AT220921B - Verfahren zur Herstellung von lichtbogengeschweißten Verbindungen, welche auch bei niedrigen Temperaturen eine niedrige Sprödbruchanfälligkeit aufweisen sollen, sowie Schweißelektrode zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von lichtbogengeschweißten Verbindungen, welche auch bei niedrigen Temperaturen eine niedrige Sprödbruchanfälligkeit aufweisen sollen, sowie Schweißelektrode zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von lichtbogengeschweissten
Verbindungen, welche auch bei niedrigen Temperaturen eine niedrige Sprödbruchanfälligkeit aufweisen sollen, sowie
Schweisselektrode zur Durchführung des Verfahrens
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
-20OCbessern lässt. Die Sprodbruchsicherheit des geschweisstenBauwerkes als Ganzes wird dadurch erheblich verbessert, da die erfindungsgemäss geschweissten Schweissverbindungen nicht nur selbst keine Sprödbrüche einleiten werden, sondern sogar solche Risse, welche im Grundwerkstoff entstehen, auffangen und somit unschädlich machen werden.
Die Erfindung bezieht sich dementsprechend in erster Linie auf ein Verfahren zur Herstellung von lichtbogengeschweissten Verbindungen, welche auch bei niedrigen Temperaturen eine niedrige Sprödbruchanfälligkeit aufweisen sollen, zwischen Werkstücken aus Baustählen, welche Kupfer oder Nickel höchstens in der Höhe von Verunreinigungen enthalten, unter Verwendung umhüllter Schweisselektroden, welche ein Zusatzmetall aus niedriggekohltem, unlegiertem Stahl niederlegen.
Dieses Verfahren kennzeichnet sich besonders dadurch, dass die Schweissverbindungen unter Verwendung kalkbasisch umhüllter
Elektroden hergestellt werden, welche so viel Kupfer, gegebenenfalls in Verbindung mit Nickel, enthalten, dass das niedergelegte Zusatzmetall einen Gehalt an Kupfer bzw. einen Gesamtgehalt an Kupfer und Nickel, von 0,5 bis 1, 25 Gew. do bekommt, wobei der Gehalt an Nickel höchstens dem Gehalt an Kupfer gleich sein darf.
Unter einem niedriggekohlten Stahl ist hier ein Stahl zu verstehen, welcher höchstens 0, 25% Kohlenstoff enthält. Kohlenstoffgehalte von 0, 1% oder etwas darunter sind normal. Ausser Kupfer und Nickel weist das Schweissgut solche Gehalte an Mangan und Silizium auf, welche in mit basischen Elektroden niedergelegtem Schweissgut aus unlegiertem Stahl zu Desoxydierungszwecken oder zur Regelung der Zugfestigkeit normal vorkommen können, z. B. 1, 51o Mangan und ouzo Silizium. Die Grenzen der Gehalte an diesen Metallen können mit 0, 5-1, 7'10 Mangan und 0,3-0, f51/0 Silizium angegeben werden.
Ferner kann das Schweissgut kleine Zusätze von andern in unlegiertem Schweissgut vorkommenden Grundstoffen, wie Titan und Aluminium, sowie übliche Verunreinigungen enthalten.
Zu den Verunreinigungen ist auch Chrom in einer Menge von höchstens etwa 0, lOgo zu zählen. Der Gesamtgehalt des Schweissgutes an andern Metallen als Eisen, Kupfer und Nickel sollte nicht höher als 2, fJ1/0 sein.
Die Erfindung umfasst auch eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete kalkbasische umhüllte Lichtbogerschweisselektrode von solcher Zusammensetzung, dass ihr Schweissgut einen unlegierten Stahl von niedrigem Kohlenstoffgehalt darstellt, welche Elektrode sich erfindungsgemäss dadurch kennzeichnet, dass die Elektrode so viel Kupfer, gegebenenfalls auch Nickel, enthält, dass ihr Gehalt an Kupfer bzw. ihr Gesamtgehalt an Kupfer und Nickel mindestens etwa 0, 5'10 und höchstens etwa 1, 251o des Gewichtes der metallischen Bestandteile der Elektrode darstellt, wobei der Gehalt an Nickel höchstens dem Gehalt an Kupfer gleich sein darf. Kupfer und Nickel können dabei Bestandteile des Kerns darstellen, z.
B. in der Form von Legierungsbestandteilen des Kernmetalls oder in der Form eines metallischen Auftrages auf dem Kerndraht, oder sie können Bestandteile der Umhüllung darstellen, z. B. in der Form von Kupferpulver oder Pulver einer Kupfernickellegierung oder Pulver von Kupferoxyd oder Kupferoxydul, welches beim Schweissvorgang zu metallischem Kupfer reduziert wird. Der Zusatz kann auch auf den Kern und die Umhüllung verteilt sein, z. B. derart, dass der Kerndraht 0, 15-0, 2calo Kupfer enthält, während der Rest des Kupfergehaltes der Elektrode wie auch deren gegebenenfalls vorhandener Inhalt an Nickel Bestandteile der Umhüllung darstellen. Es ist ferner möglich, Kupfer und/oder Nickel in der Form eines um den Kerndraht gewickelten dünnen Drahtes zuzuführen.
Da Kobalt in dieser Verbindung mit Nickel als gleichwertig erachtet werden kann, kann bei dem Verfahren und in der Elektrode gemäss der Erfindung gegebenenfalls Kobalt anstatt Nickel oder zusammen mit Nickel verwendet werden. Diese Möglichkeit hat jedoch wenig praktische Bedeutung, da Kobalt hier keinen den höheren Preis rechtfertigenden Vorteil im Vergleich mit Nickel bietet.
Wenn nur Kupfer, d. h. ohne Nickel oder Kobalt, als Zusatz in der erfindungsgemässen Elektrode verwendet wird, wird ein Gehalt an Kupfer von etwa 0, 8%, bezogen auf das gesamte Metallgewicht der Elektrode, in der Regel zweckmässig sein.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die im folgenden beschriebene Elektrode dienen. Der Kerndraht vom Durchmesser4 mm besteht aus unlegiertem, praktisch kupferfreiem weichem Stahl (C 0, 10%) und ist mit einem galvanisch aufgebrachtenKupferüberzug versehen, dessen Gewicht 1'10 des Kemgewichtes darstellt.
Die aufgepresste (extrudierte) Umhüllung hat einen Aussendurchmesser von 6,65 mm und besteht, abgesehen vom Bindemittel (Kaliwasserglas) aus der folgenden Komposition :
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<tb>
<tb> Gewichtsprozent
<tb> Kalkstein <SEP> 25
<tb> Flussspat <SEP> 20
<tb> Rutil <SEP> 5
<tb> Kaolin <SEP> 2
<tb> Eisenpulver <SEP> 39
<tb> Ferrosilizium <SEP> (4,'Plo <SEP> Si) <SEP> 6
<tb> Ferromangan(80% <SEP> Mn) <SEP> 3
<tb> 100
<tb>
Das mit dieser Elektrode niedergelegte Metall hat einen Kupfergehalt von etwa 0, 8%.
Die untenstehende Tabelle fasst die Ergebnisse von Kerbschlagzähigkeitsversuchen mit zwei Reihen von ganz aus Schweissmetall bestehenden Charpy-V-Kerbschlagproben zusammen, wobei die eine Reihe mit der oben beschriebenen Elektrode, die andere Reihe mit einer Elektrode ohne Kupferüberzug, aber sonst gleicher Ausführung, hergestellt wurde.
EMI3.2
<tb>
<tb>
Temperatur <SEP> Kerbschlagzähigkeit
<tb> OC <SEP> mkg/cm2
<tb> 0% <SEP> Cu <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> Cu
<tb> +20 <SEP> 24,3 <SEP> 26,6
<tb> 0 <SEP> 20, <SEP> 4 <SEP> 24, <SEP> 3 <SEP>
<tb> - <SEP> 20 <SEP> 10, <SEP> 7 <SEP> 21,2
<tb> - <SEP> 40 <SEP> 3,3 <SEP> 16,6
<tb> - <SEP> 60 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> 4,2
<tb>
Ein Vergleich zeigt, dass durch den erfindungsgemässen Kupferzusatz das sogenannte Umschlaggebiet sehr wesentlich gegen niedrigere Temperaturen verschoben worden ist. Die Kerbschlagzähigkeit-Temperatur-Kurve ist in der Tat um etwa 300C nach links verschoben worden. Im allgemeinen ist damit zu rech-
EMI3.3
ger als bei kupferfreiem (oder Kupfer nur als Verunreinigung enthaltendem) Schweissen sonst gleicher Zu- sammensetzung liegt.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von lichtbogengeschweissten Verbindungen, welche auch bei niedrigen [emperaturen eine niedrige Sprödbruchanfälligkeit aufweisen sollen, unter Verwendung umhüllter Schwei#- elektroden, welche ein Eigenschweissgut aus unlegiertem Stahl von niedrigem Kohlenstoffgehalt niederLegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissverbindungen mit kalkbasisch umhüllten Elektroden hergestellt werden, welche so viel Kupfer, gegebenenfalls zusammen mit Nickel, enthalten, dass das niedergelegte Zusatzmetall einen Gehalt an Kupfer bzw. einen Gesamtgehalt an Kupfer und Nickel, von 0,5 )is 1, 25 Gew. -% bekommt, wobei der Gehalt anNickel höchstens dem Gehalt an Kupfer gleich sein darf.
Claims (1)
- 2. Kalkbasisch umbüllteLichtbogenschwei#elektrode zur Durchführung des Verfahrens nach'Anspruch . von solcher Zusammensetzung, dass ihr Eigenschweissgut einen unlegierten Stahl von niedrigem Kohlentoffgehalt darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode so viel Kupfer, gegebenenfalls auch Nik- Lei, enthält, dass ihrGehalt an Kupfer bzw. ihr Gesamtgehalt an Kupfer und Nickel mindestens etwa 0, md höchstens etwa 1, 2e des Gewichtes der metallischen Bestandteile der Elektrode darstellt, wobei der schalt an Nickel höchstens dem Gehalt an Kupfer gleich sein darf.
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