<Desc/Clms Page number 1>
Wolframelektrode zum Lichtbogenschweissen unter Schutzgas
Die Erfindung betrifft eine Wolframelektrode zum Lichtbogenschweissen unter Schutzgas mit einem
Zusatz von gegenüber dem Wolfram elektropositiveren Stoffen.
Es sind nichtabschmelzende Elektroden für das elektrische Schutzgasschweissen bekannt, die aus
Wolfram als Grundwerkstoff und verhältnismässig kleinen Zusätzen von im Vergleich zu Wolfram elek- tropositiveren Stoffen bestehen. Diese Zusätze bewirken eine Verbesserung der Zündeigenschaften der
Elektrode, eine Stabilisierung des Lichtbogens, der bei reinen Wolframelektroden dazu neigt, auf der
Elektrodenspitze zu wandern, und eine Herabsetzung der Temperatur der Elektrodenspitze bei gleicher
Schweissstromstärke. Diese elektropositiveren Stoffe werden dem Grundwerkstoff Wolfram meist in Form von Oxyden in Konzentrationen bis ungefähr 30/0 gleichmässig beigemischt.
Als besonders günstiges Material hat sich Thoriumoxyd erwiesen. Mit solchen thorierten Wolfram- elektroden konnten die Lichtbogenschweissverfahren mit nichtabschmelzender Elektrode und unter
Schutzgas verbessert werden. In jüngster Zeit hat es sich jedoch herausgestellt, dass diese Vorteile mit einem erheblichen Nachteil verknüpft sind, der auf der Gefährlichkeit der natürlichen Radioaktivität des Thoriums beruht.
Die Zusätze von Thorium, das mit einer Halbwertszeit von etwas über 1010 Jahren zwar ein verhältnismässig schwacher, jedoch im Hinblick auf die scharfen Strahlenschutzbestimmungen nicht zu vernachlässigender radioaktiver Strahler ist, bilden demnach eine Gefahr für diejenigen, die mit solchen Elektroden regelmässig umgehen und-da auch kleine Mengen des Elektrodenwerkstoffes in die Schweisse gelangen-auch für solche Personen, die über längere Zeiträume mit geschweissten Gegenständen in Berührung kommen. Bei dem zuletzt genannten Personenkreis kommt hinzu, dass dieser im allgemeinen vom Vorhandensein der Radioaktivität keine Kenntnis hat und demzufolge auch keine Schutzmassnahmen treffen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch Zugabe von gegenüber dem Wolfram elektropositiveren Stoffen, die keine natürliche Radioaktivität besitzen, verbesserte Wolframelektrode zu entwickeln, die in schweisstechnischer Hinsicht mindestens ebenso vorteilhaft wie eine thorierte Wolframelektrode ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der im wesentlichen aus Wolfram bestehende Elektrodenwerkstoff 0, 1-2, 5%, vorzugsweise 0, 5-21o Lanthanoxyd enthält.
Die erfindungsgemässen Schweisselektroden besitzen überraschenderweise hervorragende Schweisseigenschaften, die teilweise noch diejenigen der thorierten Wolframelektroden übertreffen. Besonders hervorzuheben ist zunächst eine Verbesserung der Zündfähigkeit, die besonders beim Schweissen mit Wechselstrom, bei dem ein Wiederzünden des Lichtbogens bei Beginn jeder Halbperiode erforderlich ist, von grosser Bedeutung ist. Hiebei kann der Wechselstromlichtbogen auch bei einer verhältnismässig niederen Spannung sicher aufrecht erhalten werden. Ausserdem wird die Brennzeit des Lichtbogens in derjenigen Halbperiode, in der die Elektrode Kathode ist, nicht unwesentlich erhöht.
Im Vergleich zu reinen Wolframelektroden weisen die erfindungsgemässen Elektroden bei gleichen Abmessungen ebenso wie die bekannten thorierten Elektroden eine höhere Belastbarkeit auf. Wird dieser Vorteil im umgekehrten Sinne ausgenutzt, so können, im Vergleich mit reinen Wolframelektroden, bei
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
EMI2.2
<tb>
<tb> Stromstärke <SEP> dünnereElektrodendurchmesser <SEP> : <SEP> 3 <SEP> mm <SEP>
<tb> Zu <SEP> schweissendes <SEP> Material <SEP> : <SEP> Kupfer
<tb> Elektrodenabstand <SEP> zum <SEP> Werkstück <SEP> : <SEP> 3mm <SEP>
<tb> Schutzgas <SEP> : <SEP> Argon, <SEP> 81/min.
<tb> Schweissstrom <SEP> : <SEP> Wechselstrom <SEP> mit
<tb> Filterkondensator
<tb> Schweissdauer <SEP> :
<SEP> l <SEP> min
<tb>
Als richtige Höchstbelastung der Elektrode wurde diejenige Stromstärke angenommen, bei der die an der Elektrodenspitze entstehende Kugel gerade den gleichen Durchmesser wie die Elektrode selbst erreicht. Es ergaben sich für die maximale Belastung in Ampere folgende Ergebnisse :
EMI2.3
<tb>
<tb> Reines <SEP> Wolfram <SEP> : <SEP> 117 <SEP> A <SEP>
<tb> Wolfram+1, <SEP> 2% <SEP> Thoriumoxyd <SEP> : <SEP> 143 <SEP> A
<tb> Wolfram <SEP> +0, <SEP> 70/0 <SEP> Lanthanoxyd <SEP> : <SEP> 154 <SEP> A
<tb> Wolfram <SEP> + <SEP> 1, <SEP> 5% <SEP> Lanthanoxyd: <SEP> 154 <SEP> A
<tb>
Diese Ergebnisse zeigen, dass die Belastbarkeit der erfindungsgemässen Elektroden wesentlich besser als die reinerWolframelektroden ist und sogar noch um rund 7, 7% höher liegt als diejenige der thorierten Wolframelektroden.