Schweissstabelektrode und Verfahren zu deren Herstellung. Es ist bekannt, bei der elektrischen Schwei ssung Elektroden zu benutzen, welche die bei der Schweissung erforderlichen Zusätze in Form einer Umhüllung oder als Seele besitzen. Von diesen Elektroden haben sich die mit einer Umhüllung versehenen Schweissstäbe in der Praxis in grösstem Umfang durchgesetzt. Sie benötigen einen fertiggeformten Draht als Seele, und die Umhüllung wird auf mehr oder weniger komplizierte Weise auf diese Seele aufgebracht..
Die Umhüllung der Elektrode verfolgt den Zweck 1. den Lichtbogen zu stabilisieren, der ohne Zusätze nur schwer gehalten werden kann. Die Schweissung mit, Wechselstrom wurde hierdurch erst praktisch möglich.
2. eine Schutzgashülle um den Lichtbogen zu bilden, welche die schädlichen Einflüsse der umgebenden Luft verhindert.
3. die richtige Zusammensetzung des Schweissgutes zu gewährleisten, derart, dass nicht nur der im Lichtbogen unvermeidliche Abbrand einiger Legierungselemente aus geglichen wird, sondern darüber hinaus noch eine Legierung des Schweissgutes erfolgt unter Bildung einer dünnflüssigen, schützend wir kenden Schlacke.
In metallurgischer Hinsicht muss also die Umhüllungsmasse durch den Zusatz verschie dener Mineralien, Flussmittel und Legierungs elemente mit der Zusammensetzung des Eisen drahtes so abgestimmt erden, dass die sich ergebende Elektrode bzw. die damit erfolgte Schweissrom nicht nur hochwertiger ist als der Eisendraht allein, sondern sich auch je weils dem zu verschweissenden Grundmaterial anpasst.
Darüber hinaus muss eine völlig homogene und zentrische Verteiltung der Umhüllungs masse auf dem Eisendraht gewährleistet sein. Infolge der verschiedenartigen spezifischen Schwere der Bestandteile der Umhüllungs- masse treten bei deren Herstellung leicht Ent mischungen auf, die sieh arbeitstechnisch schädlich auswirken.
Auch beim Auftragen der Umhüllungs masse ist es mitunter schwierig, die Zentrizität der Auftragsmasse zu dem Draht zu wahren.
Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Schwierigkeiten und -Mängel, die bei der Herstellung- von ummantelten Elektroden auf treten, vermieden. Bei der neuen Elektrode wird auf die Verwendung eines kompakten Drahtes als Seele der Elektrode verzichtet. Sie besteht aus einem pulverförmigen Gemisch der zum Schweissen erforderlichen Bestand teile und einer sich nach dem Rand zu allmäh lich verfestigenden Hülle, deren Randzone hohe mechanische Festigkeit aufweist.
Zur Herstellung des Elektrodenstabes wird das pulverförmige Gemisch der zum Schwei ssen erforderlichen Bestandteile dureh Pressen zii einem Stab verformt und hierauf mit Hilfe eines elektrischen Stromes hoher Frequenz lediglich an der Oberfläche derart erhitzt, dass die '-Metallteilchen des Pulvergemisches eine dünne, mechaniseli feste Haut bilden, ohne dass die Hauptmasse im Kern der Elektrode eine Veränderung erleidet.
Zaun Verpressen des Pulvergemisches sind sehr hohe Pressdrucke von beispielsweise 2 bis 20 Tonnen/cm2 erforderlich, wie sie in der Pulvermetallurgie üblich sind.
Die Zusammensetzung der Zusatzstoffe ist nun nicht mehr von der jeweiligen metallur gischen Beschaffenheit des zur Verfügung ste henden Drahtes abhängig, sondern kann dem zu verarbeitenden Eisenpulver, dessen Qua lität festliegt, ein für allemal angepasst wer den. Die Zusammensetzung des Pulvergemi sches kann z.
B. entsprechend einem der bei den folgenden Beispiele gewählt werden:
EMI0002.0005
Beispiel <SEP> ±: <SEP> Beispiel <SEP> II:
<tb> Eisenpulver <SEP> 801/o <SEP> Eisenpulver <SEP> 80 <SEP> I/ <SEP> o
<tb> Ferrosilizium <SEP> 5 <SEP> 0/o <SEP> Ferrosilizium <SEP> 10 <SEP> 0/0
<tb> Ferromangan <SEP> 5 <SEP> 0/o <SEP> Kalkstein <SEP> 41/o
<tb> Kaolin <SEP> 10 <SEP> 0/o <SEP> Flussspat <SEP> 41/o
<tb> Kaolin <SEP> \? <SEP> 0/0 Als Eisenpulver wird vorteilhaft gemahle ner schwedischer Eisenschwamm verwendet.
Die Pulvergemische können entweder durch Formpressen oder durch Spritzpressen ver- presst werden; im letzteren Falle empfiehlt es sich, das Pulvergemisch vorerst mit einer plastizierenden Flüssigkeit, wie Wasserglas lösung oder Natriumalginatlösung zu ver mischen, um übermässig hohe Pressdrücke zu vermeiden. Die Presslinge müssen dann vor der erfindungsgemäss vorzunehmenden Er hitzung getrocknet werden.
Zweckmässig wird die Erhitzung innerhalb eines Schutzgases, z. B. Wassergas oder Gene ratorgas, oder durch Verbrennen von Wasser gas bzw. Generatorgas erhaltene Verbren nungsgase bei kontinuierlichem Durchgang durch das Induktionsfeld durchgeführt. Zur Verstärkung der mechanischen Festigkeit der Einspannenden des Schweissdrahtes empfiehlt es sich ferner, diese mit einem hochfrequenten Induktionsstrom grösserer Tiefenwirkung zu behandeln bzw. einer Nachbehandlung dieser Art auszusetzen.
Ferner ist es möglich, die erfindungsgemäss erzeugte Randzone dadurch zu verstärken, dass man sie nachträglich mit einem nach irgend einem bekannten Verfahren hergestellten Me tallüberzug versieht.
Welding rod electrode and process for their manufacture. It is known to use electrodes for electrical welding which have the additives required for welding in the form of a cover or a core. Of these electrodes, the sheathed welding rods have established themselves to the greatest extent in practice. You need a pre-formed wire as a core, and the sheathing is applied to this core in a more or less complicated way.
The purpose of encasing the electrode is 1. to stabilize the arc, which is difficult to hold without additives. This made welding with alternating current possible in practice.
2. a protective gas envelope to form the arc, which prevents the harmful effects of the surrounding air.
3. to ensure the correct composition of the weld metal, so that not only the inevitable burn-off of some alloying elements in the arc is compensated, but also an alloy of the weld metal takes place with the formation of a thin, protective slag.
From a metallurgical point of view, the coating compound must be matched to the composition of the iron wire by adding various minerals, flux and alloying elements so that the resulting electrode or the welding current produced with it is not only of higher quality than the iron wire alone, but itself also depending on the base material to be welded.
In addition, a completely homogeneous and centric distribution of the coating mass on the iron wire must be guaranteed. As a result of the different specific gravity of the constituents of the coating compound, segregation easily occurs during its production, which is detrimental to the workforce.
Even when applying the coating compound, it is sometimes difficult to maintain the centricity of the application compound with respect to the wire.
According to the present invention, these difficulties and deficiencies that occur in the manufacture of coated electrodes are avoided. The new electrode does not use a compact wire as the core of the electrode. It consists of a powdery mixture of the components required for welding and a sheath that gradually solidifies after the edge, the edge zone of which has high mechanical strength.
To produce the electrode rod, the powdery mixture of the components required for welding is deformed by pressing it into a rod and then only heated on the surface with the aid of a high frequency electric current in such a way that the metal particles of the powder mixture form a thin, mechanically firm skin without changing the main mass in the core of the electrode.
Fence pressing the powder mixture requires very high pressures of, for example, 2 to 20 tons / cm2, as is customary in powder metallurgy.
The composition of the additives is no longer dependent on the respective metallurgical properties of the available wire, but can be adapted once and for all to the iron powder to be processed, the quality of which is fixed. The composition of the Pulvergemi cal can, for.
B. can be selected according to one of the following examples:
EMI0002.0005
Example <SEP> ±: <SEP> Example <SEP> II:
<tb> iron powder <SEP> 801 / o <SEP> iron powder <SEP> 80 <SEP> I / <SEP> o
<tb> Ferrosilicon <SEP> 5 <SEP> 0 / o <SEP> Ferrosilicon <SEP> 10 <SEP> 0/0
<tb> Ferromanganese <SEP> 5 <SEP> 0 / o <SEP> Limestone <SEP> 41 / o
<tb> Kaolin <SEP> 10 <SEP> 0 / o <SEP> fluorspar <SEP> 41 / o
<tb> Kaolin <SEP> \? <SEP> 0/0 The iron powder used is advantageously ground Swedish sponge iron.
The powder mixtures can be compressed either by compression molding or by transfer molding; In the latter case, it is advisable to first mix the powder mixture with a plasticizing liquid, such as water glass solution or sodium alginate solution, in order to avoid excessively high pressure. The pellets must then be dried before the heating to be carried out according to the invention.
The heating is expedient within a protective gas, e.g. B. water gas or generator gas, or combustion gases obtained by burning water gas or generator gas carried out with continuous passage through the induction field. To increase the mechanical strength of the clamping ends of the welding wire, it is also advisable to treat them with a high-frequency induction current of greater depth or to subject them to post-treatment of this type.
Furthermore, it is possible to reinforce the edge zone produced according to the invention by subsequently providing it with a metal coating produced by any known method.