DE2435022A1 - Verfahren zum zusammenschweissen von duennen, insbesondere oxydbehafteten werkstuecken mittels eines lichtbogens, insbesondere eines mikroplasmalichtbogens - Google Patents
Verfahren zum zusammenschweissen von duennen, insbesondere oxydbehafteten werkstuecken mittels eines lichtbogens, insbesondere eines mikroplasmalichtbogensInfo
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Description
- Verfahren zum Zusammenschweißen vor dünnen, insbesondere oxydbehafteten Werkstücken mittels eines Lchtbogens, insbesondere eines Mikroplasmalichtbogens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammen schweißen von dünnen, insbesondere oxydbehafteten Werkstücken mittels eines Lichtbogens, insbesondere Mikrolasmalichtbogens, bei dem zwischen einer nicht abschmelzenden Elektrode und den zu verschweißenden werkstücken ein Scht4eißwechselstrom zugeführt wird, der einen rechteckförmigen Verlauf aufweist.
- Beim Zusammenschweißen von oxydbehafteten Werkstücken, wie beispielsweise Aluminium, besteht das Problem, daß der Oxydfilm beseitigt werden muß. Bisher hat man versucht, diesen Oxydfilm dadurch zu zerstören, daß das Werksttrk als Kathode dient ( die Elektrode also immer positiv gepolt ist ). Diese positive Polung der Elektrode führt jedoch zu einer starken thermischen Belastung der Elektrode, was insbesondere bei sogenannten Feinschweißungen mittels eines WIG- und Plasmalichtbogens von nachteil ist Es hat sich gezeigt, daß durch die starke thermische Belastung das Elektrodenende stark angeschmolzen wird und dadurch die üblicherweise vorhandene spitze Form der Elektrode sich zu einer Kugel ausbildet.
- Die damit verbundene Vergrößerung des Elektrodenendes bewirkt jedoch eine Verengung des Gasaustrittsquerschnitts der Düse (Plasmadüoe), wodurch wiederum ein instabiler Lichtbogen hervorgerufen wird. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß bei Plasmaschweißbrennern zum Feinschweißen der Abstand zwischen Elektrodenende und Düse also der Abstand, welcher den wirksamen Gasaustrittsquerschnitt bestimmt, nur wenige Zehntelmillimeter beträgt.
- Es leuchtet somit ohne weiteres ein, daß geringfügige Vergrößerungen des Elektrodenendes eine Beeinflussung des Gasdurchflusses und damit Instabilitäten des Lichtbogens hervorruft.
- Um die Stabilität des Plasmalichtbogens beim Schweißen von Leichtmetallen zu verbessern, ist es aus der DOS 2 046 227 bekannt, als Schweißstrom einen rechteckförmigen Schweißwechselstrom zu verwenden Die Verwendung eines derartigen Schweißstromes, insbesondere zuln Schweißen von dünnen Blechen (0,01- 3 rnm) und niedrigen Stromstärken zeigte jedoch, daß der Lichtbogen weiterhin instabil ist, und daß ferner, die erzielbaren Schweißnähte nicht den gewünscnten Erfordernissen, insbesondere in Bezug auf die Schweißnahtoberfläche sowie die Werkstückoberfläche beidseitig der Schweißnaht entsprechen.
- Aufgabe der vorliegenden Erffrung ist es, ein Schweißverfahren der eingangs genannten Art, insbesondere ein Mikroplasmafeinschweißverfahren zu schaffen, bei dem sich ein stabiler und ruhig brennender Lichtbogen einstellt und mit dem ferner einwandfreie Schweißnshte zu erreichen sind.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die negative Halbwelle aus aneinandergereihten Einzelimpulsen und die positive Halbwelle aus einem Dauerimpuls besteht.
- Durch die besondere Form des Schweißwechselstromes wird überraschenderweise ein selbst bei kleinen Stromstärken (0>1-5 Ampere) stabil und ruhig brennender Licht-bzw. Plasmabogen bewirkt, wodurch die gewünschten Schweißnahtgüten erreichbar sind.
- Dabei ist bevorzugt die Energie der negativen Halbwelle derart eingestellt, daß durch die Energie lediglich der Oxydfilm auf der Werkstückoberfläche beseitigt wird, jedoch kein Schweißen stattftildet. Auch ist die Elektrodenbelastung geringer und damit die Elektrodenstandzeit größer. Die hohe Energie der positiven, schwei3enden Halbwelle rührt die an sich noch vorhandene Wechselstromschweißung fast aut' eine reine Gleichstromschweißung zurück.
- Besonders gwnstig ist es, wenn die Energie der positiven Halbwelle mindestens dreimal so groß ist, wie die Energie der negativen Halbwelle. In vorteilhafter Weiterbfldung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Amplituden der Stromhalbwellen verstellbar sind und das Verhältnis der positiven zur negativen Amplitude frei wählbar ist.
- Bevorzugt weisen die Einzelimpulse eine Frequenz zwischen 5 und 25 Kilohedz, vorzugsweise zwischen 12 und 18 Kilohertz auf. Die Frequenz des Schweißwechselstromes ist vorteilhaft: zwischen 5 Herz und 2 Kilohertz einstellbar.
- Betreffend dem Tastverhältnis der positiven zur negativen Halbwelle wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dieses größer als 3 zu 1, vorzugsweise größer als 5 zu 1 ist.
- in voeilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Beginn der negativen Halbwelle> bevorugt der Beginn jedes Einzelimpulses der negativen Halbwelle mittels eines Zündimpulses eingeleitet wird. Dadurch wird die Stabilität des Lichtbogens ebenfalls untersützt. Wesentlich ist dabei, daß die verwendete - den rechteckförmigen Schweißstromverlauf erzeugende Stromouelle sehr schnell ist. Darunter wird gemäß der Erfindung eine Stromquelle verstanden, bei der die Stromanstiegs zeiten etwa im Bereich der Zümdimpulsanstiegszeiten liegen. Unter der Stromanstegszeit der Stromquelle wird die jenige Zeit verstanden, nach welcher der Strom einen Wert (Amplitude) erreicht hat, der zum Weiterbrennen des gezündeten Lichtbogens in der negativen Halbwelle ausreichend ist.
- Bevorzugt ist hierbei eine Stromquelle, deren Stromanstiegszeiten etwa im Bereich von 0,1 bis 2C Mikrosekunden liegen.
- Das Zündgerät weist bevorzugt eine Impulsansteigszeit von etwa o,8 - 20 Mikrosekunden vorzugsweise 1-10 Mikrosekunden auf.
- Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einem Mikroplasmaschweißbrenner hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß selbst bei kleinsten Stromstärken (0,1-5 Ampere) ein scharf gebündelter Lichtbogen auch dann erreicht wird, wenn als Plasmagas und als Schutzgas Argon verwendet wird. Bisher war man der Auffassung -siehe auch DAS 1 565 065- das bei derartig niedrigen Stromstärken selbst bei Verwendung eines Gleichstromes als Schweißstrom ein gebündelter Lichtbogen nur dann erreichbar ist, wenn das Schutzgas aus einem Argon-Wasserstoff-Gemisch und das Plasmagas aus Argon besteht.
- In der nachfolgenden Besenreibung wird die Erfindelg anhand eines Ausführurigsbeispieles sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale näher erläutert.
- Es veranschaulicht: Fig. 1 eine Darstellung einer Plasmaschweißeinriclltung zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 2 den erfindungsgemäßen Verlauf der Schweißenergie Fig. 3 den Verlauf der verwendeten rechteckförmigen Schweißspannung Fig. 4 den Verlauf des verwendeten rechteckförmigen Schweißstromes.
- In Fig. 1 weist der schematisch dargestellte Plismabrenner 10 eine niéhtabschmelzende Spitzenelektrode 11, beispielsweise eine Wolfram Elektrode auf. Die Elektrode ll ist über ein Keramikzentrierstück 12 im Brennerkörper 13 befestigt. Im Brennerkörper 13 sind Kanäle 14 für die Zufuhr des Plasmagases und Kanäle 15 für die Zuführung des Schutzgases vorgesehen.
- Das Werkstück ist mit 16 bezeichnet.
- Die Elektrode 11 ist mit dem Minuspol einer Pilot-Lichtbogenstromquelle 17 verbunden, deren Pluspol an der Brennerdüse 18 des Plasmabrenners 10 angeschlossen ist. Ferner sind an Elektrode 11 und Werkstück 16 Plasmahauptlichtbogenstromquellen 19,20 angeschlossen, die zur Erzeugung der rechteckförmigen Schweißstronimpulse dient. Zur Erstzündung des mit 21 bezeichneten Pilot-Lichtbogens ist ein Zündgerät 22 und zur Zündung des Plasmahauptlichtbogens 23 ein Zündgerät 24 vorgesehen. Es ist selbstverständlich auch möglich nur ein Zündgerät für die Zündung des Pilot- und des Haupt lichtbogens vorzusehen, welches zuerst den Pilotlichtbogenstromkreis und dann in den Hauptlichtbogenstromkreis einschaltbar ist. Bevorzugt wird als Zündgerät ein elektronisches Zündgerät verwendet, wie es beispielsweise in der DAS 1 615 363 beschrieben ist.
- Die Pilot-Lichtbogenstromquelle 17 ist als Konstantspannungsstromquelle mit einer Lcerlaufspannung von 100 Volt ausgebildet und weist einen Drehstromtransformator 25 mit nachgeschaltetem Gleichrichter 26 auf, dessen Ausgangsseite über die tri derstande 27, die Kondensatoren 28 sowie die HF-Sperrdrossel 29 an dem Plasmabrenner angeschlossen ist. Zur Einstellung des Pilot-Lichtbogenstromes zwischen etwa 1 und 4 Ampere dient der Widerstand 30.
- Die HauptlichJGboOenstrolquellen 19 und 20 sind bevorzugt als Halbleiterstromqueller aufgebaut. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stromquelle 19 zur Steuerung der positiven Halbwelle und die Stromquelle 20 zur Steuerung der negativen Halbwelle jeweils Halbleitereinheiten 31 bzw.
- 32 aufweisen. Die Einheit 31 für die positive Halbwelle besteht aus 9 Leistungstransistoren 33.1 bis 33.9, deren jeweilige Verlustleistung zirka 150 Watt beträgt und die in der veranschaulichten Schaltung mit maximal 4 Ampere betrieben werden.
- Jedem der Leistungstransistoren 33.1 bis 33.9 ist ein gesonderter Treibertransistor 34.1 bis 34.X zugeordnet. Die Einheit 32 für die negative Halbwelle weist dagegen nur drei Leistungstransistoren 35.1 bis 35.3 auf, denen jeweils ein Treibertransistor 36.1 - 36.111 zugeordnet ist. Die Transistoren der Einheit 32 entsprechen in ihren Kennwerten denen der Einheit 31.
- Die Leistungstransistoren 33.1 bis 33.9 sind mit der Stromquelle 19 und die Leistungstransistoren 35.1 bis 35.3 mit der Stromquelle 20 verbunden, wobei die Quelle 19 für maximal 30 Ampere und 100 Volt Leerlaufspannung und die Quelle 20 für maximal 9 Ampere und 130 Volt Leerlaufspannung ausgelegt ist.
- Zur Erzeugung des rechteckförmigen Stromes sind Steuereinheiten vorgesehen, die um 180 Grad phasenverschobene rechteckförmige Steuersignale an die Treibertransistoren 34.1 bis 34.X bzw. 36.I - 36.III abgeben. Der Aufbau der Steuereinheit sowie deren Funktionsweise wird nachstehend erläutert.
- Mittels eines Sägezahngenerators 37, welcher im wesentlichen aus einem über einen DIAC38 entiadbaren Kondensator 39 besteht werden sägezahnförmige Impulse deren Frequenz mittels des Widerstandes 40 einstellbar ist erzeugt. Diese Signale werden einem Umformer 11 zugeführt, welcher ein Potentionleter 42 mit nachgeschaltetem Transistor 43 aufweist und mit welchem die Sägezahnimpulse in Trapezimpulse wählbarer Breite (Potentiometer 42) unlgeformt werden. Dem Umformer ist ein Schmitt-Trigger 14 welcher in an sich bekannter Weise mit Schalttransistoren 45 aufgebaut ist, nachgeschaltet. Im Schmitt-Trigger werden die Trapezimpulse in rechteckförmige Ausgangssignale urilgewandelt, welche in einer Verstärkerstufe 46 verstärkt und als Steuersignale für die negative Halbwelle der Einheit 32 zugeführt werden. Das Potentiometer 47 des Verstärkers 46 dient zur Einstellung der Amplituden der Steuerimpulse. Der Ausgang 48 der Einheit 32 ist über HF-Sperrdrosseln 49 mit der Elektrode 11 und dem Werkstück 16 verbunden.
- Ferner wird das Ausgangssignal der Verstärkerstufe 46 über einen, mit den Treibertransistoren 36.1 bis 36.3 parallel liegenden Transistor 50 einem Opto -Koppier 51 zugeführt.
- Durch den Transistor 50 wird das Ausgangssignal der Verstärkerstufe 46 um 180 Grad gedreht und der Opto Koppler 51 mit diesem gedrehten Signal angesteuert. Durch den Opto-Koppler wird ein galvanisch getrenntes, um 180 Grad verschobenes Steuersignal für die Leistungseinheit 31 der positiven Halbwelle ermöglicht.
- Das Ausgangssignal des Opto-Kopplers 51 wird über ein Verzögerungsglied gefnrt, welches vorteilhaft gewährleistet, daß das zweite Steuersignal erst dann an der Leistungsstufe 3i wirksam wird, wenn die negative Halbwelle ihren Nullpunkt erreicht hat Ferner ist es durch das Verzögerungsglied vorte:.lhaft möglich, den Beginn der positive Halbwelle vor oder nach dem Nulldurchgang der negativen Halbwelle anzusetzen. Beim Ausführungsbeispiel ist als Verzögerungsglied eine Zenerdiode 52 vorgesehen. Das so gebildete rechteckförmige Ausgangssignal wird über einen Schmitt-Trigger 53, welcher entsprechend dem Schmitt-Trigger 44 aufgebaut ist, einerVerstärkerstufe 54 zugeführt. Das Potentiometer 55 der Verstärkerstufe 54 dient zur Verstellung der Amplitude der positiven Stromhalbwellen. Das AusgangssignaL des Verstärkers 54, welches als Steuersignal für die positive Halbwelle maßgebend ist, wird der Einheit 31 zugeführt, welche mit der Elektrode und dem Werkstück 16 verbunden ist.
- Bevorzugt sind die Verstärker 46 und 54 und gegebenenfalls die Leistungstransistoren/Treibertransistoren der Einheiten 31 und 32 als Darlington-Stufen aufgebaut. Im Bezug auf die Schmelligkeit der Stromquelle also der Stromanstiegs-und Stromabfaliszeiten ist es besonders vorteilhaft, wenn jedem der Leistungstransistoren 35.1 - 35.3 bzw. 33.1 bis 33.9 ein gesonderter Treibertransistor 36.1 - 36.111 bzw. 34.1 bis 34.IX zugeordnet ist. Durch diese Maßnahme werden vorteilhaft Stromanstiegszeiten erreicht, die etwa im Bereich der Zündimpulsanstiegszeiten liegen. Die in Fig. 1 mit 56 bezeichnete Zenerdiodenkette ist vorgesehen, damit je nach dem welche der Stromquelle 19 oder 20 wirksam ist die jeweils richtigen Schweißstromverläufe erreichbar sind.
- Mit der in Fig. 1 dargestellten HinLichtvur.g ist der In Fig. 2 veranschaulichte Schweißstromenergleverlauf erreichbar. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Halbwelle 57, also die Halbwelle, während der die Elektrode 11 positiv ist und wä.hrend der die Oxydfilmentfernung erfolgt, einen Energieinhalt -schraffiert gekennzeichnet- auf, der mindestens dreimal so groß ist, wie der Inhalt der schweißenden Halbwelle 58.
- iliie aus der Beschreibung von Fig. 1 hervorgeht, wird von den Stromquellen 19,20 her gesehen für die positive und die negative Stromnalbrelle ein rechteckförmiger Dauer Impuls erzeugt. Bezogen auf den Lichtbogen, hat es sich jedoch herausgestellt, daß nur der positive Dauereinzelimpuls die Schweißung bewirkt.
- Der von der Stromquelle gelieferte negative Impuls wird in eine bestimmte Anzahl von Einzelimpulsen zerlegt. Dies wird darauf zurückgeführt, daß die während der negativen Halbwelle dem Lichtbogen zugeftibzte Energie nicht ausreichend ist, den Lichtbogen nach der Erst zündung auch aufrechtzuerhalten.
- Vielmehr zeigten Messungen, daß der Lichtbogen nur für eine kurze Zeit (beispielsweise 0,04 Mikrosekunden) brennt, dann -durch die Spannungs änderung- vom Zündgerät über die Trigger-Leitung 59 automatisch neu gezündet wird, wieder elnc kurze eit brennt etc. bis die durch die Stromquelle bestimmte Zeitdauer der negativen Halbwelle erreicht ist. Dabei wird vorteilhaft bei einem geringen Temperaturanstieg der Werkstückoberfläche eine ausgezeichnete Reinigungswirkung erzielt In Fig. 4 ist dieser Verlauf des Schweißstromes veranschaulicht.
- Die negative Halbwelle 60, also die Halbwelle, während der die Elektrode positiv ist und die Oxydfilmentfernung erfolgt, besteht aus mehreren Einzelimpulsen 61, während die positive Halbwelle 62 ein rechteckförmiger Einzeldauerimpuls 63 ist.
- Die Amplituden 64 bz,'.. 65 der Halbwellen sind bevorzugt zwischen Oj 1 und 20 Ampere und die Frequenz 66 bevorzugt zwischen 5 Hertz und 2 Kilo Hertz einstellbar. Das Tastverhältnis, also das Verhältnis der Zeit 67 zur Zeit 68 ceträgt mindestens 1 zu 3 vorzugsweise 1 zu 5. Die Schweißstromanstiegszeit 69 (0,1-20 Mikrosekunden) liegtretwa im Bereich der Anstiegszeit (0,8-20 Mikrosekunden) 70 des zu Beginn jeder negativen Halbwelle eingeleiteten Zündimpulses 71. Je nach der Größe der Induktivitäten im Schweißkreis ist es selbstverständlich, daß die Einzelimpulse 6i nicht immer bis auf 0 zurückfallen -in Fig. 4 rechts angedeutet- im Gegensatz zu dem in der Fig. J zu dem Schweißstromverlauf gemäß Fig. 4 zugehörigen Spannungsverlauf.
- Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind während der negativen Halbellen stets auf Null zurückgehende Spannungseinzelimpulse 72 vorhanden. Untersuchungen haben ergeben, daß während einer Halbwellendauer von 1,4 msec. ca. 18 derartige Einzelspannungsimpulse entstehen, wobei mit Werten gearbeitet worden ist, wie sie im nachstehenden Beispiel 1 angegeben sind.
- Bei Einhaltung der erfindungsgemäß angegebenen Werte und Verhältnisse wird ein einwandfreies Wechselstromp-Feinlichtbogen Schweißen ermöglicht.
- Im Nachfolgenden werden zwei Beispiele angegeben, bei denen ein ruhig und stabil brennender Lichtbogen sowie einwandfreie Schweißnähte erreicht werden.
- Beispiel 1: Verkstüek: Reinaluminium 0,5 mm Schweißart: Stumpfstoßschweißung chweißverfahren: Mikroplasmaschweißung Plasmaas: Ar 1,5 1/min.
- Schutzgas: Ar 6,0 '/min.
- Brenner: Mikroplasmabrenner-Düsenbohrung 1 mm Brennerelektrode: Wolfram-Spitzenelektrode Pliotlichtbogenstromquelle: Konstantstromquelle, Leerlaufspannung 100 V Hauptlichtbogen- Arbeitsspannung 25 V stromquelle: Konstantstromquelle Leerlaufspannung-halbwelle 73 - 130 V Leerlallfspannung-Halbwelle 74 - 100 V Arbeitsspannung -Halbwelle 73- 100 V pulsförmig .-Arbeitssplnnung Halbwelle 74 25 V konstant Hauptllchtbogen strom: Rechteckförmig Halbwelle 61 - 5 A Effektiv Halbwelle 62 - 20 A Effektiv Tastverhältnis: 1 :5 Energie: Falhwelle 57 - 100 W Halbwelle 58 - 400 W Beispiel 2: Werkstück: Aluminiumblech 0,7 mm Schweißart: Bördelschweißung Schweißverfahren: Mikroplasmaschweißung Plasmagas: Ar - 0,6 1/min Schutzgas: Ar - 5,0 1/min Brenner: Mikroplasmabrenner-Düsenbohrung 1 mm Brennerelektrode: Wolfram-Spitzenelektrode Pilotllchtbogen stromquelle: Konstantstromquelle,Leerlaufspannung 100 V Arbeltsspaimung 25 V Hauptlichtbogenstromquelle: Konstantstromquelle Leerlaufspannung-Halbwelle 73 - 130 V Halbwelle 74 - 100 V Arbeitsspannung Halbwelle 73 - 100 V Arbeitsspannung Halbwelle 74 - 25 V Mauptlichtbogenstrom: Rechteckförmig Halbwelle 61 -- 2,8 A EffektIv Halbwelle 62 - 15 A Effektiv Tastverhältnis: Energie: Halbwelle 58 - 6o W Halbwelle 58 -300 W Bei obigen Beispielen wurde ein Leichtnietallblech verschweißt.
- Es ist selbstverständlich auch möglich, beliebig andere plerkstoffe, beispielsweise V2A-Stahlbleche nach der Erfindung zu verschweißen. Bei der Verwendung voi Plasmabrennern sind selbstverständlich auch andere Gassusammen setzungen von Plasmagas und Schutzgas möglich.
- Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird ein rechteclcförmiger Stromverlauf durch das abwechselnde Ansteuern der beiden Leistungseinheiten 31 und 32 erreicht. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, daß der rechteckförmige Stro;nverlauf durch einen negativem Gleichstrom überlagerte positive Einzelimpulse erzeugt wird. Dabei werden dann die Einzelimpulse für eine Zeitdauer zugeführt, die die gewünschte Breite der negativen Halhwelle ergibt. Ferner weisen bevorzugt die Einzelimpulse eine Größe auf, durch die der im gleichen Zeitpunkt anstehende negative Anteil mit ausgeglichen wird.
Claims (8)
1. Verfahren zum Zusammenschweißen von Werkstücken mittels eines Lichtbogens,
insbesondere eines Plasma-Lichtbogens, bei dem einem, zwischen einer nicht abschmelzenden
Elektrode und den zu bearbeitenden Werkstücken brennenden Lichtbogen ein rechteckförmiger
Schweißwechselstrom zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Wechselstromhalbwelle
aus aneinander gereihten Einzelimpulsen und die positive Stronhalbelle aus einem
DAuerimpuls besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelimpulse
eine Frequenz zwischen etwa 5 und 25 KHz vorzugsweise zwischen 12 und 18 KHz atlfweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Frequenz des rechteckförmigen Schweißwechselstromes zwischen 5 Hz und 2 KHz
einstellbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tastverhältnis der positiven zur negativen Stromhalbwelle größer ist als
3:1 vorzugsweise größer als 5:1 ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Einzelimpuls der negativen Halbwelle durch einen Zündimpuls eingeleitet
wird.
6. T{-rfaaren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Amplitude der Stromhalbwellen einstellbar sind und daß das Verhältnis der
positiven zur negativen Halbwellendauer größer als 3:1 vorzugsweise größer als 5:1
ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als Plasmagas und als Schutzgas Argon verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der rechteckförmige Stromverlauf durch einem positiven Gleichstrom, überlagerte
negative Einzelimpulse erzeugt wird.
L e e r s e i t e
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1974
- 1974-07-20 DE DE2435022A patent/DE2435022A1/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2772297A1 (fr) * | 1997-12-11 | 1999-06-18 | Soudure Autogene Francaise | Procede et dispositif de soudage a l'arc plasma a polarite variable |
EP0924017A1 (de) * | 1997-12-11 | 1999-06-23 | La Soudure Autogene Francaise | Vorrichtung und Verfahren zum Plasmalichtbogenschweissen mit variabeler Polarität |
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