DE2459309A1

DE2459309A1 - Arc ignition for arc welding - with current supply set at lower value while electrodes touch to reduce loading

Info

Publication number: DE2459309A1
Application number: DE19742459309
Authority: DE
Inventors: Guenter Hahn
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1974-12-14
Filing date: 1974-12-14
Publication date: 1976-06-16

Abstract

The arc ignition process for arc welding uses the procedure whereby the electrode is touched by an opposing electrode and then lifted away from it, both electrodes being connected to a current supply. Before the electrodes are brought together the supply is set to give a lower current not strong enough to effect welding. The current is increased to the desired welding level as the electrodes are sepd. This arrangement lowers the thermic loading imported to the electrodes and provides an economical construction for the power supply since relatively small short circuit currents are demanded.

Description

Verfahren zum Zünden eines. Lichtbogens beim Lichtbogenschweißen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden eines Lichtbogens beim Lichtbogenschweißen, bei dem der Lichtbogen durch Berühren der Elektrode mit einer Gegenelektrode (Werkstück etc) und anschließendem Abheben der Elektrode von der Gegenelektrode gebildet wird und wobei Elektrode und Gegenelektrode an einer Schweißstromquelle angeschlossen sind. Method of igniting a. Arc during arc welding The present invention relates to a method for igniting an arc at Arc welding, in which the arc is created by touching the electrode with a Counter electrode (workpiece etc) and then lifting the electrode from the Counter electrode is formed and wherein the electrode and counter electrode are connected to a welding power source are connected.

Mit diesem Oberbegriff wird auf ein Zündverfahren Bezug genommen, wie es beispielsweise im HANDBUCH DES SCH UTZGASSCH~EIBENS 1969, Teil 1, Seite 39 und 40 beschrieben ist. Bei den bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Berührung der Elektrode mit dem Werkstück bei der Stromquelleneinstellung, die für die auszuführende Schweißung erforderlich ist. An der Stromquelle ist also bei einer vorgegebenen zulässigen Leerlaufspannung der für die gewünschte Schweißung notwendige Schweißstromwert eingestellt. Dies hat den Nachteil, daß während# des Berühren der Elektrode mit dem Werkstück ein Kurzschluß erzeugt wird und der dabei fließende Kurzschlußstrom, welcher proportional dem eingestellten Schweißstromwert ist, eine hche Belastung von Elektrode und Stromquelle mit sich bringt.Insbesondere die auftretende thermische Belastung der Elektrode ist bei nicht abs chmelzenden Elektroden, wie sie beispielsweise in WIGoder Plasmabrennern eingesetzt werden im Hinblick aut die dadurch bedingte geringe Standzeit der Elektroden von erheblichen Nachteil.This generic term refers to an ignition process, As for example in the MANUAL DES SCH UTZGASSCH ~ EIBENS 1969, part 1, page 39 and 40 is described. In the known methods of this type, the contact takes place of the electrode with the workpiece at the power source setting, which is for the to be performed Welding is required. The power source is therefore at a predetermined permissible open circuit voltage is the welding current value required for the desired weld set. This has the disadvantage that while touching the electrode with a short circuit is generated on the workpiece and the short circuit current flowing in the process, which is proportional to the set welding current value, a heavy load of electrode and power source, especially the thermal The electrode is exposed to non-melting electrodes, such as those for example be used in TIG or plasma torches with regard to the resulting short service life of the electrodes is a significant disadvantage.

Ferner ist es notwendig, die Stromquelle für den auftretenden hohe Kurzschlußstrom zu dimensionieren. Dies erfordert Jedoch einen kostenungünstigen Herstellungsaufwand.Furthermore, it is necessary to use the power source for the occurring high Short-circuit current to be dimensioned. However, this requires an inexpensive one Manufacturing effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein Zündverfahren zu schaffen, welches eine geringe thermische Belastung der Elektroden sowie einen kostengünstigeren Aufbau der Schweißstromquelle ermöglicht.The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and in particular to create an ignition method which has a low thermal Load on the electrodes and a more cost-effective construction of the welding power source enables.

Die Erfindung besteht darin, daß vor dem Berühren der Elektrode mit dem Werkstück die Stromquelle auf einet keine Schweißung bewirkenden Stromwert eingestellt und daß während des Abhebens der Schweißstromwert auf den gewünschten Schweißwert vergrößert wird. Dabei ist es besonders günstig, wenn durch das Abheben der Elektrode ein Auslösesignal für die Vergrößerüng des Schweißwertes erzeugt wird.The invention consists in that before touching the electrode with the workpiece is set the power source to a current value that does not cause any welding and that during the lift-off the welding current value is adjusted to the desired welding value is enlarged. It is particularly advantageous if the electrode is lifted off a trigger signal for the enlargement of the welding value is generated.

Durch die Erfindung wird ein Zündverfahren geschaffen, bei dem während der Berührung der Elektrode mit dem Werkstück nur ein geringer Kurzschlußstrom fließt, wobei dieser Kurzschlußstrom unabhängig von der Größe des eingestellten Schweißstromwertes ist.The invention provides an ignition method in which during only a small short-circuit current flows when the electrode comes into contact with the workpiece, This short-circuit current is independent of the size of the welding current value set is.

Dies hat den Vorteil, daß die Elektrode stets mit dem gleichen geringen Kurzschlußstrom belastet wird und so die thermische Belastung insbesondere bei nichtabschmelzenden Elektroden, nahezu keinen Einfluß mehr auf die Standzeit dieser Elektroden ausübt.This has the advantage that the electrode always has the same low Short-circuit current is loaded and so the thermal load, especially in the case of non-melting Electrodes, practically no longer has any influence on the service life of these electrodes.

Weiterhin ist von Vorteil, daß die Stromquellen für wesentlich kleinere Kurzschlußströme ausgelegt werden können, was besonders herstellkostengünstig ist.Another advantage is that the power sources for much smaller Short-circuit currents can be designed, which is particularly inexpensive to manufacture.

Durch die während des Abhebens der Elektrode erfindungsgemäß vorgenommene Vergrößerung des Stromwertes auf den Schweißwert ist ein optimales Zünden des Lichtbogens gewährleistet.By taking place according to the invention while the electrode is being lifted off Increasing the current value to the welding value is an optimal ignition of the arc guaranteed.

Die Erfindung ist bevorzugt bei Schweißstromquellen anwendbar, deren Stromanstiegszeiten im Mikrosekundenbereich (ca. 1 bis lO»lsec) liegen. Bei derartigen Stromquellen sind vorteilhaft die Strom- und Spannungsverstellungen meistens vollständig aus Halbleiterbauelementen aufgebaut, wie es bei den "Elektronischen Stromquellen" der Fall ist.The invention is preferably applicable to welding power sources whose Current rise times are in the microsecond range (approx. 1 to 10 »lsec). With such Current sources are advantageous, the current and voltage adjustments are mostly complete made up of semiconductor components, as is the case with the "electronic power sources" the case is.

Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung sowie unter Hinweis auf weitere vortellhafte Merkmale näher erläutert.In the following, the invention is illustrated using an exemplary embodiment with reference to the drawing and with reference to other advantageous Features explained in more detail.

In der Zeichnung ist eine Einrichtung zum Lichtbogenschweißen mit 10 bezeichnet. Die Einrichtung 10 weist eine Elektronische Stromquelle" 11 sowie einen an sich bekannten und deshalb nicht näher beschriebenen WIG-Schwei#ßbrenner 12 mit nichtabschmelzender Elektrode 13 auf. Die Stromquelle 11 ist dabei mit der Elektrode 13 sowie einem Werkstück 14 verbunden.In the drawing is a device for arc welding with 10 designated. The device 10 has an electronic power source "11" as well a TIG welding torch known per se and therefore not described in detail 12 with non-consumable electrode 13. The power source 11 is with the Electrode 13 and a workpiece 14 connected.

In der Elektronischen Stromquelle" 11 ist ein Stromkreis 15 vorgesehen, der beispielsweise mehrere steuerbare Halbleiterbauelemente (Transistoren, Thyristoren etc) 16, welche analog oder digital betrieben werden, aufweist. Dabei erfolgt die Steuerung bzw.In the electronic power source "11, a circuit 15 is provided, for example, several controllable semiconductor components (transistors, thyristors etc) 16, which are operated analog or digital, has. The Control or

Regelung der Halbleiterbauelemente 16 und damit ~ des Schweißstromes bzw. der Schweißspannung über eine schematisch aargestelite Steuer/Regelvorrichtung 17, der ein Schweißstrom-Sollwertgeber 18 sowie ein Komparator 19 zugeordnet ist.Regulation of the semiconductor components 16 and thus the welding current or the welding voltage via a schematic aargestelite control / regulating device 17, to which a welding current setpoint generator 18 and a comparator 19 are assigned.

Die aus den steuerbaren Halbleitern 16 bestehende Schweißstromverstellvorrichtung 20 ist beim Ausführungsbeispiel von einem Widerstand 21 überbrückt, der einen Widerstandswert aufweist, welcher bei ausgeschalteter Verstellvorrichtung 20 keine Schweißung ermöglicht; und der einen geringen Kurzschlußstrom bewirkt.The welding current adjustment device consisting of the controllable semiconductors 16 In the exemplary embodiment, 20 is bridged by a resistor 21 which has a resistance value which does not allow welding when the adjusting device 20 is switched off; and which causes a low short-circuit current.

Das erfindungsgemäße Zündverfahren wird anhand der beschriebenen Einrichtung 10 naolistehend erläutert.The ignition method according to the invention is based on the device described 10 explained below.

Vor Beginn der Schweißung wird an dem Sollwertgeber 18 der zur Durchführung der Schweißung erforderliche Schweißstromsert eingestellt und von Hand der in Ruhestellung geschlossene Brennerkontakt 22 geöffnet, wodurch der Regelvorrichtung 17 keine Sollwertgröße zugeführt, die Verstellvorrichtung 20 geschlossen und nur noch ein Stromfluß über den Widerstand 21 möglich ist. Damit ist die Stromquelle vor dem Berühren der Elektrode 13 mit dem WerkstUck 14 auf einen, keine Schweißung bewirkenden Stromwert eingestellt.Before the start of welding, the setpoint generator 18 is used to carry out the The welding current set required for the weld is set and the in rest position by hand closed burner contact 22 open, whereby the control device 17 no setpoint value fed, the adjusting device 20 is closed and only a current flow over the resistor 21 is possible. This puts the power source before touching the electrode 13 is set with the workpiece 14 to a current value which does not cause any welding.

Bei der Berührung von Elektrode 13 und Werkstück 14 entsteht ein Kurzschluß. Die Größe des Kurzschlußstromes ist gering (3-4 Ampere) und wird durch den Widerstand 21 bestimmt. Gleichzeitig wird die Ausgangsspannung der Stromquelle 11 dem Komparator 19 zugeführt, der, da die Ausgangsspannung während des Kurzschlusses kleiner ist, als eine vorgegebene Vergleichsspannung (Potentiometer 23) kein Ausgangsimpuls abgibt. Damit erhält die Verstellvorrichtung 20 kein Einschaltsignal und bleibt auch dann ausgeschaltet, wenn der Brennerkontakt 22 wieder geschlossen wird.When the electrode 13 and the workpiece 14 touch, a short circuit occurs. The size of the short-circuit current is small (3-4 amps) and is determined by the resistance 21 determined. At the same time, the output voltage of the current source 11 is sent to the comparator 19, which, since the output voltage is lower during the short circuit, does not emit an output pulse as a given comparison voltage (potentiometer 23). The adjusting device 20 thus receives no switch-on signal and remains even then switched off when the torch contact 22 is closed again.

Während des Abhebens der Elektrode 13 von dem Werkstück 14 wird die Ausgangsspannung der Stromquelle 11 größer als die Vergleichsspannung und der Komparator 19 betätigt den Steuerstronikreis 15 in der Weise, daß durch das Komparatorausgangssignal die Verstellvorrichtung 20 eingeschaltet und somit der zwischen Elektrode und Werkstück wirksame Stromwert schlagartig (wenige ssek) auf den eingestellten Schweißwert (Sollwert) vergrößert wird.During the lifting of the electrode 13 from the workpiece 14, the Output voltage of the current source 11 greater than the comparison voltage and the comparator 19 actuates the control electronics circuit 15 in such a way that by the comparator output signal the adjusting device 20 is switched on and thus the one between the electrode and the workpiece effective current value suddenly (a few seconds) to the set welding value (setpoint) is enlarged.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird nach der Erfindung ein Lichtbogen zwischen einer nichtabschmelzenden Elektrode und einem Werkstück gezündet. Die Erfindung ist selbstverständlich auch bei anderen Schweißverfahren vorteilhaft anwendbar, beispielsweise beim Plasmaschweißen und/oder Plasmaschneiden zum Zünden des Pilot-bzw. Hauptlichtbogens.In the above embodiment, according to the invention, an arc is used ignited between a non-consumable electrode and a workpiece. The invention can of course also be used advantageously for other welding processes, for example in plasma welding and / or plasma cutting to ignite the pilot or. Main arc.

Claims

1. Procedure for igniting an arc during arc welding, in which the arc is created by touching the electrode with a counter electrode and subsequent lifting of the electrode from the counter electrode is formed, and wherein Electrode and counter electrode are connected to a power source, characterized in that that before touching the power source (11 on one, cause no welding Current value set and that the current value to the desired value during the lift-off Welding value is increased.

2. The method according to claim 1, characterized in that by the Lifting off a trigger signal for the enlargement of the welding value is generated.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, with a welding power source and a welding current control circuit, characterized in that the output voltage of the welding power source (11 a comparator (19) can be supplied is, through its switching pulse when the electrode (13) is lifted off the control circuit (15) can be actuated.

L e r s e i t e