171696. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fogyó elektródás ívhegesztésre, ill. felrakó hegesztésre, valamint hegesztőkészülék az eljárás megvalósítására

3 171696 4 Ez az eljárás a korábban említett eljárásokkal szemben már lehetővé teszi, hogy nagyobb mennyiségű fémport lehessen megolvasztani, mert az ív hőjét — beleértve a hegesztési zónában képződő túlizzított olvadékfürdő hőjét is — teljes egészében ki lehet használni. Ennek az eljárásnak nagy hátránya viszont, hogy az alkalmazhatósága igen korlátozott, mert csakis nem ferromágneses fémport lehet alkalmazni, mert a hegesztés során az elektródán átfolyó áram okozta elektromágneses tér hatására az acélpor a csövön nem tudna átömleni, azaz elakadna. Ennek következtében a szükséges fémpormennyiséget nem lehet folyamatosan pótolni, ami viszont az ívhegesztés vagy a felrakó hegesztés minőségét rontaná. Ennek az eljárásnak egy másik hátránya az, hogy a por az elektródakivezetés környezetében levő legnagyobb hőfokú részekkel nem érintkezik, minek következtében az a hő, amely az elektródán átfolyó áram hatására jön létre, a port csak kismértékben hevíti. Az említett eljárás egy másik hátránya abban van, hogy a folyósító anyaggal végzett hegesztésnél nem alkalmazható, mert a por ez esetben a folyósító anyag felületére ömlik s nem jut be a hegesztési zónába. Ezt az említett ívhegesztést és felrakó hegesztést részletesen az USA 3 358 115 sz. szabadalma ismerteti. Célunk az ismert eljárások említett hátrányainak kiküszöbölése. Olyan eljárást kívánunk ívhegesztés és felrakó hegesztés céljára javasolni, valamint az eljárás megvalósítására olyan hegesztő készüléket kívánunk alkotni, amely az alábbi feladatok megvalósítását teszi lehetővé. Biztosítani kívánjuk az ív hőjének lehetőség szerinti teljes kihasználását ferromágneses adalék fémpornak alkalmazása esetén. Igen stabil hegesztést kívánunk elérni. Az ív által megolvasztott fém kristályosodását javítani kívánjuk, következésképpen az összehegesztett munkadarabok fémstruktúráját kívánjuk javítani, miáltal a varrat kialakulását, tömítettségét, mechanikai jellemzőit (hideg és melegszakítási paramétereit) javítjuk, ill. segítjük elő. A találmány szerinti fogyó elektródás ív- és felrakó hegesztés céljára alkalmazott eljárásunk során ferromágneses fémport viszünk be az elektródával együtt a hegesztési zónába. A fémport egy olyan síkban ömlesztjük a kivezetett elektródára, amely sík az elektródakivezetés és a varrat tengelyén megy át és a por az ívhegesztés vagy a felrakó hegesztés folyamán a kivezetett elektródára az áramátfolyás környezetében létrejött mágnestér hatására feltapad. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával az ívhegesztés vagy felrakó hegesztés hatásfoka jelentősen javul, a produktivitás az eddigi eljáj árasoknak több mint kétszeresére nő, anélkül, hogy ehhez külön ráfordításra volna szükség. Egy további előny az, hogy a felhasznált villamos energia és a hegesztő eszközökre történő ráfordítás csökken, ugyanakkor a hegesztett fém struktúrájának minősége jelentősen javul. Igen célszerű, ha az ívhegesztésnél, ill. a felrakó hegesztésnél alkalmazott adalékanyagot, azaz a fémport az elektródakivezetésre a hegesztési zónában képződő olvadékfürdőnek — 5 az elektróda előtolási irányával ellenkező — hátsó oldala irányában visszük fel. Ezáltal a port a hegesztési zónában az ív mögé juttatjuk, és ezzel egyrészt a hegesztett fém kristallizációját előnyösen befolyásoljuk, másrészt az olvadék-10 fürdő hőjét a felvitt por megolvasztására hasznosítjuk. Ugyancsak célszerű, ha a felrakó hegesztésnél, pl. hengeres görgők felrakó hegesztésénél a fémport az elektródakivezetésre az olvadt fém-15 fürdő elülső része elé (fejrész) visszük fel. Ilyen módon igen széles, de kis magasságú hegesztett hernyóvarratot tudunk létrehozni, ami lehetővé teszi, hogy egyenletes vastagságú fémréteget lehessen fölvinni az átolvasztás veszélye nélkül, 20 ugyanakkor a felrakó hegesztő hatásfokát jelentősen növelni lehessen. Emellett az ívhegesztést, ill. a felrakó hegesztést olyan fémporrétegen át is elvégezhetjük, amelyet az ívhegesztést megelőzően a munkada-25 rabok szélei között, a felrakó hegesztésnél a hegesztendő munkadarab felületére előzetesen vittünk fel. Ebben az esetben a felrakó hegesztésnél a fémport az elektródakivezetésnek az olvadékfürdő hátsó részére kell fölvinni. Ez az 30 intézkedés növeli az ívhegesztés, ill. a felrakó hegesztés teljesítményét. A találmány szerinti ívhegesztés, ill. felrakó hegesztés növeli a korábbi ívhegesztési és a felrakó hegesztési sebességet azonos hőteljesít-35 meny mellett, mert időegység alatt nagyobb mennyiségű adalékfémet tudunk megolvasztani. A találmány szerinti eljárás ugyanis azokat a hőveszteségeket csökkenti, amelyek az eddig alkalmazott ívhegesztési és felrakó hegesztési el-40 járásoknál a teljes hőteljesítmény kb. 60%-át tették ki. A fémpornak a hegesztési zónába való juttatására azt az elektromágneses térerőt hasznosítjuk, amely az elektródaki vezetés mentén a he-45 gesztőáram átfolyásakor jön létre. Ez a mágnestér tapasztja a fémport az elektródára. A fémport az elektródakivezetés egyik oldalára abban a síkban visszük fel, amely síkot az elektródakivezetés tengelye és a varrat tengelye 50 határoz meg. A fémpor az elektródakivezetés helyén nem terül szét a elektróda teljes felületén, hanem csak azon az oldalon tapad meg, ahová a port öntjük. Erre való tekintettel azt javasoljuk, hogy a 55 port az elektródakivezetésre az elektróda merülési irányára nézve a fémolvadékfürdő hátulsó vége irányában vigyük fel, hogy a fémfürdő és a salakfürdő hőjét felhasználhassuk és hogy ezáltal az ív hőjét az ívhegesztés, ill. a felrakó heg0 gesztés teljesítmény növelésére hasznosíthassuk. Ezáltal a hegesztett fém struktúrájának tulajdonságát mind az ívhegesztésnél, mind a felrakó hegesztésnél javítjuk. A találmány szerinti eljárás megvalósítására 65 szolgáló hegesztőkészüléknek hegesztőfeje — 2