CH451663A - Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindungen durch Elektroschlackeschweissung - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindungen durch Elektroschlackeschweissung    Es ist bekannt, dass bei der     Elektroschlackeschweis-          sung    der Schweissspalt durch das Abschmelzen des ins  Schlackenbad eintauchenden Zusatzdrahtes ausgefüllt  wird, wobei dieses Abschmelzen im Gegensatz zum     Un-          terpulverschweiissen    ohne Bildung eines elektrischen  Lichtbogens erfolgt.  



  Das erhaltene Schweissgut besteht jedoch bei beiden  Verfahren zu einem erheblichen Anteil aus aufgeschmol  zenem Grundwerkstoff, jedoch beträgt beim     Elektro-          schlackeschweissverfahren    dieser Anteil nur etwa 20%  während er beim Unterpulververfahren 60 bis 70% be  tragen kann.  



  Beim Elektroschlackeschweissen wird das sich unter  einer Schlackendecke befindende Bad in einem Raum  gebildet, der durch die miteinander zu verschweissenden       Stirnflächen    des     Grundwerkstoffes    einerseits und durch  Kühlbeilagen andererseits gebildet wird. Dadurch wird  der oberste flüssige Teil der sich in vertikaler Richtung  aufbauenden Schweissnaht stets so warm gehalten, dass  die Voraussetzungen für die Bildung eines fehlerfreien       Schweissgutes    gegeben sind. Die Schlackendecke selbst  wird     unter    Benützung des     Schweissstromes    durch Wi  derstandserwärmung erhitzt. Das Aufschmelzen des  Grundwerkstoffes erfolgt im Bereiche der Schmelzbad  oberfläche.  



  Die Eigenart dieses Verfahrens bringt es nun mit  sich, dass sich, im wesentlichen von den Stirnflächen der  miteinander zu verbindenden     Grundwerkstoffe    ausge  hend, eine Stengelkristallzone bildet, welche die Ursache  für schlechte Zähigkeitseigenschaften des     Schweissgutes     zumindest im Bereiche dieser Zone darstellt.  



  Zur Beseitigung dieses Fehlers sind bereits verschie  dene Massnahmen metallurgischer Art vorgeschlagen  worden, von denen im vorliegenden Zusammenhang  besonders jene zu erwähnen wären, die sich mit Em  pfehlungen bezüglich der     Verwendung    legierter Zusatz  drähte befassen. Diesen Empfehlungen zufolge sollten  Verbesserungen durch Zusätze an Titan, Molybdän und  Vanadin zum Zusatzbad aussichtsreich sein.  



  Andere Vorschläge gingen dahin, dem für die Bil-    dung der Schlackendecke zur Verwendung kommenden  Pulver geeignete Zusätze zu geben. Da nun der Pulver  verbrauch für die Schlacke sehr gering ist, sind Zusätze  zum schlackenbildenden Pulver nur zu Beginn des       Schweissens        metallurgisch        wirksam.        Ausserdem    würde  sich     hierdurch    die Zusammensetzung der     Schweissnaht     von unten nach oben ändern, so dass also für eine  gleichmässige Zufuhr von Legierungsbestandteilen der  Weg über den legierten Zusatzdraht am aussichtsreich  sten erscheint.  



  Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden  Untersuchungen hatten daher insbesondere zum Ziel,  für Grundwerkstoffe aus unlegierten oder legierten Stäh  len mit weniger als 0,1% Ti, höchstens 0,45% C und  0 bis 8% eines Gesamtlegierungszusatzes, in welchem  jedoch die Anteile an Silizium und Mangan nicht ein  begriffen sein sollen, geeignete Zusatzdrähte zu ent  wickeln.  



  Versuche mit Zusätzen an Molybdän, Vanadin und  auch an     Aluminium        hatten    überraschenderweise kei  nen verbessernden Einfluss auf das Erstarrungsgefüge.  Hingegen erwies sich bei den in Betracht gezogenen       Stählen    das Titan dann als ein     wirksamer        Legierungszu-          satz    für den     Zusatzwerkstoff,    wenn es in Anteilen von  0,2 bis 0,8 0/o zugesetzt wurde. Die Wirkung des Titans  kann manchmal durch Aluminium verstärkt werden,  wobei aber aus nicht völlig geklärten Gründen der Alu  miniumanteil nur höchstens die Hälfte des zusätzlichen  Titangehaltes betragen darf.  



  Gegenstand der Erfindung ist somit ein     Verfahren     zur Herstellung von Schweissverbindungen durch     Elek-          troschlackeschweissung    von unlegierten oder legierten       Stählen,    welche     weniger    als 0,10/o     Ti"    höchstens  0,45 0/o C und einen     Gesamtlegierungszusatz,    der ohne       Berücksichtigung    eines     al'lf'älligen        Silizium-    und     Man-          aanRehaltes    0 bis 8 0/0 beträgt, enthalten und die Er  findung besteht darin,

   dass der Zusatzwerkstoff die  gleiche Zusammensetzung wie der zu schweissende Stahl  besitzt, jedoch zusätzlich einen     Legierungszusatz    von  0,2 bis 0,8 0/0     Ti    enthält.     Überdies    kann der Zusatz-      werkstoff bis 0,4% A1 enthalten, wobei der Alumini  umgehalt bis zu 50 0/o des zusätzlichen Titangehaltes  beträgt.  



  Innerhalb des angegebenen Bereiches für den Titan  anteil soll dieser vorzugsweise umso höher gewählt wer  den, je grösser die Breite des     Schweissspaltes    ist.  



  Durch die vorliegende Erfindung wird für eine be  stimmte Gruppe von Stählen der     Unterschlacken-          schweissung    die Möglichkeit zur Herstellung einwand  freier Schweissverbindungen durch Verwendung hierfür  geeigneter Zusatzdrähte eröffnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindun- gen durch Elektroschlackeschweissung von unlegier- ten oder legierten Stählen, welche weniger als 0,1% Ti tan, höchstens 0,45 0/o Kohlenstoff und einen Gesamt legierungszusatz, der ohne Berücksichtigung eines all fälligen Silizium- und Mangangehaltes 0 bis 8% be trägt, enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Zu satzwerkstoff die gleiche Zusammensetzung wie der zu schweissende Stahl besitzt, jedoch zusätzlich einen Le gierungszusatz von 0,2 bis 0,8 0/o Titan enthält.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zusatzwerkstoff überdies bis 0,411/o Aluminium mit der Massgabe enthält, dass der Alumi niumgehalt bis zu 50 0/o des jeweiligen zusätzlichen Ti- tangehaltes beträgt.