CH196718A - Elektrode für die Lichtbogenschweissung von Aluminium und dessen Legierungen und Verfahren zu ihrer Herstellung. - Google Patents

Description

  Elektrode für die     Liehtbogenschweissung    von     Aluminium    und dessen Legierungen       und    Verfahren zu ihrer Herstellung.    Die     Erfindung    bezieht sich auf     Elektro-          den,    für .die     Lichtbogenschweissung    von Alu  minium und ,dessen     Legierungen    mit einer  schlackenbildenden Umhüllung, die aus  mehreren, aus Salzgemischen aufgebauten  Schichten besteht, sowie auf ein Verfahren  zur Herstellung derartiger Elektroden.  



  Mit     den;    bisher<B>für</B> -die     Lichtbo:gen-          schweissung    von Leichtmetall, insbesondere.  von     Aluminium    bekannten     Elektroden    war  man noch, nicht in der Lage, eine einwand  freie Schweissnaht zu ziehen.

   Ein grund  sätzlicher     Mangel    der Nähte     ist    ihre durch       Gasaufnahme.    bedingte     Porosität;    hierzu  kommt,     dass,,der    ungleichmässige Elektroden  abbrand vielfach ein     Spratzen,        Einbrand-          kerben    und die Bildung     unregelmässiger     Raupen verursachte.  



  Es     waren:    sehr -eingehende     Entersuchun-          gen    erforderlich, um die Ursachen für diese  Mängel     festzustellen,    ohne     .deren,        Abstellung       eine allgemeinere     Einführung    der     Licht-          bogenschweissurng    von Leichtmetallen nicht  denkbar erscheint.

   Im Laufe     dieser    Arbeiten  zeigte es sich.,     dass    die Gasaufnahme eine  Folge     der    innigen Berührung zwischen dem       hocherhitzten;    Metall und der umgebenden  Atmosphäre ist,     und        .dass        es    ganz     wesentlich     darauf ankommt, diese     Berührung    zu ver  hindern.     Zu        diesem        Zweck    wurden.

   die Elek  troden mit     Flussmitteln        umhüllt    oder gefüllt  und die     Hauptaufgabe    dieser Hüllen war, die  bei der Erhitzung des Aluminiums entste  henden     Ogydhäute    zu verschlacken.

   Den die  Elektrode     unmantelnden        Flussmitteln    war  aber die Lösung     weiterer        Aufgaben        zugo-          dacht    worden;

       insbesondere        sollten,    sie eine       Stabilisierung    und -eine     Ionisierung    des       Lichtbogens    bewirken.     Weitere        Anfor        derun-          gen,    die an die Ummantelung der     Elektrode          gestellt        werden    müssen, sind     ausreichende     Stossfestigkeit, wobei die     Zündfähigkeit    nicht      leiden darf,

   und     betiüöendr        SicherhE#it        geben          Wasseraufnahme    aus der Luft.     Schliesslieb     soll die erkaltete, mit den     Oxyden        beladene     Schlacke leicht     entfernbar    sein.  



  Die nähere     Untersuchung    der     beim     Schweissen von Leichtmetall mit     dem    Licht  bogen sieh     abspielenden        Vorgänge    hat nun  zu der Feststellung geführt,     dass    es nicht  möglich. ist, alle diese an die     Umhüllung    zu  stellenden Anforderungen durch     einen    aus  einer einheitlichen     Mischung        aufbeha.uten          Überzug    zu erfüllen.  



  Beispielsweise ist ein Teil der Salze, d       ren    man sich zur Erzielung der     Oxydlöslieli-          keit        bezw.    zur Einstellung des     Schmelz-          punktes    bedienen muss,     hygroskopisch.    Mit  feucht gewordenen Elektroden. kann man  aber schon     weben    der durch das     Spratzen     bedingten Störungen eine befriedigende       Sehweissung    nicht durchführen.  



       An:d-ere    Mischungen, die vielleicht eine       ausreichende        Schlagfestigkeit    mit genügen  der     Zündfähigkeit    vereinigen,     schmelzen          schwer    und ungleichmässig     -ab.        infolgedessen     bleiben     Vorsprünge    oder     Zacken    an der U     m-          hüllung        stehen,    die die     Annäherung    der  Elektrode an     -las    zu schweissende     Stück     erschweren.

   Bei     genübender        Dünnflüssigkeit     der Umhüllung reicht häufig die     Abdeckung     der Raupe gegen Luftzutritt nicht aus, weil  die     Schlacke    von dem lebhaft sich     bewegen-          den        Lichtbogen    allzu leicht von dein ge  schmolzenen Metall     abgedrängt    wird.  



  Diese verschiedenen     Auf-a.ben.    die der  Ummantelung zufallen, können dadurch       bleichzeitig    und vollkommen gelöst  -erden.  dass: die der     Seele        benachbarten        Schichten    die  niedriger     schmelzenden    und     hyg        roskopisrhen     Anteile eines für die     Lichtbogenscliweissunb     des Aluminiums und dessen     Legierungen          geeigneten        Stoffgemisches    enthalten, das       Aluminiumoxyd    zu lösen imstande ist,

   wäh  rend die äussern Schichten aus höher schmel  zenden und nicht     hygroskopischen,        schlak-          kenbildenden    Anteilen bestehen.  



  Auf diese Weise ist man in .der     Lage.     beispielsweise die Wasser anziehenden Salze  in den     innern        Schichten    der U     mbüllunb    un-         terzubrinäen,    und die     :iussern        schichten    aus  solchen Stoffen oder     Stoffgemischen    zu bil  den, deren     Schmelzpunkt    hoch     genug    ist. da  mit beim     3bschinelzen    der Elektrode ein den       Lichbo-en    führender     Kraterrand        stehen     bleibt.

   Es ist ohne     weiteres        klar,    dar bei  einer     gleicliniä.ssigen    Verteilung der     schwerer     schmelzenden Bestandteile     über    den gesamten       Querschnitt    der     Umhüllung    der für die Sta  bilisierung des Lichtbogens     ervaünschte    Kra  ter sich nicht so leicht erreichen lässt, als  wenn     vorzugsweise    die äussern Zonen der       Umhüllung    die     schwerer        schmelzbaren    An  teile     cathalten.    Anderseits hat es sich als vor  teilhaft erwiesen.

   die leichter zu ionisieren  den     Anteile    des     Flussmiltelin    der unmittel  baren     Umgebung    des     Metallhernes    der     Elek-          t.rode        unterzubringen.     



  Es ist zwar nicht erforderlich, die -ein  zelnen Schichten. der     Umhüllung,    die zum       Beispiel    durch     Tauchen    in die die entspre  chenden Bestandteile. enthaltenden     Auf-          seliläanmunben    auf den Stab aufgebracht  werden, durch     Zwischenschichten    voneinan  der zu trennen.

       Es    hat sich     a.lier        gezeigt.        dal     solche     Zwischenlaben    recht     wertvolle    Dienste  leisten können, unter anderem wenn es da  rauf ankommt, einen     besonderen    Schutz     -e-          ;en        Wasseraufnahme    zu schaffen. Insbeson  dere hat es sich in diesem Fall auch als vor  teilhaft erwiesen, in die     Zwischenlaben    oder  -schichten     indifferente    Stoffe. z. B.     31umi-          niumbron7epulver,    einzulagern.  



  Beim Schweissen von     Rennaluminium    hat  sich, uni ein Beispiel     zii    nennen. eine U     nl-          hüllunb    bewährt,     die    in ihrer     Innenschicht     aus einem     Gemisch    von     llkaliehloriden    mit       Lilhiumehlorid        besteht.        während    die Aussen  schicht aus einer     lliscliung    von     31kali-A1u-          miniumfluoriden    mit     A-lkalichloriden    be  steht.

   Die     Mengenverhältnisse,    in denen die  zum     Aufbau    der     verschiedenen    Schichten  benutzten     Salze    miteinander gemischt wer  ben. richten sich unter anderem nach dem       Schmelzpunkt    der     zii        sclnveissenden    Teile       bezw.    des Schweissdrahtes.  



  Bei     Reinaluniinium    hat sich zum Beispiel       folgende    Mischung bewährt:    
EMI0003.0001     
  
    <I>Innenzone:</I> <SEP> 22,5-40 <SEP> Teile <SEP> NaCl
<tb>  37,5-50 <SEP> " <SEP> KCl
<tb>  10 <SEP> " <SEP> Licl
<tb>  9,5-l8 <SEP> " <SEP> SNaF <SEP> . <SEP> 3A1F <SEP> 3
<tb>  <I>,Iecssenzoroae:</I> <SEP> 15-45 <SEP> NaCl
<tb>  30-50 <SEP> " <SEP> KCl
<tb>  5-15 <SEP> SNaF <SEP> . <SEP> 3AlF;S
<tb>  10-20 <SEP> " <SEP> Na@,AlF,       Erforderlichenfalls können auch mehr  als zwei Zonen gebildet werden.     Ebenso     empfiehlt sich eine Aufteilung der einzelnen  Mischungen im Mantel und in der Seele hoh  ler Schweissstäbe.  



  Wenn mehr als eine Schicht als Umman  telung der Elektrode benutzt werden, hat  man einen viel weiteren Spielraum     in    der  Wahl der Mischungsverhältnisse und die ein  zelnen     Bestandteile    können besser zur Wir  kung kommen, als bei einer einheitlich zu  sammengesetzten Ummantelung, und teure  Beimischungen können beispielsweise besser  ausgenutzt werden. Es können, und hierin  liegt einer der Hauptvorteile der vorliegen  den Elektrode, die Eigenschaften des Licht  bogens so     beeinflusst    werden, dass     ein    bisher  nicht erreichter gleichmässiger     Abbrand    ein  tritt.

   Zugleich kann der schädliche     Einbrand     am Rand der     Schweissraupe    vermieden wer  den und, dank der gesteigerten Mischungs  möglichkeit, eine derart wirksame Bedeckung  der flüssigen     Schweissraupe    mit dem Fluss  mittel eintreten, dass die Schweissnaht in  einem bisher     unbekannten    Masse gasfrei  bleibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrode für die Lichtbogenschweissung von Aluminium und dessen Legierungen mit einer schlackenbildenden Umhüllung, die aus mehreren, aus Gemischen echter Salze aufgebauten Schichten besteht, da- durch gekennzeichnet, dass die der Seele benachbarten Schichten die niedriger schmelzenden und hygroskopischen An teile eines für die Lichtbogenschweissung von Aluminium und dessen Legierungen geeigneten Stoffgemisches enthalten, das Aluminiumoxyd zu lösen imstande ist, während die äussern Schichten aus höher schmelzenden und nicht hygroskopi schen, schlackenbildenden Anteilen be stehen.

   TI. Verfahren zur Herstellung ummantelter Elektroden nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Umman telung durch Tauchen in die die ver schiedenen Bestandteile enthaltenden Aufschlämmungen erzeugt wird. UNTERANSPRüCHE: 1. Elektrode nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die der Seele benachbarte Schicht aus einer Mischung von Alkalichloriden mit Lithiumcblorid besteht. 2.

   Elektrode nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die äussere Schicht aus einer Mischung von Alkali- Aluminiumfluoriden mit Alkalichlorid besteht. 3. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten der Umhüllung durch Zwi schenlagen getrennt werden. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten der Umhüllung durch Zwi schenlagen aus indifferenten Stoffen getrennt werden.