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Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrodendraht zum Schweissen und Auftragsschweissen von Stählen in Schutzgasatmosphäre, der aus einer Stahlhülle mit einem pulverförmigen Kern besteht, welcher Rutilkonzentrat und Ferromangan enthält.
Es sind Selendrähte für Elektroden zum Schweissen in Schutzgasatmosphäre bekannt. Besonders gute Eigenschaften besitzen Elektrodendrähte zum-Schweissen und Auftragsschweissen in Schutzgasatmosphäre, deren Kern Titandioxyd und Kieselerde enthält. Insbesondere ist ein Pulverdraht bekannt, dessen Kern 4 bis 40% desoxydierende Ferrolegierungen und 75 bis 96% schlackenbildende Stoffe, einschliesslich 60 bis 85% Titandioxyd, 8 bis 25% Kieselerde und 4 bis 20% Manganoxyde enthält, man vgl. z. B. die belgische Patentschrift Nr. 547243.
Diese bekannten Elektrodendrähte ergeben jedoch keine hohe Qualität des Schweissgutes, da beim Schwei- ssen von mit Rost und Zunder bedeckten Metall in der Naht Poren entstehen. Auch ist die Abschmelzleistung beim Auftragsschweissen niedrig. Auch ist ein Schweissmittel für Lichtbogenschweissen mit offenem oder verdecktem Bogen bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 1291973), dessen nichtmetallische Anteile des schlackenbildenden Teils zu 9 bis 48% von üblichen Fluoriden, zu 9 bis 34% von üblichen Erdalkalimetalloxyden, zu 28 bis 58% von Siliziumdioxyd und 0 bis zu 40% von Tonerde gebildet ist, und dessen metallischer Anteil 3 bis 25% des Gesamtgewichtes der nichtmetallischen Bestandteile beträgt.
Ein anderes bekanntes Schweisszusatzmittel (deutsche Offenlegungsschrift 1558892) soll besonders bei einer Schräglage der Werkstücke bis zu 12% eine einwandfreie Schweissnaht ermöglichen. Hiebei wird die Zähflüssigkeit der Schlacke durch die Oxyde MgO, BaO, SiO, CaO und alpes geregelt.
Das Fehlen von Natriumfluorosilikat in beiden Schweissmitteln wirkt sich jedoch ungünstig auf die mechanischen Eigenschaften und den Wasserstoffgehalt der Schweissnaht aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrodendraht zum Schweissen und Auftragsschweissen von Stählen in Schutzgasatmosphäre zu schaffen, bei dem die Zusammensetzung des Kerns gute technologische Schweisseigenschaften und Festigkeitseigenschaften des Schweissgutes in einem weiten Bereich von Schweissverfahren sowie eine hohe Abschmelzleistung beim Auftragsschweissen und Porenfreiheit der Nähte beim Schwei- ssen von mit Zunder und Rost bedecktem Metall gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch Schaffung eines Elektrodendrahtes der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der pulverförmige Kern ausser den erwähnten in Gewichtsprozent des Kerns angegebenen Bestandteilen
EMI1.1
<tb>
<tb> Rutilkonzentrat <SEP> 20 <SEP> -40
<tb> Ferromangan <SEP> 10 <SEP> -13
<tb> noch <SEP> Feldspat <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 6 <SEP>
<tb> Natriumfluorosilikat <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 4, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Ferrosilizium <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 2 <SEP>
<tb>
enthält und Eisenpulver den Rest bildet. Ein Schweissdraht, bei welchem der Kern erfindungsgemäss zusammengesetzt ist, weist ausgezeichnete technologische Schweisseigenschaften auf und gewährleistet beim Schweissen eine hohe Schweissgutqualität.
Mit Hilfe eines solchen Drahtes ausgeführte Nähte zeichnen sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegen die Bildung von Warmrissen und Poren aus.
Die Erfindung erweist sich von besonderem Vorteil beim automatischen und halbautomatischen Schweissen bei unterer sowie geneigter Nahtlage und waagrechter Nahtlage an einer senkrechten Ebene.
Die Erfindung wird aus der nachstehend in der Beschreibung angeführten Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung besser verständlich.
Der erfindungsgemässe Elektrodendraht zum Schweissen und Auftragsschweissen von Stählen in Schutzgasatmosphäre besteht aus pulverförmigem Kern in Stahlhülle, wobei der Kern in Gewichtsprozent des Kerngewichts folgende Bestandteile enthält :
EMI1.2
<tb>
<tb> Rutilkonzentrat <SEP> 20-40 <SEP>
<tb> Ferromangan <SEP> 10-13
<tb> Feldspat <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 6 <SEP>
<tb> Natriumfluorosilikat <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 4, <SEP> 6
<tb> Ferrosilizium <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 2, <SEP> 0
<tb> Eisenpulver <SEP> Rest.
<tb>
Das gewählte Verhältnis der Kernbestandteile ermöglicht es, Schlacke mit guten physikalischen Eigenschaften zu erhalten.
Das Vorhandensein von Natriumfluorosilikat vermindert stark den Gasgehalt im Schweissgut, ohne die technologischen Eigenschaften der Elektrode zu verschlechtern.
Natriumfluorosilikat kann durch Flussspatkonzentrat ersetzt werden. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, dass der Gehalt an Flussspatkonzentrat im Drahtkern 4 bis 6% beträgt. Hiebei werden aber die technolo-
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gischen Schweisseigenschaften des Drahtes bedeutend schlechter, was an der schlechten Nahtbildung und am starken Spritzen des Elektrodenmetalls zu bemerken ist. In den Drahtkern müssen, um das Übertragen des Elektrodenmetalls zu verbessern, Oxyde von Erdalkalimetallen eingeführt werden. Beim Erhöhen des oxydierenden Potentials des Kerns werden jedoch die Festigkeitseigenschaften des Schweissgutes schlechter und es wächst die Neigung zum Bilden von Warmrissen.
Der Vorteil des erfindungsgemässen Elektrodendrahtes im Vergleich mit bekannten Drähten wird durch folgende Beispiele illustriert.
1. Elektrodendraht mit 2,0 mm Durchmesser, dessen Stahlhülle 750/0 des Gesamtdrahtgewichtes ausmacht und dessen Kern die nachstehende Zusammensetzung aufweist.
EMI2.1
<tb>
<tb>
Rutilkonzentrat <SEP> 20%
<tb> Ferromangan <SEP> 10%
<tb> Feldspat <SEP> 0, <SEP> 6% <SEP>
<tb> Natriumfluorosilikat <SEP> 0, <SEP> 6% <SEP>
<tb> Ferrosilizium <SEP> 0, <SEP> 6% <SEP>
<tb> Eisenpulver <SEP> 68, <SEP> 2%. <SEP>
<tb>
Dieser Elektrodendraht gewährleistet eine ausgezeichnete Bildung von Kehl- und Stossnähten sowie auch hohe Festigkeitseigenschaften des Schweissgutes.
EMI2.2
<tb>
<tb>
Kerbschlagzähigkeit,
<tb> kpm/cm2
<tb> Schweiss- <SEP> Lichtbogen- <SEP> Zugfestigbei <SEP> Temperatur, <SEP> C
<tb> strom, <SEP> spannung, <SEP> keit, <SEP> Bruchdehnung
<tb> A <SEP> V <SEP> kp/mm2 <SEP> % <SEP> +20 <SEP> -60
<tb> 320350 <SEP> 26-28 <SEP> 50,2-50,4 <SEP> 26,4-29,0 <SEP> 15,8-17,5 <SEP> 8,3-9,1
<tb> 400-450 <SEP> 30-32 <SEP> 50,2-53,6 <SEP> 27,4-30,2 <SEP> 15,9-18,0 <SEP> 9,3-10,2
<tb>
2. Elektrodendraht mit 2, 5 mm Durchmesser, dessen Stahlhülle 75% des Gesamtdrahtgewichtes ausmacht und dessen Kern die nachstehende Zusammensetzung aufweist.
EMI2.3
<tb>
<tb> Rutilkonzentrat <SEP> 28. <SEP> 8%
<tb> Ferromangan <SEP> 11, <SEP> 6%
<tb> Feldspat <SEP> 3, <SEP> 3%
<tb> Natriumfluorosilikat <SEP> l, <SEP> 6%
<tb> Ferrosilizium <SEP> 1, <SEP> 0%
<tb> Eisenpulver <SEP> 54, <SEP> 0%.
<tb>
Dieser Elektrodendraht gewährleistet beim Schweissen unter Zwangslage eine ausgezeichnete Nahtbildung.
Die Nähte zeichnen sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegen Bildung von Rissen und Poren aus. Die Festigkeitseigenschaften des Schweissgutes und der Schweissverbindung sind sehr gut, was durch folgende Angaben illustriert wird.
EMI2.4
<tb>
<tb>
Kerbschlagzähigkeit,
<tb> Schweiss- <SEP> Lichtbogen- <SEP> kpm/cm2
<tb> bei <SEP> Temperatur, <SEP> C
<tb> strom, <SEP> spannung <SEP> Zugfestigkeit, <SEP> Bruchdehnung,
<tb> A <SEP> V <SEP> kp/cm2 <SEP> % <SEP> +20 <SEP> -60
<tb> 320-350 <SEP> 27-29 <SEP> 50,5-51,6 <SEP> 29,0-30,2 <SEP> 17,0-19,5 <SEP> 7,5-10,8
<tb> 400-450 <SEP> 30-32 <SEP> 52,0-53,5 <SEP> 27,5-28,5 <SEP> 17,2-18,5 <SEP> 7,3-8,8
<tb>
3. Elektrodendraht mit 3, 0 mm Durchmesser, dessen Stahlhülle 65% des Gesamtdrahtgewichtes ausmacht und der einen Kern mit nachstehender Zusammensetzung hat :
EMI2.5
<tb>
<tb> Rutilkonzentrat <SEP> 40%
<tb> Ferromangan <SEP> 13%
<tb> Feldspat <SEP> 6% <SEP>
<tb> Natriumfluorosilikat <SEP> 2%
<tb> Ferrosilizium <SEP> 2%
<tb> Eisenpulver <SEP> 34, <SEP> 4%. <SEP>
<tb>
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Dieser Elektrodendraht gewährleistet beim Schweissen von Kehl- und Stossnähten eine ausgezeichnete Bil- dung des Schweissgutes und leichte Ablösbarkeit der Schlacke.
Der Schweissprozess verläuft sehr stabil und Elektrodenmetall wird nicht verspritzt. Beim Schweissen von
Stossverbindungen wurden hohe Festigkeitseigenschaften des Schweissgutes festgestellt, wie aus dem folgenden Zahlenbeispiel ersichtlich ist.
EMI3.1
<tb>
<tb>
Kerbschlagzähigkeit,
<tb> Schweiss- <SEP> Lichtbogen- <SEP> kpm/cm2
<tb> bei <SEP> Temperatur, <SEP> C
<tb> strom, <SEP> spannung, <SEP> Zugfestigkeit, <SEP> Bruchdehnung,
<tb> A <SEP> V <SEP> kp/mm2 <SEP> % <SEP> +20 <SEP> -60
<tb> 350-400 <SEP> 28-30 <SEP> 50,6-51,6 <SEP> 27,0-29,0 <SEP> 15,9-18,2 <SEP> 8,3-9,1
<tb> 450-500 <SEP> 33-36 <SEP> 53,6-55,2 <SEP> 26,4-28,3 <SEP> 15,5-18,0 <SEP> 7,5-8,1
<tb>
Die angeführten Beispiele kennzeichnen in ausreichendem Masse die Vorteile des erfindungsgemässen Drahtes.
Der erfindungsgemässe Elektrodendraht gestattet es, sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom zu schweissen. Beim Auftragsschweissen wird eine Abschmelzleistung von 15 kg/h erreicht. Es wird kein Elektrodenmetall verspritzt, die mit dem Draht geschweissten Nähte zeichnen sich durch hohe Festigkeitseigenschaften und hohe Widerstandsfähigkeit gegen Bildung von Warmrissen aus und überdies kann auch mit Zunder bedecktes Metall geschweisst werden.