Gesinterte Schweisselektrode Für die Verschleisspanzerung sind Schweissdrähte aus tropfbaren Hartlegierun gen wie Stelliten, aus hochchromhaltigen Le gierungen und aus austenitischen Mangan stählen bekannt, Ferner wurden für diesen Zweck Metallröhrchen empfohlen, in welche Hartmetall in zerkleinerter Form :eingefüllt oder eingesintert wird; in Ausnahmefällen haben auch bereits Schweissstäbe aus gesinter tem Hartmetall Verwendung gefunden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Elektrode, die eine hohe Härte des Schweissgutes mit besonders guten Verschleiss eigenschaften verbindet. Diese Elektrode ist nicht nur zur Herstellung von Aufpanzerun gen vorteilhaft, die auf Reibverschleiss bean sprucht werden, sondern kann auch mit Vor teil zur Herstellung von Werkzeugen be nützt werden.
Der Verwendung von Schweissstäben aus gesintertem Hartmetall für die Lichtbogen schweissung stand bisher die Schwierigkeit entgegen, dass man mit den für Hartmetall körper üblichen Sintermethoden den Bedin gungen nicht entsprechen konnte, die man an eine Elektrode bezüglich Verschleissbarkeit stellen muss. Selbst wenn man aber von diesen Voraussetzungen absehen würde, besteht bei derartigen Elektroden die Gefahr einer un erwünschten Mischkristallbildung, die im Schweissgut zu wesentlichen Verminderungen der Verschleissfestigkeit führen kann.
Die Forderung nach guter Schweissbarkeit und hoher Verschleissfestigkeit des Schweiss gutes kann erfindungsgemäss mit einer gesin terten Schweisselektrode, die wenigstens eines der Karbide der Metalle der 4. bis 6. Gruppe des periodischen Systems und wenigstens ein Metall der Eisengruppe enthält, dann erfüllt werden, wenn die Randzone der Schweisselek trode einen höheren Sinterungsgrad als der Kern derselben aufweist.
Derartige Elektroden zeigen in der Rand zone eine mit dem Sinterungsgrad derselben. zunehmende elektrische Leitfähigkeit, wäh rend im Elektrodenkern eine unerwünschte und für die Verschleisseigenschaften des Schweissgutes nachteilige Mischkristallbildung unter Beteiligung von Hilfsmetallkarbiden unterbleibt.
Die gesinterte Schweisselektrode kann ferner Nitride und/oder Boride der Metalle der 4. bis 6. Gruppe :des periodischen Systems enthalten.
Die erfindungsgemässe Randzone kann durch Wahl geeigneter Sinterbedingungen wie der Sinterzeit und vor allem der Sinter- tempera.tur und eines bestimmten Kohlen stoffgehaltes einer in Wasserstoff zur Sin- terung gelangenden Pulvermischung herbei- geführt werden. Der Kohlenstoffgehalt wird dabei so gewählt, dass , einerseits die von aussen nach innen fortschreitende Entkohlung eine wesentliche Erleichterung der Sinterung der Randzone zur Folge hat, während ander seits der nicht entkohlte Kern der Elektrode vor einer unerwünschten Mischkristallbildung geschützt wird.
Die Einstellung des erfor derlichen Kohlenstoffgehaltes kann durch .Zu gabe von Metall bei zu hohem Kohlenstoff gehalt der vorliegenden Pulvermischung bzw. durch Zugabe von Russ bei zu niedrigem Kohlenstoffgehalt erfolgen. Überschüssiger Kohlenstoff im Kern der Elektrode wirkt beim Abschweissen als Schutzgasbildner.
Zur Herstellung derartiger Elektroden werden die Mischungen aus den Metallen in Pulverform und Kohlenstoff zweckmässig zu Stäben verpresst und je nach der Feinheit der verpressten Pulver zwischen 1300 und 1400 C während etwa 1,5 Stunden in Wasserstoff ge sintert.
Die zu verpressenden und zu sinternden Pulvergemische können 5 bis 500/o Eisenpul ver, 48 bis 900/o Wolframpulver und 2 bis 611/o Kohlenstoff enthalten.
Beispielsweise wurden zur Herstellung er findungsgemässer Schweisselektroden Pulver gemische nach gemeinsamer Vermahlung in Kugelmühlen verpresst und gesintert, die aus 200/o Eisenpulver, 74,750/o Wolframpulver und aus 5,251/o Kohlenstoff oder aus 2011/o Eisenpulver, 56'0/o Wolframpulver, 160/o Ti tanpulver und 80/o Kohlenstoff bestanden.
Für die elektrische Lichtbogenschweissung werden die erfindungsgemässen Schweisselek troden vorteilhaft mit einer Hülle versehen. Es können hierbei sowohl Presshüllen als auch Tauchhüllen zur Verwendung kommen. Be sonders vorteilhaft sind an sich bekannte kalkbasische Hüllen. Die erfindungsgemässen Schweisselektro den sind mit Vorteil im blanken Zustand für die Gasschmelzschweissung sowie für die Ver schweissung nasch dem Arcatom-, Argonarc- und Heliarcverfahren geeignet.
Sintered welding electrode For wear armoring, welding wires made of dripable hard alloys such as stellite, high-chromium alloys and austenitic manganese steels are known. Furthermore, metal tubes were recommended for this purpose, into which hard metal in comminuted form: is filled or sintered; In exceptional cases, welding rods made of sintered hard metal have also been used.
The present invention relates to an electrode that combines a high degree of hardness of the weld metal with particularly good wear properties. This electrode is not only advantageous for the production of Aufpanzerun conditions that are claimed on frictional wear, but can also be used with some advantages for the production of tools.
The use of welding rods made of sintered hard metal for arc welding has hitherto been opposed to the difficulty that the sintering methods customary for hard metal bodies could not meet the conditions that must be placed on an electrode with regard to wearability. Even if one were to disregard these prerequisites, there is a risk of undesired mixed crystal formation with such electrodes, which can lead to substantial reductions in wear resistance in the weld metal.
The requirement for good weldability and high wear resistance of the weld can be met according to the invention with a sintered welding electrode which contains at least one of the carbides of the metals of the 4th to 6th group of the periodic table and at least one metal of the iron group, if the Edge zone of the welding electrode has a higher degree of sintering than the core of the same.
Such electrodes show in the edge zone one with the same degree of sintering. increasing electrical conductivity, while in the electrode core an undesirable and detrimental mixed crystal formation with the participation of auxiliary metal carbides, which is detrimental to the wear properties of the weld metal, does not occur.
The sintered welding electrode can also contain nitrides and / or borides of the metals of the 4th to 6th group: of the periodic system.
The edge zone according to the invention can be brought about by selecting suitable sintering conditions such as the sintering time and above all the sintering temperature and a certain carbon content of a powder mixture which sintered in hydrogen. The carbon content is chosen so that, on the one hand, the decarburization progressing from the outside inwards significantly facilitates the sintering of the edge zone, while on the other hand the non-decarburized core of the electrode is protected from undesired mixed crystal formation.
The required carbon content can be set by adding metal if the carbon content of the powder mixture is too high or by adding soot if the carbon content is too low. Excess carbon in the core of the electrode acts as a protective gas generator during welding.
To produce such electrodes, the mixtures of the metals in powder form and carbon are expediently pressed into rods and, depending on the fineness of the pressed powder, sintered in hydrogen between 1300 and 1400 C for about 1.5 hours.
The powder mixtures to be pressed and sintered can contain 5 to 500 / o iron powder, 48 to 900 / o tungsten powder and 2 to 611 / o carbon.
For example, for the production of welding electrodes according to the invention, powder mixtures were pressed and sintered after joint grinding in ball mills, consisting of 200 / o iron powder, 74.750 / o tungsten powder and 5.251 / o carbon or 2011 / o iron powder, 56.0 / o tungsten powder, 160 / o titanium powder and 80 / o carbon passed.
For electric arc welding, the welding electrodes according to the invention are advantageously provided with a cover. Both press sleeves and immersion sleeves can be used here. Lime-based casings known per se are particularly advantageous. The welding electrodes according to the invention are advantageously suitable in the bare state for gas fusion welding and for welding according to the Arcatom, Argon Arc and Heliarc processes.