AT228587B - Schweißelektrode aus blankem Stahldraht - Google Patents

Description

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  Schweisselektrode aus blankem Stahldraht 
Bekannt sind Stahldrähte zum Schweissen unter einem Schutz von Kohlendioxyd, von Gemischen aus
Kohlendioxyd mit Argon- oder Heliumgas bzw. Gemischen aus Kohlendioxyd, Argon und zweiatomigen
Gasen, wie Sauerstoff oder Wasserstoff. Die Stahldrähte haben einen Gehalt von   0,     5-2%   Silizium und   0,     5-3%   Mangan. Diese Drähte lassen sich aber nur am Pluspol des Gleichstromes abschweissen, während einer Verschweissung am Minuspol des Gleichstromes erfolgt der Tropfenübergang kurzschlussförmig. Dieser   kurzschlussförmige   Tropfenübergang hat starke Verluste durch Verspritzen des flüssigen Schweissgutes zur Folge. Dieses Verspritzen verursacht Nachbearbeitungskosten.

   Erstrebenswert ist ein   Tropfenubergang   im Lichtbogen, der diese Nachteile nicht hat. 



   Auch Zusätze von Mitteln, die die Tropfengrösse nach der allgemeinen Erkenntnis vermindern, wie Oxyde an der Oberfläche des Drahtes oder Zusätze von Sauerstoff zum Gas, hatten keinen Erfolg. 



   Schweissdrähte, auf deren Oberfläche zur Ionisierung der Bogenstrecke sogenannte Steuermetalle, wie Lanthan, Rubidium, Cer- oder Caesium in geringen Mengen, z. B. 0,   0050/0   Rubidium, aufgetragen waren, konnten unter Argon oder einem andern Edelgas am Minuspol des Gleichstromes oder am Wechselstrom verschweisst werden. Höchste Abschmelzleistungen wurden am Minuspol bei besonders niedrigen Mengen an Steuermetall, z. B. bei weniger als 0,   0050/0   Rubidium und   mässiger   Siliziumgehalten von etwa 0,3 bis 0,   6v/o   erzielt. Ein einwandfreies Verschweissen derartiger Drähte in einer Kohlendioxyd-Atmosphäre ist aber nicht möglich, insbesondere auch nicht am Minuspol. 



   Die Erfindung betrifft einen blanken Schweissdraht, der sich in einer Schutzgasatmosphäre von Kohlendioxyd, von Gemischen aus Kohlendioxyd mit Argon- oder Heliumgas oder Gemischen aus Kohlendioxyd, Argon und zweiatomigen Gasen, wie Sauerstoff und Wasserstoff in hervorragender Weise am Minuspol oder am Wechselstrom verschweissen lässt. 



   Eine Schweisselektrode gemäss der Erfindung besteht aus blankem Stahldraht, der 0, 02-0,25% Kohlenstoff, höchstens 0,   030/0   Phosphor, höchstens   0,03go   Schwefel, 0, 03-0, 25% Cer, 0,   7 - 2% Silizium,   0,   8 - 40/0   Mangan und als Rest Eisen enthält. Ein Teil des Eisens kann jedoch durch Titan, Vanadium, Zirkon, Aluminium oder Antimon jeweils in Mengen von   0,     01-0, 4%   einzeln oder in Gemischen ersetzt sein. Bei Anwesenheit von mehreren dieser Zusatzelemente soll die Gesamtmenge 0,   4%   nicht überschreiten. Die Zusätze müssen so gewählt sein, dass durch ihre Gegenwart die Voraussetzung einer Verschwei- ssung am Minuspol des Gleichstromes nicht nachteilig beeinflusst wird.

   Bevorzugt werden für den Kohlenstoffgehalt 0,   08-0, 13%, für   den Cergehalt 0, 03-0, 15% und für den Siliziumgehalt 0,   85 - 1, 3je.   Die Drähte können auch noch Chrom oder Molybdän oder beides enthalten,   u. zw.   bis   2, 50/0   Chrom und bis etwa   l%   Molybdän, wenn man bekannte Einflüsse dieser Elemente, z. B. auf die Warmfestigkeit oder die   Druckwasserstoffbeständigkeit   ausnützen will. 



   Die charakteristische Eigenschaft dieser Drähte besteht in der besonders guten Verschweissbarkeit am Minuspol des Gleichstromes. Sie sind den Drähten, die am Pluspol verschweisst werden, weit überlegen. Dies drückt sich in dem sehr feinen Tropfenübergang aus und in den sehr geringen Spritzverlusten. Durch den feinen Tropfenübergang entstehen schönere und gleichmässigere Nahtformen als bei der Pluspolschweissung der bisher bekannten Drähte. Ausserdem kann der Schweisser den Vorgang des Schweissens 

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 leichter handhaben, da ein   regelmässiger   Fluss des Tropfens im Lichtbogen erfolgt und dadurch der Bogen stabiler brennt. 



   Unter anderem wurden folgende Drähte auf ihre Verschweissbarkeit geprüft : 
Tabelle 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Bez. <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Ge <SEP> -Pol <SEP> +Pol <SEP> 
<tb> % <SEP> 10 <SEP> amp <SEP> amp
<tb> 43 <SEP> 212 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 0, <SEP> 23 <SEP> 1, <SEP> 08 <SEP> 0,032 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP> 0, <SEP> 08-320 <SEP> 330
<tb> 43,314 <SEP> 0,09 <SEP> 0,83 <SEP> 1,25 <SEP> 0,015 <SEP> 0,017 <SEP> 0,08 <SEP> 0,05Ti <SEP> 300 <SEP> 300
<tb> 43 <SEP> 216 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 01 <SEP> 1, <SEP> 18 <SEP> 0, <SEP> 019 <SEP> 0, <SEP> 022 <SEP> 0,09 <SEP> 0,03Zr <SEP> 310 <SEP> 300
<tb> 42 <SEP> 418 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 0, <SEP> 75 <SEP> 1, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 011 <SEP> 0,011 <SEP> 0,14 <SEP> 0,09Al <SEP> 335 <SEP> 310
<tb> 1,849 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 0,95 <SEP> 1,27 <SEP> 0,022 <SEP> 0,023 <SEP> 0,10 <SEP> 0,

  02Al <SEP> 305 <SEP> 305
<tb> +0, <SEP> 03Sb
<tb> 43. <SEP> 211 <SEP> 0,08 <SEP> 0,93 <SEP> 1,34 <SEP> 0,029 <SEP> 2,027 <SEP> 0,08 <SEP> - <SEP> 300 <SEP> 300
<tb> 2 <SEP> 248 <SEP> 0,11 <SEP> 0,93 <SEP> 1,26 <SEP> 0,010 <SEP> 0,019 <SEP> 0,13 <SEP> - <SEP> 330 <SEP> 310
<tb> . <SEP> 1 <SEP> 816 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> 1,02 <SEP> 1,32 <SEP> 0,015 <SEP> 0,021 <SEP> - <SEP> - <SEP> 210 <SEP> 290
<tb> 
 
Die obige Tabelle enthält in den letzten beiden Spalten die Stromstärken in Ampere, die bei   1, 6   mm Draht-Durchmesser eine stündliche   Abschmelzleistung   von 5, 15 kg ergeben. Aus dieser Aufstellung ersieht man, dass sogar am Minuspol mitunter höhere Stromstärken erforderlich sind, um die gleiche Abschmelzleistung zu erhalten.

   Daraus geht hervor, dass eine Leistungssteigerung des Abschmelzens auf diese Art und Weise nicht immer erzielbar ist. 



   Die teilweise etwas verminderte Abschmelzleistung wird aber durch die verminderten Nacharbeiten, welche durch Spritzverluste entstehen, aufgehoben. Ausserdem ist ein Reinigen der Gasdüse kaum noch erforderlich. Einen wesentlichen Vorteil in der Gesamtleistung bewirkt die leichtere Handhabung des Schweissbrenners, wodurch der Schweisser weniger ermüdet und somit insgesamt eine höhere Leistung erzielt wird. 



   Als letzte Analyse unter der Bezeichnung 1 S16 ist ein bisher üblicher Draht aufgeführt, der am Minuspol eine bedeutend niedrigere Strommenge erfordert als am Pluspol. Jedoch ist die Verschweissbarkeit so schlecht, dass er praktisch nicht für diesen Verwendungszweck gebraucht werden kann. 



   Mit einem Draht folgender Analyse 
 EMI2.2 
 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> 930/0 <SEP> Si, <SEP> 1, <SEP> 260/0 <SEP> Mn,Glühzustand <SEP> Streckgrad <SEP> Festigkeit <SEP> Dehnung <SEP> Einschnürung
<tb> kg/mm2 <SEP> kg/mm2 <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 5. <SEP> d% <SEP> %
<tb> ungeglüht <SEP> 44, <SEP> 0 <SEP> 53, <SEP> 5 <SEP> 27, <SEP> 8'52, <SEP> 4
<tb> 4h/650 C/Ofenabk. <SEP> 36, <SEP> 6 <SEP> 47,6 <SEP> 30, <SEP> 6 <SEP> 68, <SEP> 6 <SEP> 
<tb> lh/920 C/Ofenabk. <SEP> 32, <SEP> 8 <SEP> 47,4 <SEP> 33,8 <SEP> 65,3
<tb> 
 
 EMI2.4 
 

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 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> +20  <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Ce
<tb> 0,07 <SEP> 0,54 <SEP> 0,87 <SEP> 0,009 <SEP> 0,19 <SEP> 0,04
<tb> 
 
Die Analysentabelle enthält unter der Bezeichnung 43212 einen Draht, der nur 0,   23%   Si bei 0, 08% Ce aufweist.

   Dieser Draht benötigt wohl am Minuspol eine geringere Stromstärke als am Pluspol. Er hat aber dafür einen unruhig und unstabil brennenden Lichtbogen. Ausserdem entstehen beim Schweissen Spritzer. Die Schweisse selbst ist porös. Für einen einwandfreien Tropfenübergang und eine   Verschweissung   bei geringen Spritzverlusten sind Drähte notwendig, die Si-Gehalte von 0,7% und darüber aufweisen. Erst dann kann man metallurgisch einwandfreie Nähte erhalten. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Schweisselektrode aus blankem Stahldraht zum Lichtbogenschweissen am Minuspol des Gleichstromes oder am Wechselstrom unter einer Schutzgasatmosphäre von Kohlendioxyd, von Gemischen aus Kohlendioxyd mit Argon oder Helium oder Gemischen aus Kohlendioxyd, Argon und Sauerstoff bzw. Wasser- 
 EMI3.2 

Claims (1)

1. 25Zusammensetzung nach Anspruch 1 besteht, der jedoch zusätzlich entweder EMI3.3 <tb> <tb> 0, <SEP> 01 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 40/0 <SEP> Titan <SEP> oder <tb> 0, <SEP> 01-0, <SEP> 4% <SEP> Vanadium <SEP> oder <tb> 0, <SEP> 01 <SEP> - <SEP> 0,4% <SEP> Zirkon <SEP> oder <tb> 0, <SEP> 01-0, <SEP> 4% <SEP> Aluminium <SEP> oder <tb> 0, <SEP> 01-0, <SEP> 4% <SEP> Antimon <SEP> <tb> enthält oder auch Gemische der genannten Elemente in einer Gesamtkonzentration von 0, 01-0, 4%. EMI3.4