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Die Erfindung bezieht sich auf Schweisszusatzwerkstoffe und insbesondere auf Elektrodendrähte für Stahlschweissung in Kohlendioxyd.
Es ist zweckmässig, den vorgeschlagenenElektrodendraht bei einer halbautomatischen und automatischen Schweissung von Metallkonstruktionen aus niedriggekohlten Baustählen, niedriglegierten Stählen und aus Stählen gesteigerter Festigkeit zu verwenden.
Es sind Elektro dendrähte für Stahlschweissung in Kohlendioxyd bekannt, welche einen Mantel aus niedriggekohltem Stahl darstellen, der mit einem pulverförmigen Einsatz gefüllt ist. Der Einsatz enthält in Gew.-% :
EMI1.1
<tb>
<tb> Kalziumfluorid <SEP> 16
<tb> Titandioxyd <SEP> 31
<tb> Ferromangan <SEP> 9
<tb> Ferrosilicium <SEP> 2
<tb> Eisenpulver <SEP> 42 <SEP> (Rest)
<tb>
EMI1.2
EMI1.3
<tb>
<tb> undKalziumfinorid <SEP> 4-5, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Titandioxyd <SEP> 14 <SEP> - <SEP> 20 <SEP>
<tb> Ferromangan <SEP> 6-10
<tb> Ferrosilicium <SEP> 1, <SEP> 5-3
<tb> Eisenpulver <SEP> Rest
<tb>
EMI1.4
EMI1.5
<tb>
<tb> gebrannter <SEP> Magnesit <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 8 <SEP>
<tb> Feldspat <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 9
<tb> Kalzlumfluorid <SEP> 4-5,
<SEP> 5 <SEP>
<tb> Titandioxyd <SEP> 14 <SEP> - <SEP> 20 <SEP>
<tb> Ferromangan <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 10 <SEP>
<tb> Ferrosilicium <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 3 <SEP>
<tb> Eisenpulver <SEP> Rest
<tb>
Die angegebene Zusammensetzung der pulverförmigen Füllung des erfindungsgemässen Elektrodendrahte s gewährleistet hohe mechanische und technologische Eigenschaften für Metall der Schweissnaht sowie die Bildung einer nur unbedeutenden Menge der sich ausscheidenden Fluoridgase im Vergleich zu dem bekannten Draht des gleichen Typs.
Das Vorhandensein des gebrannten Magnesits in einer Menge unter 4 Gew. -% führt keine starke Herab-
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setzung der sich entwickelnden Fluoridgasmenge herbei und ein Gehalt an gebranntem Magnesit über 8 Grew.-% ruft eine Verminderung der Dünnflüssigkeit der Schlacke und eine Verschlechterung der Schweissnahtbildung hervor.
Der Gehalt an gebranntem Magnesit in der Elektrodendrahtfüllung in einer Kombination mit Feldspat trägt zu einer starken Herabsetzung der Fluoridgasbildung unter Beibehaltung guter schweisstechnologischer Drahteigenschaften bei.
Eine Verbesserung der Stabilität des Lichtbogens und gute Schweisseigenschaften werden erfindungsgemäss mit einem Gehalt an Feldspat in der Drahtseele in einer Menge von 6 bis 9 Gew.-% erreicht.
Der Gehalt der pulverförmigen Elektrodendrahtseele an Titandioxyd in der Art von Rutilkonzentrat in einer Menge über 14 Gew.-% ist erforderlich, damit schweisstechnologische Eigenschaften erzielt werden, die für Elektro dendrähte vom Rutiltyp kennzeichnend sind. Ein Gehalt an Titandioxyd über 20 Gew.-% führt eine Herabsetzung der Schutzwirkung der Schlacke, eine Verschmutzung des aufgeschweissten Metalles durch nichtmetallische Einschlüsse zu verhindern, herbei.
Der Gehalt an Kalziumfluorid in einer Menge über 5, 5 Gew.-% ruft eine Verschlechterung der Deckfähigkeit der Schlacke hervor und der Gehalt an Kaliumfluorid unter 4 Gew.-% gewährleistet keine hohe Schutzwirkung der Schlacke, die zum Erzielen hoher mechanischer Eigenschaften des Nahtmetalls und der Schweissverbindung erforderlich sind.
Das Vorhandensein des Ferromangans mit einem Gehalt an Mangan nicht unter 85% im Bereich von 6 bis 10 Gew.-% und des Ferrosilicium mit einem Gehalt an Silicium nicht unter 70% im Bereich von 1, 5 bis 3 Gew.-% ist durch die Erfordernis einer guten Legierung mit dem Schweissgut zwecks Erzeugung eines Nahtmetalls mit guten mechanischen und technologischen Eigenschaften bedingt.
Zwecks Verhütung einer Nahtporosität bei der Schweissung eines verrosteten oder verzunderten Metalls ist in der Zusammensetzung des vorgeschlagenenElektrodendrahtes Natriumfluoridsilikat in einer Menge bis 2 Gew.-% vorhanden ; eine grössere Natriumfluorsilikatmenge in der Einsatzzusammensetzung ist unzulässig, weil das eine Steigerung der Fluorgasausscheidung herbeiführen wird.
Gute mechanische Eigenschaften des Schweissnahtmetalls, dessen technologische Eigenschaften und eine nur unbedeutende Ausscheidung an Fluoridgasen werden bei folgendem Gehalt an Einsatzkomponenten in Gew.-% gesichert :
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<tb>
<tb> gebrannter <SEP> Magnesit <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 8 <SEP>
<tb> Feldspat <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 9 <SEP>
<tb> Kaliumfluorid <SEP> 4-5, <SEP> 5
<tb> Titandioxyd <SEP> 14 <SEP> - <SEP> 20 <SEP>
<tb> Ferrosilicium <SEP> 1, <SEP> 5- <SEP> 3 <SEP>
<tb> (mit <SEP> einem <SEP> Siliciumgehalt
<tb> nicht <SEP> unter <SEP> 70%)
<tb> Natriumfluorsilikat <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2 <SEP>
<tb> Ferromangan <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 10 <SEP>
<tb> (mit <SEP> einem <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Mangan
<tb> nicht <SEP> unter <SEP> 85%
<tb> Eisenpulver <SEP> Rest
<tb>
Vorteile des vorgeschlagenen Drahts im Vergleich zu den bekannten werden an Hand folgender Beispiele veranschaulicht.
Beispiel l : Man nimmt einen Elektrodendraht mit 2, 5 mm Durchmesser, bei welchem der Mantel in Form eines Bandes aus niedriggekohltem Stahl 70% der Gesamtmasse des Drahtes ausmacht und die pulverförmige Füllung (in Gew.-%) enthält ; Titandioxyd z. B. in der Form von Rutilkonzentrat - 14, 7, Kalziumfluorid in der Form von Fluoritkonzentrat - 4, gebrannter Magnesit-7, 7, Feldspat-6, 7, Ferromangan (Mangangehalt von 90%)-8, 6, Ferrosilicium (Siliciumgehalt 80%) - 2, 3 und Eisenpulver - 56.
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Die Fluorgasausscheidungen betragen : Siliciumtetrafluorid 20 bis 65 mg/min, Fluorwasserstoff 35 bis 50 mg/min, dies ist für Siliciumtetrafluorid etwa 1/20 bis 1/50 und für Fluorwasserstoff 2/3 bis 1/2 der Menge, die bei einem bekannten Schweissdraht vom Rutil-Fluorittyp gemäss dem Stand der Technik entsteht.
Beispiel 2: Man nimmt einen Elektrodendraht mit 2, 2mm Durchmesser, bei welchem der bandförmige Mantel aus niedriggekohltem. Stahl 74% von der Gesamtmasse des Drahts ausmacht und die pulver-
EMI3.1
der Form von Flussspat - 5,5, gebrannter Magnesit-7, 8, Feldspat-7, 3, Ferromangan (Mangangehalt von 90%)-7, 4, Ferrosilicium (Siliciumgehalt 80%) -1, 8 und Eisenpulver-54, 3.
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EMI4.2
<tb>
<tb> geschweisster <SEP> Streck-Zugfestigkeit <SEP> Dehnung <SEP> Einschnürung <SEP> Kerbschlagzähigkeit, <SEP> kpm/cm <SEP> ? <SEP> bei
<tb> Stahl <SEP> grenze <SEP> kp/mm2 <SEP> % <SEP> % <SEP> Prüfungsteperatur, <SEP> C:
<tb> kp/mm2
<tb> +20 <SEP> -20 <SEP> -40 <SEP> -60
<tb> niedriggekohlter <SEP> 39, <SEP> 2-39, <SEP> 9 <SEP> 50, <SEP> 1-50, <SEP> 4 <SEP> 31, <SEP> 3-31, <SEP> 3 <SEP> 64-71, <SEP> 3 <SEP> 15, <SEP> 0-15, <SEP> 1 <SEP> 14, <SEP> 1-14, <SEP> 4 <SEP> 10, <SEP> 6-16, <SEP> 6 <SEP> 7, <SEP> 9-11, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Baustahl <SEP> 39, <SEP> 4 <SEP> 50, <SEP> 2 <SEP> 31, <SEP> 3 <SEP> 67, <SEP> 1 <SEP> 15, <SEP> 0 <SEP> 14, <SEP> 3 <SEP> 13, <SEP> 6 <SEP> 9, <SEP> 6 <SEP>
<tb> niedriglegierter <SEP> 47, <SEP> 9-48, <SEP> 8 <SEP> 57, <SEP> 9-59, <SEP> 5 <SEP> 23, <SEP> 3-24, <SEP> 6 <SEP> 66-67, <SEP> 1 <SEP> 15, <SEP> 6-17, <SEP> 1 <SEP> 12, <SEP> 8-13, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 4-14, <SEP> 9 <SEP> 7, <SEP> 5-9, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Stahi <SEP> mit <SEP> 48,3 <SEP> 58,7 <SEP> 23,9 <SEP> 66,6 <SEP> 16,3 <SEP> 12,9 <SEP> 10,0 <SEP> 8,7
<tb> Mangangehalt
<tb> 1, <SEP> 2 <SEP> bis <SEP> 1,
<SEP> 7% <SEP>
<tb> niedriglegierter <SEP> 42, <SEP> 4-44, <SEP> 1 <SEP> 52, <SEP> 6-55, <SEP> 1 <SEP> 24, <SEP> 3-32 <SEP> 41, <SEP> 2-69, <SEP> 8 <SEP> 17, <SEP> 7-19, <SEP> 0 <SEP> 15, <SEP> 3-15, <SEP> 6 <SEP> 12, <SEP> 0-14, <SEP> 2 <SEP> 9, <SEP> 5-13, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Stahlmit <SEP> 43, <SEP> 253, <SEP> 7 <SEP> 27, <SEP> 3 <SEP> 54, <SEP> 7 <SEP> 18, <SEP> 3 <SEP> 15, <SEP> 4 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Siliciumgehalt
<tb> 0, <SEP> 3 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 6% <SEP>
<tb> und <SEP> Mangangehalt <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> bis <SEP> 1, <SEP> 8% <SEP>
<tb>
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Bei der Schweissung mit diesem Elektrodendraht wird die Herstellung gut ausgebildeter Kehl- und Stossnähte gesichert, die Schlackenkruste lässt sich leicht abtrennen,
Metall- und Schlackenspritzen ist unbedeutend, Fluoridgasausscheidung ist niedrig.
Beispiel 3 : MannimmtPulverdrahtmit2, 5TnTnDurchmesser, beiwelchemderMantelausniedrig- gekohltem Stahl 7270 der Gesamtmasse des Drahts ausmacht und die Füllung (in Gew.-%) enthält :
EMI5.1
<tb>
<tb> Titandioxyd <SEP> 17, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Kaliumfluorid <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP>
<tb> gebrannter <SEP> Magnesit <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Feldspat <SEP> 8
<tb> Natriumfluorsilikat <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Ferromangan <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP>
<tb> (Mangangehalt <SEP> 90%)
<tb> Ferrosilicium <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb> (Siliciumgehalt <SEP> 80%)
<tb> Eisenpulver <SEP> Rest
<tb>
EMI5.2
EMI5.3
<tb>
<tb> mechanischeKaliumfluorid <SEP> 4-5, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Titandioxyd <SEP> 14 <SEP> - <SEP> 20 <SEP>
<tb> Ferromangan <SEP> 6-10
<tb> Ferrosilicium <SEP> 1, <SEP> 5- <SEP> 3
<tb> Eisenpulver <SEP> Rest
<tb>