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Verfahren zur Herstellung einer ummantelten Schweisselektrode geringer
Bruchempfindlichkeit mit einem Kern aus gesintertem
Hartmetall
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Verbesserung der bekannten ummantelten Schweiss- elektroden mit einem Kern aus gesintertem Hartmetall.
Beim Verschweissen solcher Elektroden können minderwertige Auftragungen dadurch entstehen, dass zufolge der niedrigen elektrischen Leitfähigkeit des Hartmetallstabes eine so starke Erwärmung desselben auftritt, dass er weich wird und abbricht. Auch zersetzt sich die aufgetragene Umhüllungsmasse bei dieser hohen Temperatur vorzeitig bzw. platzt vom Kerndraht ab.
Auch die Einwirkung des Sauerstoffes auf die abschmelzenden Teilchen ist ausserordentlich nachteilig für die Qualität der Schweisse.
Um daher solche Elektroden einwandfrei verschweissen zu können, wurde in der österr. Patentschrift
Nr. 182278 vorgeschlagen, das Kemmaterial mit einem metallischen Überzug guter elektrischer Leit- fähigkeit zu versehen. Hiebei ist es zweckmässig, für diesen Überzug ein solches Metall zu wählen, das, wie z. B. Aluminium, stark desoxydierend wirkt, hiebei aber zur Gänze verbrennt, so dass ein Auflegieren des niedergelegten Schweissgutes nicht erfolgt. Ein solches Auflegieren hat ebenfalls Verschlechterungen der Qualität der Auftragungen zur Folge und führt insbesondere zu einer Verminderung des Verschleisswiderstandes derselben.
Ein weiterer sehr störender Nachteil dieser Elektroden ist aber ihre ausserordentliche Bruchempfindlich- keit, die bereits bei der Erzeugung, vor allem aber auch beim Verschweissen entsprechend beachtet werden muss. Üblicherweise haben die Elektrodenkerne aus Sinterhartmetall Durchmesser zwischen 2, 5 und 6, 0 mm und Längen bis zu 400 mm.
Erfindungsgemäss wurde nun festgestellt, dass diese Bruchempfindlichkeit dann auf ein erträgliches Mass herabgesetzt werden kann, wenn man auf solche Elektrodenkeme aus gesintertem Hartmetall mit 15-50% Bindemetall der Eisengruppe den metallischen Aluminium-Überzug nach dem Metallspritzverfahren in einer Dicke zwischen 0, 35 und 0, 70 mm aufbringt.
Für Elektrodenkerne mit vergleichsweise kleinen Durchmessern wird naturgemäss ein verhältnismässig dickerüberzug zur Erzielung der gleichen Unempfindlichkeit gegen Brechen erforderlich sein. Selbstverständlich können aber Elektrodenkeme mit vergleichsweise grösseren Durchmessern auch mit Überzügen einer Dicke an der oberen zulässigen Grenze versehen werden, wodurch dann eine Unempfindlichkeit gegen Brechen erhalten wird, die bei Elektrodenkernen aus gleichem Werkstoff mit kleineren Durchmessern nicht mehr erreichbar ist.
Die Gefahr einer unzulässigen Auflegierung des Schweissgutes besteht bei Kemdurchmessem zwischen 2, 5 Lld 6 mm und bei Dicken des aufgespritzten Aluminium-Überzuges zwischen 0, 35 und 0, 70 mm nicht.
Die für die Elektrodenkeme zur Verwendung kommenden Sinterhartmetalle können ausser aus 15-50% Bindemetall der Eisengruppe aus Wolframkarbid bestehen. Gegebenenfalls können diese Sinterhartmetalle noch bis zu 10% eines oder mehrerer der Karbide der Metalle Chrom, Tantal, Niob und Vanadin und/oder bis zu 15% Titankarbid enthalten.
Das Bindemetall der Eisengruppe kann eines der Metalle Eisen, Nickel oder Kobalt sein. Diese Metalle können aber auch in Form von Mischungen oder Legierungen untereinander Verwendung finden. Ins-
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besondere kann es zweckmässig sein, die Zusammensetzung des Bindemetalls so zu wählen, dass sich durch Vermischung desselben mit dem beim Schweissen aufgeschmolzenen Grundwerkstoff eine Grund- masse des Schweissgutes ergibt, die ihrer Zusammensetzung nach ein austenitischer Stahl ist.
Besonders gute Ergebnisse wurden mit Bindemetallen erzielt, die Nickel m einer Menge zwischen j 5 und 15% und Eisen in einer Menge zwischen 5 und 200/o enthielten.
Die für die elektrische Liehtbögenschweissung erforderliche Ummantelung der erfindungsgemäss her- zustellenden Elektroden enthält die üblichen Flussmittel. Gute Ergebnisse wurden insbesondere mit Fluss- mitteln kalkbasischer Art erzielt.
Beispielsweise bestehen solche Ummantelungen aus
EMI2.1
<tb>
<tb> 25 <SEP> - <SEP> 50 <SEP> Teilen <SEP> CaCOs
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> Teilen <SEP> CaF2 <SEP>
<tb> 2-15 <SEP> Teilen <SEP> Ferrolegierungen
<tb> 10 <SEP> - <SEP> 25 <SEP> Teilen <SEP> Kohlenstoff.
<tb>
In der Ummantelung können aber auch ausser den üblichen Flussmitteln Hartmetallkarbide und/oder
Bindemetalle der Eisengruppe in Pulverform zur Beeinflussung der Zusammensetzung des Schweissgutes in an sich bekannter Weise untergebracht werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur. Herstellung einer Schweisselektrode für die elektrische Lichtbogenschweissung mit geringer Bruchempfindlichkeit, nach welchem ein Kern aus gesintertem Hartmetall mit 15-50% Bindemetall der Eisengruppe mit metallischem Aluminium überzogen und anschliessend mit einer übliche Flussmittel und gegebenenfalls Hartmetallkarbide und/oder Bindemetall der Eisengruppe in Pulverform enthaltenden Ummantelung versehen wird, und die Erfindung be- steht darin, dass dieAuftragung des metallischenAluminium-ÜberzugesineinerDickevonO, 35 bis 0, 70 mm auf den Kern aus gesintertem Hartmetall mit Kerndurchmesser zwischen 2, 5 und 6, 0 mm nach dem Metallspritzverfahren erfolgt.
Schweisselektroden mit einem Kern aus einem austenitischen Chrom-Nickel-Stahl, dessen elektrische Leitfähigkeit durch einen Überzug aus metallischemAluminium in einer Dicke bis zu etwa 0, 25 mm eine Verbesserung erfahren sollen. wurden bereits empfohlen.
Ferner wird in der österr-Patentschrift Nr. 191216 eine Schweisselektrode beschrieben, die aus einem Rohr aus z. B. Aluminium besteht, welches Hartstoffe in zerkleinerter Form enthält.
Bei diesen bekannten Schweisselektroden bestehen jedoch zufolge des Fehlens von Kernen aus gesintertem Hartmetall hinsichtlich Bruchempfindlichkeit keine Schwierigkeiten, so dass sie keine Massnahmen zur Verminderung derselben anzuregen vermögen.
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Process for the production of a coated welding electrode less
Sensitivity to breakage with a core made of sintered
hard metal
The present invention is concerned with an improvement of the known coated welding electrodes with a core made of sintered hard metal.
When such electrodes are welded, inferior deposits can occur because, due to the low electrical conductivity of the hard metal rod, the latter is heated to such an extent that it becomes soft and breaks off. The applied sheathing compound also decomposes prematurely at this high temperature or flakes off the core wire.
The action of the oxygen on the melting-off particles is also extremely disadvantageous for the quality of the welds.
In order to be able to weld such electrodes properly, the Austrian patent
No. 182278 suggested providing the core material with a metallic coating of good electrical conductivity. Hiebei it is advisable to choose such a metal for this coating that, such. B. aluminum, has a strong deoxidizing effect, but burns completely, so that the deposited weld metal does not alloy. Such alloying also leads to a deterioration in the quality of the applications and in particular leads to a reduction in the wear resistance of the same.
Another very disruptive disadvantage of these electrodes, however, is their extraordinary susceptibility to breakage, which must be taken into account during production and, above all, during welding. The electrode cores made of cemented carbide usually have diameters between 2.5 and 6.0 mm and lengths of up to 400 mm.
According to the invention, it has now been found that this susceptibility to breakage can be reduced to a tolerable level if the metallic aluminum coating is applied to such electrode cores made of sintered hard metal with 15-50% binding metal of the iron group by the metal spraying process in a thickness between 0.35 and 0 , 70 mm.
For electrode cores with comparatively small diameters, a relatively thick coating will naturally be necessary to achieve the same insensitivity to breaking. Of course, electrode cores with comparatively larger diameters can also be provided with coatings of a thickness at the upper permissible limit, which then results in an insensitivity to breakage that can no longer be achieved with electrode cores made of the same material with smaller diameters.
There is no risk of impermissible alloying of the weld metal with core diameters between 2.5 and 6 mm and with thicknesses of the sprayed-on aluminum coating between 0.35 and 0.70 mm.
The cemented carbide used for the electrode core can consist of 15-50% of the binding metal of the iron group consisting of tungsten carbide. If necessary, these cemented carbides can also contain up to 10% of one or more of the carbides of the metals chromium, tantalum, niobium and vanadium and / or up to 15% titanium carbide.
The binding metal of the iron group can be one of the metals iron, nickel or cobalt. These metals can, however, also be used in the form of mixtures or alloys with one another. In-
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In particular, it can be expedient to choose the composition of the binding metal in such a way that mixing it with the base material melted during welding results in a basic mass of the weld metal which, according to its composition, is an austenitic steel.
Particularly good results were achieved with binding metals which contained nickel in an amount between 5 and 15% and iron in an amount between 5 and 200%.
The sheathing of the electrodes to be produced according to the invention, which is required for electrical arc welding, contains the usual flux. Good results were achieved in particular with fluxes of the calcareous type.
For example, such sheaths consist of
EMI2.1
<tb>
<tb> 25 <SEP> - <SEP> 50 <SEP> Share <SEP> CaCOs
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> Divide <SEP> CaF2 <SEP>
<tb> 2-15 <SEP> parts <SEP> ferro alloys
<tb> 10 <SEP> - <SEP> 25 <SEP> parts <SEP> carbon.
<tb>
In addition to the usual fluxes, hard metal carbides and / or
Binding metals of the iron group can be accommodated in powder form to influence the composition of the weld metal in a manner known per se.
The invention is therefore a method for. Production of a welding electrode for electric arc welding with low breakage sensitivity, after which a core made of sintered hard metal with 15-50% binding metal of the iron group is coated with metallic aluminum and then provided with a conventional flux and optionally hard metal carbides and / or binding metal of the iron group in powder form and the invention consists in applying the metallic aluminum coating with a thickness of 0.35 to 0.70 mm to the core made of sintered hard metal with a core diameter between 2.5 and 6.0 mm using the metal spraying process.
Welding electrodes with a core made of an austenitic chromium-nickel steel, the electrical conductivity of which should be improved by a coating of metallic aluminum in a thickness of up to about 0.25 mm. have already been recommended.
Furthermore, a welding electrode is described in the Austrian patent no. 191216, which consists of a tube of z. B. consists of aluminum, which contains hard materials in crushed form.
In the case of these known welding electrodes, however, due to the lack of cores made of sintered hard metal, there are no difficulties with regard to susceptibility to breakage, so that they are unable to suggest any measures to reduce the same.