DE2945205A1

DE2945205A1 - Non-consumable electrode welding head - with oscillating longitudinal and vertical drive for electrodes flanking filler wire

Info

Publication number: DE2945205A1
Application number: DE19792945205
Authority: DE
Inventors: Michail Michajlovi&ccaron; Moskva &Scaron;trikman; Vladimir Vasil'evi&ccaron; Krasnogorsk Moskovskoj oblast' Grinin
Original assignee: GRININ VLADIMIR VASIL'EVIC
Current assignee: GRININ VLADIMIR VASIL'EVIC
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1979-11-09
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2945205C2

Abstract

A welding system is based on a welding head with a central filler wire, flanked by two slightly inclined non-consumable electrodes which are oscillated by a bevel gear drive. The welding head is mounted on a slide which is moved by a rack-and-pinion drive longitudinally and has a separate feedscrew drive for its vertical motion. A pickup indicates the angular position of the electrodes and a stabiliser holds the arc length constant. This increases the productivity by the reciprocating longitudinal movement which eliminates unproductive times and requires no tolerances for seam length. The automatic control improves the weld quality and the utilisation of the arc heat.

Description

GERBT ZUM LICHTBOGENSCHWEZWEN MITTELS NICHT- TANNED FOR ARC TURNING BY NON-

SCHMELZENDER ELEKTRODE Die Erfindung betrifft die automatische Liotitbogenschweißung unter Schutzgas und bezieht sich insbesondere auf ein Gerät zum Lichtbogenschweißen mittels nichtschmelzender Elektrode. MELTING ELECTRODE The invention relates to automatic liotite arc welding under inert gas and relates in particular to an arc welding device by means of a non-melting electrode.

Die vorliegende Erfindung kann mit Erfolg beim Mehrlagenschweißen von dickwandigen Stößen mit einer schmalen Schlitzabschrägung der Kanten vorzugsweise geringer Länge angewendet werden. The present invention can be used with success in multilayer welding of thick-walled joints with a narrow slot bevel of the edges preferably short length can be applied.

Die weite Verwendung von Schweißkonstruktionen mit hochbelasteten Elementen aus hochfesten Stählen und Titanlegierungen in verschiedenen Zweigen des Maschinenbaues bedingt die Notwendigkeit, das Problem der Automatisierung des Schweifivorganges und der Stabilisierung der Güte einer Mehrlagennaht in Stößen großer Dicke zu lösen. Besonders akut ist dieses Problem für das Schweißen von Stößen mit geringer Nahtlänge. Die beim Schweißen entstehende Uberhitzung eines kurzen Stoßes führt zu einer Entfestigung eines großen Abscirnitts des Nahtbereiches und zu einer Verringerung der Festigkeitswerte der Schweißverbindung. Als eine der aussichtsvollen Richtungen der Stabilisierung der Güte einer Mehrlagennaht an einem kurzen Stoß gilt eine Verringerung der Wärmeeintragung in das Schweißmetall durch eine rationelle Wärmeenergieverteilung zwischen dem Schweiß-- und dem Zusatzmetall. The wide use of welded structures with high loads Elements made of high strength steels and titanium alloys in various branches of the Mechanical engineering necessitates the problem of automating the welding process and the stabilization of the quality of a multilayer seam in joints of great thickness. Particularly This problem is acute for welding joints with short seam length. The overheating of a short butt during welding leads to a softening of a large section of the seam area and to a Reduction of the strength values of the welded joint. As one of the most promising Directions of stabilization of the quality of a multilayer seam on a short joint there is a reduction in the heat input into the weld metal by a rational Heat energy distribution between the weld metal and the filler metal.

Es ist ein Gerät zum Lichtbogenschweißen mittels nichtschmelzender Elektrode (s. z. B. den SU-Urheberschein Nr. 531685 B23K 9/16 vom l?.O?.?4) bekannt, das einen Schweißkopf, in dessen Gehäuse eine nichtsohmelzende Elektrode mit der Möglichkeit einer Verschiebung längs ihrer Achse und einer Drehung um sie herum zur gesteuerten Lichtbogenwärmeverteilung zwischen den Schweißkanten und einem Zusatzdraht angeordnet ist, sowie eine Längsvorschubvorrichtung für den Schweißkopf und eine mit dieser starr verbundene Senkrechtvorschubvorriohtung für den Schweißkopf, die mit dem chweißkopf kraftsohlüssig verbunden ist, ein mit dem Gehäuse des Schweißkopfes starr und mit der nichtschmelzenden Elektrode kraftschlüssig verbundenes Schwinggetriebe für eine nichtschmelzende Elektrode und einen mit dem Schwinggetriebe für eine nichtschmelzende Elektrode elektrisch gekoppelten Regler für die Lichtbogenlänge an der Schweißkante enthält. In diesem Gerät ist mit der nichtachmelzenden Elektrode ein Führungsendrstück starr verbunden, durch das ein Zusatzdraht mit der Möglichkeit seiner Ausrichtung zum Lichtbogen in einem Winkel zur Nahtfläche unterhalb von 900 hindurchgelassen ist. It is a device for arc welding by means of non-melting Electrode (see e.g. the SU copyright certificate no. 531685 B23K 9/16 from l? .O?.? 4) known, the one welding head, in the housing of a non-ohmic electrode with the Possibility of translation along its axis and rotation around it for controlled arc heat distribution between the welding edges and an additional wire is arranged, as well as a longitudinal feed device for the welding head and a with this rigidly connected vertical feed device for the welding head, the is connected to the weld head in a force-footed manner, a with the housing of the weld head Rigid oscillating gear connected to the non-melting electrode in a force-locking manner for a non-melting electrode and one with the oscillating gear for a non-melting one Electrode electrically coupled controller for the arc length at the welding edge contains. In this device is with the non-melting electrode a guide end piece rigidly connected through which an additional wire with the possibility its orientation to the arc at an angle to the seam surface below 900 is let through.

Im Zusammenhang damit ist beim bekannten Gerät die Arbeitsbewegung des Schweißkopfes nur in einer Richtung möglich, was erzwungene Unterbrechungen für dessen Leerlauf in die Ausgangsstellung nach der Schweiaung jeder Nahtlage zur alge hat, was seinerseits die Leistungsfähig keit des Vorganges wesentlich herabsetzt. In connection with this is the working movement in the known device of the welding head only possible in one direction, resulting in forced interruptions for its idling in the starting position after the welding of each seam position for algae, which in turn significantly reduces the efficiency of the process.

Darüber hinaus ist es nötig, den Anfang und das Ende der Schweißung jeder Lage mit einer Bearbeitungszugabe durchzuführen, deren Länge 30 y; der Naht länge erreichen kann, was ebenfalls die Arbeitsproduktivität verringert und einen zusätzlichen Materialaufwand bewirkt. In addition, it is necessary to start and finish the weld to be carried out in each layer with a machining allowance, the length of which is 30 y; the seam can reach length, which also reduces labor productivity and one causes additional material expenditure.

Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Lichtbogenschweißen mittels nicht schmelzender i:lelçtrode zu schaffen, dessen konstruktive Ausfahrung es gestattet, die Leistung des Schweißvorganges zu erhöhen und die Güte einer chweißverbindung zu verbessern. The invention is based on the object of a device for arc welding using a non-melting i: lelçtrode to create its constructive experience it allows to increase the performance of the welding process and the quality of a welded joint to improve.

Dies wird dadurch erzielt, daß in dem Gerät zum Lichtbogenschweißen mittels nichtschmelzender Elektrode, das einen Schweißkopf, in dessen Gehäuse eine nichtsohmelzende Elektrode mit der Möglichkeit einer Verschiebung längs ihrer Achse und einer Drehung um sie herum zur gesteuerten Lichtbogenwärmeverteilung zwischen den Schweißkanten und einem Zusatzdraht angeordnet ist, sowie eine Längsvorschubvorrichtung für den Schweißkopf und eine mit dieser starr verbundene Senkrechtvorschubvorrichtung für den Schweißkopf, die mit dem SchweilSkopf kinematisch verbaden ist, ein mit dem Gehäuse des Schweißkopfes starr und mit der nichtachmelzonden Elektrode kraftschlüssig verbundenes Schwinggetriebe für eine nichtschmelzende Elektrode und einen mit dem Schwinggetriebe für eine nicht schmelzende Elektrode elektrisch gekoppelten Regler für die Lichtbogenlänge an der Schweißkante enthält, gemäß der Erfindung der ;chweiRkopf zusätzlich noch eine nichtschmelzende Elektrode, die in dessen Gehäuse mit der Möglichkeit einer Verschiebung längs ihrer Achse und einer Drehung um sie herum angeordnet ist, aufweist, während der Zusatzdraht durch einen Kanal hindurchgelassen ist, der im Gehäuse des Schwelakopfes in dessen Achsrichtung zwischen den nichtschmelzenden Elektroden ausgeführt ist, die zum Kanal unter einem Winkel liegen, der einen vorgegebenen Abstand zwischen ihren wirksamen Enden und dem Zusatzdraht ermöglicht, der zu einer gemeinsamen Srschmelzung des Zusatzdrahtes und einer Naht durch jede nicht schmelzende Elektrode ausreicht, und das Gerät selbst zusätzlich einen Stabilisator für die Lichtbogenlänge, der elektrisch mit der Senkrechtvorschtibvorrichtung für den Schweißkopi gekoppelt ist, ein Umkehrgetriebe für die Längsverschiebung des Schweißkopfes, mit dessen Hilfe jede der nichtschmelzenden Elektroden elektrisch mit dem ziegler für die Lichtbogenlänge an der Schweißkante und mit dem Stabilisator für die Lichtbogenlänge gekoppelt ist, und die einen Winkelstellungsgeber fürVnichtschmelzendenElektroden enthält, der eine abwechselnde Arbeit des Reglers für die Lichtbogenlänge an der Schweißkante und des St.abilisators für die Lichtbogenlänge in Achsrichtung der Naht durch Änderung des Schwingungswinkels der nicht -schmelzenden Elektroden bzw. des Abstandes ihrer wirksamen Enden von der Nahtfläche sorgt, während das Schwingetriebe für eine nichtschmelzende Elektrode kraftschlüssig mit der zusätzlichen nichtschmelzenden Elektrode verbunden ist. This is achieved in that in the device for arc welding by means of a non-melting electrode, which has a welding head, in its housing a non-resistive electrode with the possibility of displacement along its axis and rotation around them for controlled arc heat distribution between the welding edges and an additional wire is arranged, as well as a longitudinal feed device for the welding head and one with this rigidly connected vertical feed device for the welding head, which is kinematically linked to the welding head, a with rigid to the housing of the welding head and non-positively locking with the non-melting electrode connected oscillating gear for a non-melting electrode and one with the Vibratory gear for a non-melting electrode electrically coupled controller for the arc length at the welding edge, according to the invention, the welding head in addition, a non-melting electrode, which can be installed in its housing a displacement along its axis and a rotation around it is arranged, has, while the filler wire is passed through a channel which is in the Housing of the Schwelakopfes in its axial direction between the non-melting Electrodes is carried out, which are to the channel at an angle that a predetermined Distance between their effective ends and the filler wire allows that to a joint fusion of the filler wire and a seam through each non-melting one Electrode is sufficient, and the device itself also has a stabilizer for the Arc length, which is electrically connected to the vertical feed device for the welding copy is coupled, a reverse gear for the longitudinal displacement of the welding head, with whose help each of the non-melting electrodes is electrically connected to the ziegler for the arc length at the welding edge and with the stabilizer for the arc length is coupled, and an angular position transmitter for non-melting electrodes contains, the one alternating work of the regulator for the arc length at the weld edge and the stabilizer for the arc length in the axial direction of the seam by changing the oscillation angle of the non-melting electrodes or the distance between them effective ends of the seam surface, while the oscillating gear ensures a non-melting one Electrode positively connected to the additional non-melting electrode is.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, eine gleichmäßig qualitätsgerechte Aufbringung von Lagen in der direkten und der umgekehrten Schweißrictitung auszuSührell, was Bedingungen für eine kontinuierliche Auffüllung der Naht im gesamten Querschnitt schafft und die Notwendigkeit von BetriebHzugabe + ber die Stablänge erübrigt, was seinerseits die Leistungsfähigkeit des Schweißvorganges für den Stob steigert. The present invention allows a uniform quality Application of layers in the direct and the reverse welding direction from what conditions for a continuous filling of the seam in the entire cross-section creates and the need for operation allowance + over the rod length is superfluous, what in turn, increases the efficiency of the welding process for the stob.

Darüber hinaus erlaubt die vorliegende Erfindung, die Energie des Vorganges pro Längeneinheit durch eine programmgesteuerte Leistungsumverteilung über die Elektroden und durch eine effektivere Ausnutzung der Lichtbogenwärme zu verringern. In addition, the present invention allows the energy of the Process per unit of length through a program-controlled redistribution of power through the electrodes and through more effective use of the arc heat to decrease.

Ferner verbessert in der vorliegenden erfindung die Änderung der Schweibrichtung jeder Nahtlage bezüglich der vorhergehenden Lage die Kristallisationsbedingungen für das Nahtmetall und trägt zur Verringerung einer Verformung bei, was die Güte der Schweißverbindung verbessert. Further, in the present invention, the change in the The welding direction of each seam layer in relation to the previous layer determines the crystallization conditions for the seam metal and helps reduce deformation, which improves the quality the welded joint is improved.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Beschreibung eines konkreten lusführungsbeispiels und beiliegender Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. I erfindungsgemaßes Gerät zum Lichtbogenachweibon mit nichtschmelzender Elektrode im Längsschnitt; Fig. 2 Gerät zum Liohtbogenschweißen mit nichtschmelzender Elektrode im Querschnitt; Fig. 3 Schaltschema des Lichtbogenschweißgeräts Fig. 4 elektrische Prinzipschaltung des Umkehrgetriebes für die Längsversohiebung des chweißkopfes; Fig. 5 elektrische Prinzipschaltung zur Speisung des Schweißstromkreise; Fig. 6 Getriebesohema des Schwingungsgetriebes für die niohtechmelzende Elektrode. The invention is intended below on the basis of the description of a concrete Example of execution and the accompanying drawings are explained in more detail. It shows: Fig. I device according to the invention for arc detection with a non-melting electrode in longitudinal section; Fig. 2 Apparatus for arc welding with a non-melting electrode in cross section; Fig. 3 circuit diagram of the arc welding device. Fig. 4 electrical Basic circuit of the reverse gear for the longitudinal displacement of the welding head; 5 shows the basic electrical circuit for feeding the welding circuits; Fig. 6 Gearbox theme of the vibration gear for the non-melting electrode.

Betrachten wir als beispiel ein Lichtbogenschweißgerät mit nichtschmelzender Elektrode, das bei der Montage eines Triebwerksgerüstes einer Konstruktion aus hochfestem rostfreiem Stahl zur Verbindung dickwandiger Stöße von 1-Trägergurten dient. As an example, consider a non-melting arc welder Electrode that is used when assembling an engine frame of a construction made of high-strength stainless steel is used to connect thick-walled joints of 1-carrier belts.

Das Gerät zum Lichtbogenechweilsen mittels nich-+ schmelzender Elektrode enthält einen Schweißkopf I (Fig.I), der nichtschmelzende Elektroden 2 und 3 mit abgebogenen wirksamen Enden aufweist, die mit Hilfe von geschlitzten Zangen 4 bzw. 5 und oberwurfmuttern 6 bzw. 7 in stromzuführenden Mundstücken 8 bzw. $ befestigt sind. Die Mundstücke 8 und 9 sind in wassergekühlten isolierten Hülsen 10 und II unter einem Winkel zu einem Kanal 12 angelenkt, durch den ein Zusatzdraht 13 hindurchgelassen ist. The device for arc dying by means of a non-melting electrode contains a welding head I (Fig.I), the non-melting electrodes 2 and 3 with has bent effective ends, which with the help of slotted pliers 4 resp. 5 and cap nuts 6 and 7 are fastened in current-supplying mouthpieces 8 and $ are. The mouthpieces 8 and 9 are insulated in water-cooled Sleeves 10 and II hinged at an angle to a channel 12 through which an additional wire 13 is passed.

Die Hülsen 10 und II sind am Gehäuse 14 des Schweißkopfes I sterr befestigt.The sleeves 10 and II are sterr on the housing 14 of the welding head I attached.

Das Gerät weist ein Schwingungsgetriebe 15 für die nicht abschmelzenden Elektroden auf, das am Gehäuse 14 des Schwer kopfes 1 starr befestigt ist. Das Getriebe 15 ist kinematisch mit den niontsohmelzenden Elektroden 2 und 3 über sein reibrad 16, seine Zwischenräder 17 und 18 und seine getriebenen Räder 19 und 20 verbunden, die an den vom Kanal 12 entfernt liegenden Enden der stromzuführenden Mundstück 8 und 9 angeordnet sind. The device has a vibration gear 15 for the non-melting Electrodes, which is rigidly attached to the housing 14 of the heavy head 1. The gear 15 is kinematic with the non-melting electrodes 2 and 3 via its friction wheel 16, its intermediate gears 17 and 18 and its driven gears 19 and 20 connected, those at the ends of the current-supplying mouthpiece that are remote from the channel 12 8 and 9 are arranged.

Am Zwischenrad 18 ist gleichachsig zu diesem ein Stab 21 mit einem daran angeordneten Dauermagneten 22 eines ani Gehäuse 14 des Schweißkopfes I angeodneten Winkelstellungsgebers 23 für die Elektroden befesti6rt. On the intermediate wheel 18 is coaxial with this a rod 21 with a permanent magnets 22 arranged thereon of an ani housing 14 of the welding head I Angle position transmitter 23 for the electrodes attached.

Der Geber 23 enthält auch magnetisch gesteuerte Kontakte 24, 25 und 26 (Fig. 2), die gleichachsig mit dem Stab 2I (Fig. I,2) in einem für ihr Ansprechen bei der Wechsel wirkung mit einem Dauermagneten 22 ausreichenden Abstand angeordnet sind. Mit dem Gehäuse 14 ist kinematisch über ihre Mutter 29 und ihre Schraube 28 eine Senkrechtvorschubvorrichtung 29 für den Schweißkopf 1 verbunden. Die Vorrichtung 29 ist auf einer beweglichen Plattform 30 starr befestigt, die mit einer unbeweglichen Plattform 51 kraftschlüssig verbunden ist. Darüber hinaus ist auf der Plattform 30 eine Längsvorscbubvorrichtung 32 (Fig.1) für den Schweißkopf I starr befestigt, die kraftschlüssig über einen Schneckentrieb 33 und ein Zahnrad 34 mit einer auf der Plattform 31 befestigten Leiste 35 verbunden ist. Auf der Plattform 31 sind gasdichte Laschen 36 und 37 (Fig.2) und tichalter 3d, 39 (Fig. I) befestigt, mit denen Druckzangen 40 bzw. 41 in Wechselwirkung stehen, die mit der Möglichkeit einer Verschiebung zwecks Nachstellung auf der Plattform 30 angeordnet sind. Die Schalter 38,39 und die Stangen 40,41 sind Bestandteil eines Umkehrgetriebes 42 für die Längerverschiebung des Schweißkopfes.The encoder 23 also includes magnetically controlled contacts 24, 25 and 26 (Fig. 2), which are coaxial with the rod 2I (Fig. I, 2) in one for their response in the interaction with a permanent magnet 22 arranged sufficient distance are. The housing 14 is kinematically connected via its nut 29 and its screw 28 a vertical feed device 29 for the welding head 1 is connected. The device 29 is rigidly mounted on a movable platform 30, which is immovable with a Platform 51 is positively connected. In addition, on the platform 30 rigidly attached a longitudinal projection device 32 (FIG. 1) for the welding head I, which frictionally via a worm drive 33 and a gear 34 with a the platform 31 attached bar 35 is connected. On the platform 31 are gas-tight tabs 36 and 37 (Fig.2) and tichalter 3d, 39 (Fig. I) attached, with which pressure pliers 40 and 41 are in interaction with the possibility of a Displacement for the purpose of readjustment are arranged on the platform 30. The switches 38,39 and the rods 40,41 are part of a reverse gear 42 for the longitudinal displacement of the welding head.

Das Gerät ist gleichachsig zu einer Naht 43 (Fig.I,2) in der Weise befestigt, daß die Elektroden 2,3 und der Zusatzdraht 13 zwischen ctLweißkanten 44 und 45 (Fig. 2) eines Werkstücks 46 (Fig. 1,2) liegen. The device is coaxial with a seam 43 (Fig.I, 2) in the way attached that the electrodes 2,3 and the additional wire 13 between ctLweißkanten 44 and 45 (Fig. 2) of a workpiece 46 (Fig. 1,2) lie.

Zur automatischen Durchführung des Schweißvorganges mit einem kurzen Lichtbogen enthält das Gerät einen aeg ler 47 (Fig. 3) für die Lichtbogenlänge an einer Schweißkante und einen Stabilisator 48 für die Lichtbogenlänge. For the automatic execution of the welding process with a short Arc contains the device an aeg ler 47 (Fig. 3) for the arc length a welding edge and a stabilizer 48 for the arc length.

Der Regler 47 weist eine Vergleichsschaltung 49 auf, an die zwei Schalter 50 und 51 angeschlossen sind. Der Stabilisator 48 enthält eine Vergleichsschaltung 52, an die ein Schalter 53 angeschlossen ist. An die Schalter 50 und 51 ist ein Schwinggetriebe 15 (Fig. 3) für nichtschmelende Elektroden angeschlossen, das kraft schlüssig mit den nicht abschmelzenden Elektroden 2,3 und dem hchweiB-kopf 1 verbunden ist. An den Schalter 53 ist ein Elektroantrieb 54 der tieakrechtvor3chubvorrichtung 29 für den Schweißkopf I angekoppelt. Die Vorrichtung 29 weist auch zwei Schalter 55, 56 auf, die mit dem Kopf 1 kraftschlüssig verbunden sind. Die magnetisch gesteuerten Kontakte 24, 25, 26 sind elektrisch mit den jeweiligen aichaltern 5G, 51, 53 gekoppelt. Der Magnet 22 ist kraftachlüssig mit den Elektroden 2 und 3 verbunden. Mit dem Kopf 1 ist kraftschlüssig die Längsvorschubvorrichtung 32 für den Schweißkopf verbunden. An die Vorrichtung 32 ist das Uakehrgetriebe 42 für die Längsverschiebung des SichweiS-kopfes angeschlossen, das eine Steuerschaltung 57 für die Umkehr enthält, an die mit dem Kopf I kraftschlüssig verbundene Schalter 38, 39 angeschlossen sind.The controller 47 has a comparison circuit 49 to which two switches 50 and 51 are connected. The stabilizer 48 includes a comparison circuit 52 to which a switch 53 is connected. Switches 50 and 51 are on Vibratory gear 15 (Fig. 3) connected for non-melting electrodes, the force closely connected to the non-melting electrodes 2, 3 and the welding head 1 is. An electric drive is connected to the switch 53 54 of the right-hand feeder 29 coupled for the welding head I. The device 29 also has two switches 55, 56, which are positively connected to the head 1. The magnetically controlled Contacts 24, 25, 26 are electrically coupled to the respective aichaltern 5G, 51, 53. The magnet 22 is positively connected to the electrodes 2 and 3. With the head 1, the longitudinal feed device 32 for the welding head is positively connected. On the device 32 is the reverse gear 42 for the longitudinal displacement of the head connected, which includes a control circuit 57 for the reversal to which with the Head I non-positively connected switches 38, 39 are connected.

An die Schaltung 57 des Getriebes 42 ist ein Umachalter 58 angeschlossen, der über elektrische Schweißbögen 59,60 mit den Elektroden 2 und 3 sowie mit der Schaltung 49 des Reglers 47 und mit der Schaltung 52 des Stabilisators 48 gekoppelt ist. A changeover switch 58 is connected to the circuit 57 of the transmission 42, the electrical welding arcs 59,60 with the electrodes 2 and 3 as well as with the Circuit 49 of regulator 47 and coupled to circuit 52 of stabilizer 48 is.

Die Steuerschaltung 57 für die Umkehr enthält zwei Relais 61, 62 (Fig. 4), die elektrisch mit den Schaltern 38 und 39 verbunden sind. Normal offene Kontakte 63 und 64 und normal geschlossene Kontakte 65 und 66 sind elektrisch mit dem Elektroantrieb 32 und mit den Schaltern 38, 39 gekoppelt. The control circuit 57 for the reversal includes two relays 61, 62 (Fig. 4) which are electrically connected to switches 38 and 39. Normally open Contacts 63 and 64 and normally closed contacts 65 and 66 are electrically connected the electric drive 32 and the switches 38, 39 are coupled.

Das Gerät verfügt über Schweißstromregler 67 und 68 (Rig. 5) im Stromkreis der Elektrode 2 bzw. 3. Normal offene Kontakte 69 und 70 des Relais 61 bzw. 62 gehören der Schaltung 58 (Fig. 3) an und sind elektrisch mit den Reglern 67 bzw. 68 (Fig. 5), den Elektroden 2 bzw. 3 und den Schaltungen 49 und 52 (Fig. 3) des Reglers 47 bzw. des Stabilisators 48 verbunden. The device has welding current regulators 67 and 68 (Rig. 5) in the circuit of electrode 2 or 3. Normal open contacts 69 and 70 of the relay 61 and 62 respectively belong to circuit 58 (FIG. 3) and are electrically connected to the regulators 67 and 68 (Fig. 5), the electrodes 2 and 3 and the circuits 49 and 52 (Fig. 3) of the controller 47 and the stabilizer 48 are connected.

In Fig. 6 ist ein Getriebesohema für ein Schwingen der nichtsohmelzenden Elektroden 2 und 3 dargestellt. In Fig. 6 is a gear scheme for a swing of the non-ohmic Electrodes 2 and 3 shown.

Das Gerät arbeitet wie folgt. The device works as follows.

Die nichtschmelzenden Elektroden 2 und 3 (Fig. I) werden nach einer deren vorgegebene Ausladung bestimmenden Schablone in den Zangen 4 und 5 entsprechend eingestellt und mit Hilfe der Muttern 6 und 7 derart befestigt,daß ihre abgebogenen wirksamen Enden zum Zusatzdraht I3 (Fig. I,6) zeigen und mit diesem in einer Ebene liegen. The non-melting electrodes 2 and 3 (Fig. I) are after a their predetermined projection determining template in the pliers 4 and 5 accordingly set and fastened with the help of nuts 6 and 7 so that their bent effective ends to the additional wire I3 (Fig. I, 6) show and with this in a plane lie.

Hierbei hat sich der Abstand von den Elektroden 2 und 3 bis zum Zusatzdraht 13 in Grenzen von 5 bis 7 mm zu bewegen. Vor der Einsteilung und Befestigung der Elektroden 2 und 3 wird die Achse des Dauermagneten 22 mit der Achse des magnetisch gesteuerten Kontaktes 25 am Geber 23 (nach einem in der Zeichnung nicht angedeuteten Zeiger) zur Deokung gebracht, was einem Zusammenfall der abgebogenen wirsaien Enden der Elektroden 2 und 3 mit der Achse der Naht 43 (Fig. I,2) entspricht. Danach wird das Gerät eingestellt und am Werkstück 46 in der Weise befestigt, daß die Ebene, in der die Elektroden 2 und 3 und der Zusatzdraht 13 liegen, mit der Achse des Schweißstoßes zusammenfällt.Here, the distance from electrodes 2 and 3 to the additional wire has increased 13 to move within 5 to 7 mm. Before classifying and fixing the Electrodes 2 and 3 will align the axis of the permanent magnet 22 with the axis of the magnetic controlled contact 25 on the encoder 23 (after a not indicated in the drawing Pointer) deoked, causing the bent wirsaien ends to collapse of electrodes 2 and 3 with the axis of the seam 43 (Fig. I, 2) corresponds. After that, will the device is adjusted and attached to the workpiece 46 in such a way that the plane in which the electrodes 2 and 3 and the additional wire 13 lie, with the axis of the weld joint coincides.

Nach der Befeatigung des Geräts am Werkstück 46 wird das Umkehrgetriebe 42 für die Längsverschiebung des Schweißkopfes I eingestellt.Die Druckstangen 40 und 41 werden in Abhängigkeit von der Länge der Naht 43 in einem Abstand von 7 bis IO mm zu den Stoßstirnen angeordnet. After the device has been attached to the workpiece 46 the Reverse gear 42 set for the longitudinal displacement of the welding head I. Push rods 40 and 41 are depending on the length of the seam 43 in one Distance of 7 to 10 mm to the butt ends.

Der Schweißkopf I wird samt der beweglichen Plattform 30 in eine der Endstellungen nach der Länge der Naht 43 gebracht, in der beispielsweise der Schalter 38 betätigt wird. Dann werden Schutzgas und Kühlwasser zugeführt und mit Hilfe eines (in der Zeichnung nicht gezeigten) Oszillatore elektrische Schweißbögen 59,60 (Fig. 3) zwischen der Elektrode 2 bzw. 3 (Fig. 1,5) und dem Werkstück 46 gezündet, wobei der Strom der Schweißbögen 59 und 60 gleich I = IO bis 20 A ist. Nach der Stabilisierung der Lichtbogen entladung an den Elektroden 2 und 3 wird der Wert des Stroms 1 der Lichtbögen 59 und 60 auf den Arbeitewert erhöht. Nachher werden aufeinanderfolgend Schwinggetriebe 15 für nichtschmelzende Elektroden, egler 47 (Fig. 3) für die Lichtbogenlänge an der Schweißkante und Stabilisator 48 für die Lichtbogenlänge, (in der Zeichnung nicht gezeigte) Vorschubvorrichtung für den Zusatzdraht 13 (Fig. 1,2) und Längsvorschubvorrichtung 32 für den Schweißkopf eingeschaltet. Da der Schweißkopf I in einer der Endstellungen ruht und der schalter 38 (Fig. I,4) geschlossen ist, so wird der Speisestromkreis des Relais 61 ein-und der Speisestromkreis des Relais 62 über den Kontakt 65 abgeschaltet. The welding head I is together with the movable platform 30 in one brought the end positions according to the length of the seam 43, in which, for example, the Switch 38 is operated. Then protective gas and cooling water are supplied and with Using an oscillator (not shown in the drawing) electric welding arcs 59,60 (Fig. 3) ignited between the electrode 2 or 3 (Fig. 1,5) and the workpiece 46, where the current of the welding arcs 59 and 60 is equal to I = IO to 20 A. After Stabilization of the arc discharge at electrodes 2 and 3 becomes the value of the current 1 of the arcs 59 and 60 is increased to the work value. Afterwards successive oscillating gear 15 for non-melting electrodes, regulator 47 (Fig. 3) for the arc length at the weld edge and stabilizer 48 for the Arc length (not shown in the drawing) feed device for the filler wire 13 (Fig. 1,2) and longitudinal feed device 32 switched on for the welding head. Since the welding head I rests in one of the end positions and the switch 38 (Fig. I, 4) is closed, the feed circuit of the relay 61 and the feed circuit of the relay 62 switched off via the contact 65.

Das Relais 61 schaltet über seine Kontakte 63 die Vorrichtung 32 sowie über den normal offenen Kontakt 69 den Regler 47 (Fig. 3) und den Stabilisator 48 zu deren Speisung vom Lichtbogen 59 der dem Zusatzdraht 13 (Fig. I,2) nachfolgenden Elektrode 2 ein. Der Schweißkopf I beginnt, sich in Richtung vom Schalter 38 zum Schalter 39 zu bewegen, und der Schweißvorgang für die erste Lage der Naht 43 setzt ein. Im Schweißvorgang wird die Spannung am Lichtbogen 59 (Fig. 3) von der dem Zueatzdraht 13 (Fig.I) nachfolgenden Elektrode 2 auf die Schaltung 49 (Fig. 3) des Reglers 47 und auf die Schaltung 52 des Stabilisators 48 gegeben, die bei der Betätigung der Schalter 50, 51 und 53 auf einen Befehl vom Geber 23 wechselweise eingeschaltet werden.The relay 61 switches the device 32 as well as its contacts 63 the controller via the normally open contact 69 47 (Fig. 3) and the Stabilizer 48 for feeding it from the arc 59 of the additional wire 13 (Fig. I, 2) following electrode 2 a. The welding head I begins to move in the direction of move from switch 38 to switch 39, and the welding process for the first The position of the seam 43 begins. During the welding process, the voltage across the arc is 59 (Fig. 3) from the electrode 2 following the additional wire 13 (Fig.I) to the circuit 49 (Fig. 3) of the controller 47 and given to the circuit 52 of the stabilizer 48, when the switches 50, 51 and 53 are operated on a command from the transmitter 23 can be switched on alternately.

Hierbei liegen die wirksamen Enden der Elektroden 2 und 3 (Fig. I) Jeweils an der Kante 44 (Fig. 2),auf der Achse der Naht 43 und an der Kante 45. Der Stabilisator 48 arbeitet periodisch, wenn der magnetisch gesteuerte Kontakt 25 (Fig. 1, 2, 3) bei der Wechselwirkung mit dem Dauermagneten 22 einschaltet. In diesem Fall wird der vorgegebene Abstand nach der Höhe des wirksamen Endes der Elektrode 2 von der Oberfläche der Naht 43 autoaatisch durch die Schaltung 52 bei einer pulsierenden Arbeit des Elektroantriebs 54 der Vorrichtung 29 konstant gehalten. Die Schaltung 49 des Reglers 47 mißt die Spannung am Lichtbogen 59 in der Nähe der Kanten 44 und 45 beim geschlossenen Kontakt 24 oder 26. Dann gibt sie einen Befehl zur Umkehr der Rotation der Elektroden 2 und 3, wenn der Wert dieser Spannung unter den auf der Achse der Naht 43 und auf den Vorgabewert bei einer wechselweisen Annaherung der Elektrode 2 an die Kante 44 bzw. 45 abfällt. Auf solche Weise erfolgt der Vorgang der Schweibung der ersten Lage und der Stabilisierung der Länge des Lichtbogens 59 und 60 an jeder Schweißkante durch Änderung des Schwingungsuinkeis der Elektroden 2 und 3 und auf der Achse der Naht 43 bei einer diskreten Arbeit des Stabilisatore 48. Bei der Annäherung des Schweißkopfes I an das Ende des Stoßes des Schweißstücks 46, d.h. wenn die Achse des Zusatzdrahtes 13 auf eine Entfernung von 7 bis IO mm kommt, schaltet die Druckstange 41 den Schalter 39 ein. Hierbei schalten die Relais 61 und 62 um (das Relais 62 zieht an und das Relais 61 fällt ab), und es erfolgt eine Umkehr der Vorrichtung 32 (Fig. 4). Der Kopf I fängt an, sich in entgegengesetzter Richtung vom Schalter 39 zum Schalter 38 zu verschieben. Es wird ein Schweißvorgang für die zweite Lage der Naht 43 eingeleitet. Nach der Umkehr der Vorrichtung 32 schalten die Kontakte 70 (Fig. 5 ) des Relais 62 (Fig. 4) den Stabilisator 48 (Fig. 3) und den Regler 47 zur Speisung vom Lichtbogen 60 der Elektrode 3 ein, die nach der Umkehr der Längsbewegung dem Zusatzdraht 13 (Fig. I) zu folgen anfängt. Bei der Annäherung des Schweißkopfes I an den Anfang des Stoßes des Schweißstücks 46 betätigt die Druckstange 40 den Schalter 38. Hierbei erfolgt die nächste Umkehr der Längsverschiebung des Schweißkopfes I, und es setzt ein Schweißvorgang für die nächste Lage der Naht 43 ein. So wird der ProzelY einer hin und hergehenden Bewegung des Schweißkopfes I und einer allmählichen Auffüllung der Naht 43 bis zu deren vollständiger Auffüllung fortgesetzt, wonach der Schweißvorgang aufhört. Die Vertikalverschiebung des Schweißkopfes I wird in dem Maße, wie die Naht 43 gefüllt wird,duroh die automatische Schaltung 52 (Fig. 3) mittels Stabilisierung der Längen der Liohtbögen 59 und 60 auf der Achse der Naht 43(Fig.I) verwirklicht.Here are the effective ends of electrodes 2 and 3 (Fig. I) In each case on the edge 44 (FIG. 2), on the axis of the seam 43 and on the edge 45. The stabilizer 48 operates periodically when the magnetically controlled contact 25 (Fig. 1, 2, 3) turns on when interacting with the permanent magnet 22. In in this case, the predetermined distance becomes according to the height of the effective end of the electrode 2 from the surface of the seam 43 automatically by the circuit 52 in the event of a pulsating Work of the electric drive 54 of the device 29 is kept constant. The circuit 49 of the controller 47 measures the voltage on the arc 59 near the edges 44 and 45 when contact 24 or 26 is closed. Then she gives an order to reverse the rotation of electrodes 2 and 3 when the value of this voltage is below the on the axis of the seam 43 and to the default value with an alternating approach of the electrode 2 to the Edge 44 or 45 falls off. In such a way the process of welding the first layer and stabilizing the length takes place of the arc 59 and 60 at each welding edge by changing the oscillation angle of electrodes 2 and 3 and on the axis of the seam 43 in the case of a discrete work of the stabilizer 48. As the welding head I approaches the end of the joint of the weldment 46, i.e. when the axis of the filler wire 13 is at a distance comes from 7 to 10 mm, the push rod 41 switches the switch 39 on. Here the relays 61 and 62 switch over (the relay 62 picks up and the relay 61 falls ab), and there is a reversal of the device 32 (Fig. 4). The head I begins to move in the opposite direction from switch 39 to switch 38. A welding process for the second layer of the seam 43 is initiated. After Reversing the device 32 switch the contacts 70 (Fig. 5) of the relay 62 (Fig. 4) the stabilizer 48 (FIG. 3) and the regulator 47 for feeding the arc 60 of the electrode 3, which after the reversal of the longitudinal movement of the additional wire 13 (Fig. I) begins to follow. When the welding head I approaches the start of the joint of the welding piece 46, the push rod 40 actuates the switch 38. This takes place the next reversal of the longitudinal displacement of the welding head I, and a welding process begins for the next layer of seam 43. The process thus becomes a reciprocating one Movement of the welding head I and a gradual filling the Seam 43 continued until it was completely filled, after which the welding process stops. The vertical displacement of the welding head I is to the extent that Seam 43 is filled, duroh the automatic circuit 52 (Fig. 3) by means of stabilization the lengths of the Liohtbögen 59 and 60 on the axis of the seam 43 (Fig.I) realized.

Indem die Verhältnisse für den Sohweißstrom in den Lichtbögen 59 und 60 (Fig. 3 und 5) durch die Regler 67 und 68 im Schweißstromkreis einer jeden Elektrode 2 und 3 geändert werden, können automatisch der Schweißstrom I an diesen geändert und in weiten Grenzen die in das Werkstück 46 (Fig. I) einsutragende Wärmemenge geregelt, die Wirksamkeit des Vorganges einer Durchsohmelzung erhöht und dadurch die Energie des Vorganges pro Längeneinheit und die oberhitzung eines kurzen Stoßes wesentlich verringert werden. In that the conditions for the welding current in the arcs 59 and 60 (Figs. 3 and 5) through controllers 67 and 68 in the welding circuit of each Electrode 2 and 3 are changed, the welding current I can automatically be applied to them changed and within wide limits the amount of heat introduced into the workpiece 46 (FIG. I) regulated, the effectiveness of the process of a through melting increased and thereby the energy of the process per unit length and the overheating of a short burst can be reduced significantly.

Da z.B. der Lichtbogen 59 oder 60 der dem Zusatzdraht 13 vorangehenden Elektrode 2 (Fig. 3) gemäß der Erfindung auf die bloß liegende Oberfläche der vorhergehenden Lage der Naht 43 einwirkt, die durch ein flüssiges Zusatzmetall praktisch nicht bedeckt ist, kann der Wert des SohweiB-stroms an der vorangehenden Elektrode 3 (oder 2) verringert werden. Since, for example, the arc 59 or 60 of the preceding the filler wire 13 Electrode 2 (Fig. 3) according to the invention on the exposed surface of the previous one Position of the seam 43 acts, which is practically not due to a liquid additional metal is covered, the value of the white B current at the preceding electrode 3 (or 2) be reduced.

Bei der Verschueißung eines 40 mm dicken Stoßes aus hochfestem rostfreiem Stahl wurden gute Resultate bei einem Stromverhältnis von I:2 (Strom der vorhergehenden Elektrode II - 100 A, Strom der nachfolgenden Slektrode 12 - 200 A bei V = 7 bis I0 m/h) erzielt. When a 40 mm thick joint made of high-strength stainless steel is welded Steel got good results at a current ratio of I: 2 (current of the previous electrode II - 100 A, current of the subsequent slectrode 12 - 200 A at V = 7 to 10 m / h).

Claims

TANNED FOR ARC WELDING USING NON-MELTING ELECTRODE PATENT CLAIM Device for arc welding using a non-melting electrode, one welding head with a non-consumable electrode in its housing the possibility of displacement along its axis and rotation around it for controlled arc heat distribution between the welding edges and a Additional wire is arranged, as well as a longitudinal feed device for the welding head and a vertical feed device rigidly connected to this for the welding head, which is positively connected to the welding head, one with the housing of the welding head rigid oscillating gear connected to the non-melting electrode by force for a non-melting electrode and one with the oscillating gear for one not Electrically coupled regulator for the arc length on the melting electrode Welding edge contains, that is, that the the welding head (I) also has a non-melting electrode (3), which in its housing (14) with the possibility of displacement along its axis and rotating around it, while the accessory wire (13) through a Lansl (12) is boundurob, which is in the housing (14) of the welding head (1) executed in its axial direction between the non-melting electrodes (2, 3) is that to the channel (12) under one Angle that is a given Distance between their effective ends and the additional wire (13) allows the to a joint melting of the additional wire (13) and a seam (43) through each non-melting electrode (2, 3) is sufficient, and the device itself in addition an arc length stabilizer (48) electrically connected to the senecate feeder (29) is coupled for the welding head, a reverse gear (42) for the longitudinal displacement of the welding head6ß, with the help of which each of the non-melting electrodes (2,3) electrically with the controller (47) for the arc length at the welding edge and coupled to the arc length stabilizer (48) and a Contains angular position transmitter (23) for vniohtschmelzenden electrodes for a alternating work of the regulator (47) for the arc length at the welding edge and the stabilizer (48) for the arc length in the Acha direction of the seam (43) by changing the oscillation angle of the non-melting electrodes (2, 3) or the distance of their effective to the surface of the seam (43) ensures while the oscillating gear (15) for a non-melting electrode kinematically with the additional non-contact electrode (3) is connected.