AT233350B - Verfahren zur Herstellung von Schweißelektroden mit wasserabweisenden Umhüllungen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden mit wasserabweisenden Umhüllungen 
Die Schweisseigenschaften ummantelter   Schweisselektroden   werden durch einen Gehalt an Feuchtig-   keitungünstig beeinflusst.   Ganz besonders empfindlich sind in dieser Hinsicht die kalkbasisch ummantel- 
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 lo,Elektroden kann ein porenfreies Schweissgut häufig nicht mehr erzielt werden. Kalkbasisch ummantelte Elektroden dürfen daher nicht längere Zeit hindurch unverpackt bleiben. Sie sind bei relativen Feuchtig- keitsgehalten der Luft von zirka 70   o   und mehr innerhalb weniger Stunden unbrauchbar geworden und müssen dann vor ihrer Verwendung bei etwa 2000C mindestens zwei Stunden lang getrocknet werden. 



   Elektrodenummantelungen stellen feinkörnige Systeme dar, die sich zufolge der Kapillarkondensation auch dann mit einem gewissen Wassergehalt beladen, wenn sie aus Stoffen bestehen, die keine wasseranziehenden Eigenschaften haben. Es ist bekannt, dass die Dampfdrucke von Flüssigkeiten vermindert werden, wenn sie Kapillarwände benetzen, u. zw. umso mehr, je feiner die Kapillare ist, und dass umgekehrt eine Steigerung des Dampfdruckes erfolgt, wenn keine Benetzung stattfindet. 



   Wenn es daher gelingt, die Oberfläche der Hüllenbestandteile, aus denen die Ummantelungsmassen bestehen, hydrophob zu machen, kann die Kapillarkondensation ausgeschlossen oder zumindest stark vermindert werden. Ausserdem werden hydrophobe Körper unter normalen Voraussetzungen keine Neigung haben, durch Absorption oder auf der Oberfläche durch Adsorption Wasser aufzunehmen. 



   Es ist bekannt, Elektroden z. B. für Unterwasserschweissung durch Tränken mit geeigneten Substanzen   z. B.   mit Vinyl-oder Methyl-Methacryl-Verbindungen wasserundurchlässig zu machen. Weiters ist es bekannt, Schweisselektroden mit einer Mischung aus 18 Teilen Borax und 82 Teilen   BÖ   zu umkleiden, wobei zum Wasserdichtmachen thermoplastische Kunststoffe dienen. 



   Eine ähnliche Methode besteht darin, Lötstäbe mit einem Gemisch aus hydrophoben Substanzen (16 bis 20   o   Borax,   56-60%BÖ, Rest   Bindemittel) zu umkleiden. 



   Aus dem letztgenannten Verfahren geht hervor, dass ein verhältnismässig grosser Anteil an Substanzen mit   hydrophobenEigenschaften in'derUmmantelungsmasse eine wasserabstossende Wirkung   der Elektrodenumhüllung erwarten   lässt. Eine   derartig schwerwiegende Veränderung in der Zusammensetzung der Ummantelung würde jedoch deren metallurgische Einflüsse, das Schweissverhalten, das Fliessverhalten der Schlakke usw. stark beeinträchtigen. 



   Anderseits ist selbstverständlich bei der an sich bekannten Beimengung geringerer Mengen an hydrophoben Stoffen die zu erwartende Wirkung wesentlich geringer. 



   Durch Versuche konnte nun ermittelt werden, dass mit sehr geringen Mengen an Zusatzstoffen das Auslangen gefunden werden kann, wenn die einzelnen Körner der Umhüllungsmasse oberflächlich mit einer wenige Moleküle dicken Schutzschicht der   wasserabstossenden Substanz   umgeben werden, die den gleichen wasserabweisenden Effekt hat, als wenn die Umhüllungsmasse in ihrer Gesamtheit aus hydrophoben Verbindungen bestünde. Das erprobte Rezept der Ummantelung wird durch diese Massnahme nur in einem sehr geringen, durchaus zulässigen Ausmass verändert. 



   Die Behandlung erfolgt mit an sich bekannten hydrophob machenden Mitteln, die in einer Menge bis höchstens   3 lo   zur Anwendung kommen, und besteht darin, dass die zu behandelnden Hüllenbestandteile in trockenem, pulverförmigem oder körnigem Zustand mit mindestens einem hydrophob machenden Mittel 

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 innig gemischt werden. Diese innige Mischung ist erfindungswesentlich, denn nur durch sie wird gewähr- leistet, dass wirklich die Gesamtoberfläche der Körner mit der wasserabstossenden Substanz in Berührung kommt. 



   Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden mit feuch- tigkeitsabweisenden Umhüllungen, und die Erfindung besteht darin, dass auf die Kerndrähte Umhüllungs- massen aufgebracht und auf diesen getrocknet werden, deren Hauptbestandteile in trockenem, pulverför- migem oder körnigem Zustand vor der Vermengung mit dem Bindemittel mit höchstens 3 % mindestens eines an sich bekannten hydrophob machenden Mittels innig gemischt werden. 



   -Beispielsweise können die Hauptbestandteile von kalkbasischen Umhüllungsmassen mit Lösungen von organischen Säuren oder von Phenolen und die Hauptbestandteile von titansauren Mantelmassen mit organischen Aminen oder mit anorganischen, hydrophob machenden basischen Stoffen behandelt werden. 



   Ferner kann die Behandlung von Hüllenbestandteilen auch mit einem hydrophobierenden Stoff in gelöstem Zustand erfolgen, wobei dann das Lösungsmittel nach der Behandlung verdampft wird. 



   Beispielsweise wurden gute Ergebnisse durch Behandlung mit Lösungen oder Emulsionen hydrophob machender organischer Substanzen in Wasserglas erzielt, wobei dann nach der Behandlung die wässerige Komponente verdampft wird. 



   Die besten Ergebnisse werden jedoch dann erhalten, wenn die hydrophob machende Behandlung im festen Zustand durchgeführt wird. 



   Hiefür besonders geeignet ist vor allem feste Borsäure, gegebenenfalls können auch Borate Verwendung finden. 



   In diesen Fällen werden die ummantelten Elektroden nach der üblichen Trocknung an der Luft oder in einer Klimaanlage bei Temperaturen bis zu   1100C   einer weiteren Behandlung bei   250 - 3500C unterzo-   gen. 



   Durch die innige Vermischung beispielsweise der festen Borsäure mit den Hüllenbestandteilen wird eine weitgehende homogene Verteilung der Borsäure auf der Oberfläche der   Hüllenbestandteile   erreicht, also beispielsweise auf der Oberfläche von Kalkspat-,   Flussspat- und   Rutilteilchen, gegebenenfalls aber auch auf der Oberfläche von Metall- oder Legierungspulverteilchen. 



   Wenn nun derartige Systeme einer Temperatur im Bereich zwischen 250 und 3500C ausgesetzt werden, finden Oberflächenreaktionen im festen Zustand statt. Beispielsweise bildet sich im Falle von Kalkspalt oder Flussspat Kalziumborat. Diese Reaktionen im festen Zustand verlaufen naturgemäss langsamer als etwa Ionenreaktionen im flüssigen Zustand, jedoch sind die üblichen Trockenzeiten von etwa 2 h erfahrungsgemäss vollkommen ausreichend. Auch im Falle von sauren Bestandteilen wie   TiO   oder von Metallen führt die Borsäure zu einer Hydrophobierung. Ursache derselben kann also sowohl ein chemischer Angriff als auch lediglich ein adsorptive Belegung sein. 



   Mit den empfohlenen Massnahmen wird erwartungsgemäss eine absolute Hydrophobierung nicht erzielt, da eine vollständige Unterdrückung der Kapillarkondensation nicht möglich ist. 



   Es wurde jedoch beobachtet, dass auch im Falle von kalkbasischen Ummantelungsmassen der Wassergehalt der erfindungsgemäss hergestellten Elektrodenummantelung selbst bei längerer Lagerung und bei hohen Luftfeuchtigkeiten unterhalb von   1 %   bleibt. 



   Selbstverständlich kann die hydrophob machende Behandlung auch in zwei oder mehreren Stufen nacheinander unter Anwendung verschiedener Mittel in jeder Stufe durchgeführt werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden mit wasserabweisenden Umhüllungen, dadurch gekennzeichnet, dass auf   die Kerndrähte Umhüllungsmassen   aufgebracht und auf diesen getrocknet werden, deren Hauptbestandteile in trockenem, pulverförmigem oder körnigem Zustand vor der Vermengung mit dem Bindemittel mit höchstens 3   o   eines an sich bekannten hydrophobierenden Mittels so innig gemischt werden, dass auf der Oberfläche der   einzelnen Körner   ein wenige Molekülschichten dicker, wasserabweisender Überzug entsteht.

Claims (1)

1. 2. Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbestandteile von kalkbasischen Umhüllungsmassen mit Lösungen von organischen Säuren oder von Phenolen behandelt werden.

   3. Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbestandteile von titansauren Ummantelungsmassen mit organischen Aminen oder mit anorganischen hydrophob machenden basischen Stoffen behandelt werden. <Desc/Clms Page number 3>

   4. Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden mit feuchtigkeitsabweisenden Umhüllungen, insbesondere mit kalkbasischen Umhüllungen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbestandteile der Umhüllungsmassen in trockenem, pulverförmigem oder körnigem Zustand mit fein gepulverter Borsäure oder mit fein gepulvertem Borat intensiv gemischt werden, und dass nach dem Aufbringen der Umhüllungsmassen auf die Kerndrähte und nach Trocknung derselben in üblicher Weise eine Nachbehandlung bei 250 - 3500C erfolgt.

   5. Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbestandteile der Umhüllungsmassen in trockenem, pulverförmigem oder körnigem Zustand mit einem hydrophob machenden Stoff in gelöstem Zustand innig gemischt werden, und dass das Lösungsmittel anschliessend verdampft wird.

   6. Verfahren zur Herstellung von Schweisselektroden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbestandteile der Umhüllungsmassen in trockenem, pulverförmigem oder körnigem Zustand mit einer Lösung oder einer Emulsion einer hydrophob machenden organischen Substanz in Wasserglas innig gemischt werden und dass anschliessend die wässerige Komponente verdampft wird.