CH441953A - Verfahren zum Schweissen von Gusseisen, insbesondere von Gusseisen mit Kugelgraphit - Google Patents

Description

  Verfahren zum Schweissen von Gusseisen, insbesondere von Gusseisen mit Kugelgraphit    Es ist bekannt, Gusseisen mit Kugelgraphit zu  schweissen, und zwar sowohl zum sog. Reparatur- oder  Auftragschweissen, als auch zur Herstellung von Ver  bindungen zwischen Stücken aus Gusseisen mit Kugel  graphit selbst oder von solchen Stücken mit anderen  Eisenwerkstoffen, insbesondere Stahl. Hierbei war es  bisher jedoch immer erforderlich, die Schweissstelle  einer nachfolgenden Glühung zu unterziehen, wenn die  Eigenschaften des Grundwerkstoffes auch in der  Schweissverbindung erreicht werden sollten. Dies hat  sich jedoch in den Fällen als nachteilig erwiesen, in  denen Werkstücke aus Gusseisen mit Kugelgraphit an  solchen Gegenständen verschweisst werden sollen, die  auf Grund ihrer Grösse, z.B. Brücken oder Schiffen,  nicht im Glühofen geglüht werden konnten.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfah  ren zum Schweissen von Gusseisen, insbesondere von  Gusseisen mit Kugelgraphit, durch welches diese Nach  teile vermieden werden können. Dieses Verfahren ist  dadurch gekennzeichnet, dass ein Schweissstab verwen  det wird, der aus Gusseisen besteht, das 3 bis 4.%  Kohlenstoff, 2 bis 3% Silicium, unter 0,10% Phosphor  und unter 0,1% Mangan enthält und dessen Graphit  entweder in kugeliger Form vorliegt oder nach dem  Schmelzen und Erstarren in kugeliger Form ausge  schieden wird, und das auf Grund seiner Zusammen  setzung, also nicht allein wegen seines Siliciumgehaltes,  beim Giessen in Wandstärken von 10 bis 20 mm voll  ständig oder überwiegend ferritisch erstarrt.

   Die Ten  denz zur ferritischen Erstarrung des Schweissgutes soll  also nicht allein durch seinen hohen Siliziumgehalt, der  bekanntermassen die ferritische Erstarrung begünstigt,  herbeigeführt sein, sondern es soll der Gehalt an den  übrigen Begleitelementen sein, der die ferritische Er  starrung bewirkt. Die ferritische Erstarrung dieses  Schweissgutes erfolgt, wenn man es in Stücke von 10  bis 20 mm Wandstärke vergiesst, nicht etwa nur nach  besonders langsamer Abkühlung, bei welchem auch  andere Gussorten in den genannten Wandstärken zur  \ferritischen Erstarrung gebracht werden können, son-    dern bei normaler Abkühlungsgeschwindigkeit, z.B.  beim Vergiessen in Sandformen.  



  Der Schweissstab selbst braucht nicht unbedingt  aus Gusseisen mit Kugelgraphit zu bestehen, in dem  der Kohlenstoff in Form von Sphärolithen ausgeschie  den ist, sondern er kann auch aus einem mit Magne  sium behandelten Gusseisen mit einem sog.     weisser-          starrten    Gefüge bestehen, das den zur Kugelgraphitbil  dung erforderlichen Magnesiumgehalt aufweist und  lediglich noch nicht der für die Kugelgraphitausschei  dung erforderlichen Glühung unterworfen ist. Durch  die beim Schweissen eintretenden thermischen Vor  gänge wird die Ausscheidung kugeligen Graphits nach  geholt.  



  Der erfindungsgemäss verwendete Schweissstab  kann sowohl zum Reparaturschweissen als auch zum  Verbindungsschweissen verwendet werden. Das Werk  stück, dass mit einem derartigen Schweissstab einer  Reparaturschweissung unterzogen werden kann, kann  aus Gusseisen mit Kugelgraphit, aus Temperguss und  aus Grauguss bestehen. Beim Verbindungsschweissen  kann im allgemeinen mindestens einer der zu verbin  denden Werkstücke aus Gusseisen mit Kugelgraphit  bestehen. Das andere Teil kann ebenfalls aus     Gussei-          sen    mit Kugelgraphit, aber auch aus Stahl, Temperguss  oder Grauguss bestehen. Es ist aber auch möglich, den  erfindungsgemäss vorgeschlagenen Schweissstab zum  Verbinden von zwei Graugussteilen zu verwenden.

   Der  Schweissstab kann sowohl eine Schweisselektrode sein;  er kann aber auch als Schweisszusatzwerkstoff beim  autogenen Schweissen dienen.  



  Falls Teile aus Gusseisen mit Kugelgraphit     ge-          schweisst    werden sollen, so sind die Ergebnisse dann  am besten, wenn das Gusseisen die Forderungen er  füllt, die an den erfindungsgemäss vorgeschlagenen  Schweissstab gestellt sind. Er soll mit Vorteil also  ebenfalls eine Zusammensetzung haben, die dem     Guss-          eisen    die Tendenz verleiht, unter den genannten Bedin  gungen     ferritisch    zu erstarren. Das bedeutet aber nicht,  dass nur Werkstoffe in der genannten Wandstärke ver-      schweisst werden können, sondern diese ist lediglich  für die Kennzeichnung der Gussqualität massgebend.  



  Besonders günstige Zusammensetzungen für den  Schweissstab und gegebenenfalls auch für das zu     ver-          schweissende    Werkstück ergeben sich bei Siliciumge  halten zwischen 2,5 und 3%, Mangangehalten unter  0,06% und Phosphorgehalten unter 0,05%.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren sei an folgendem  Beispiel erläutert:  Beispiel  Zwei Platten aus Gusseisen mit Kugelgraphit mit  einer Zusammensetzung von 3,9% Kohlenstoff, 2,5%  Silizium, 0,03% Phosphor, 0,055% Magnesium und  0,008% Mangan wurden mit einer V-förmigen  Schweissnaht autogen verschweisst. Der Schweissstab  hatte die gleiche Zusammensetzung. Die Platten wur  den bei einer Vorwärmtemperatur von 200  C     ver-          schweisst.    Eine Nachglühung fand nicht statt. Die  metallografische Prüfung hat ergeben, dass die  Schweissnaht völlig frei von harten Gefügebestandtei  len, wie Ledeburit oder Martensit war. Die ermittelten  Festigkeitswerte der Schweissnaht waren 84,0 kg/mm2  Zugfestigkeit und 6,0% Dehnung. Der über die  Schweissnaht ermittelte maximale Härtewert lag bei  290 kg/mm2 Brinell.

   Im Biegeversuch wurde ein Bie  gewinkel von 20  ermittelt. In dem Beispiel wurde nur  auf 200  C vorgewärmt; bei einer höheren     Vorwär-          mung    wird die Plastizität der Schweissverbindung noch  verbessert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Schweissen von Gusseisen, insbe sondere von Gusseisen mit Kugelgraphit, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Schweissstab verwendet wird, der aus Gusseisen besteht, das 3 bis 4% Kohlenstoff, 2 bis 3% Silicium, unter 0,1% Phosphor und unter 0,1% Mangan enthält und dessen Graphit entweder in kugeliger Form vorliegt oder nach dem Schmelzen und Erstarren in kugeliger Form ausgeschieden wird und das auf Grund seiner Zusammensetzung, also nicht allein wegen seines Siliciumgehaltes, beim Giessen in Wandstärken von 10 bis 20 mm vollständig oder über wiegend ferritisch erstarrt. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Verwendung eines Schweissstabes mit 2,5 bis 3% Silizium, unter 0,06% Mangan und unter 0,05% Phosphor.

   PATENTANSPRUCH II Anwendung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1 zum Schweissen von Gusseisen mit Kugelgraphit, dessen Zusammensetzung im Rahmen der im Patentan spruch I angegebenen Gehalte für den Schweissstab liegt.