung der Eigenrotation des Lichtbogens und der mechanischen Rotation des Elektrodenendes bereiteten auch toleranzbedingt wechselnde Fugenbreiten keinerlei Schwierigkeiten. Bei einer anschließenden Untersuchung ließ das Nahtprofil der Schweißverbindung mit 200 mm Nahtdicke keine Unregelmäßigkeiten erkennen. Der gleichmäßige, schalen- förmige Einbrand mit guter Flankenerfassung bestätigte die hohe Qualität der Schweißverbindung. Das vollmechanische kontinuierliche Mehrlagenschweißen führt gegenüber den bisher bekannten Verfahren zu einer Qualitätsverbesserung und einer Minimierung der Gefahr von Bindefehlern am Nahtanfang. Die Fertigungssicherheit wird erhöht und die physische Belastung des Schweißers deutlich minimiert. With the above-mentioned parameters and conditions, a high-quality welded connection between the individual flange ring segments of a gas turbine was realized. Due to the superimposition of the self-rotation of the arc and the mechanical rotation of the electrode end, tolerance-related changing joint widths did not cause any difficulties. In a subsequent examination, the weld seam profile of 200 mm throat thickness did not reveal any irregularities. The uniform, cup-shaped penetration with good flank detection confirmed the high quality of the welded joint. The fully mechanical continuous multi-layer welding leads compared to the previously known methods to improve quality and minimize the risk of binding errors at the seam beginning. The manufacturing security is increased and the physical load significantly minimized by the welder.
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