DE1026896B - Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweissen von Werkstuecken aus Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen von Werkstücken aus Stahl Die Erfindung bezieht sich auf ein. Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Werkstücken aus. Stahl, der höchstens geringe Mengen eines reduzierenden -Xletalls, z. B. weniger ad.s etwa. 0,2 '/o Si, enthält, unter Anwendung einer Schutzgasatmosphäre.
• Das Schweißen in einer Schutzgasatmosphäre ist bekannt, so, das Schweißen in einem Edelgas, weiterhin in Gemischen, aus Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd. Das Schweißen eines Werkstückes aus Stahl in einer aus Edelgasen bestehenden Schutzatmosphäre hat sich vor allein wegen des hohen Preises des. Edelgases nicht durchsetzen, können. Eine Schu.tzgasatmosphäre, die aus einem Gemisch von. Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd besteht, hat gleichfalls nicht in nennenswertem Umfang in die Praxis Eingang gefunden, was verständlich ist, weil neben der un.b"efriedigenden Güte der Sehweiße die Verwendung des sehr giftigen Koblenmon.oxyds als bedenklich betrachtet wurde. Auch die bisher bekanntgewordenen Versuche, Kohlendioxyd zu diesem Zweck zu verwenden, hatten sich nicht bewährt und führten stets zii unbrauchbaren Schweißstellen, wie der hierüber vorhandenen. Literatur zu entnehmen ist.
• Das Streben, eine Verschweißung unter Anwendung einer Schu tzgasatmosphäre durchzuführen, ist aber ungehindert weit verbreitet, und insbesondere geht das Streben dahin, an Stelle des so kostspieligen und stets in größeren Mengen benötigten Edelgases ein Gas verwenden zu können, das zum einen weniger kostspielig ist und zum anderen in weniger großen Mengen eine wirksame Schutzgasatmosphäre schafft.
• Bei der Untersuchung der Frage:, warum bei Ver-\vendung von Koblend.ioxyd bisher stets nur unbrauchbare Schweißstehlen erhalten. wurden, geluaigten die Erfinder zu der Erkenntnis, d.aß bei der Verwendung von Kohlendioxyd als Schutzgas eine bestimmte metallurgische Zusammensetzung des Schweißdrahtes von Wichtigkeit ist und daß erst dann befriedigende Schweißstellen erhalten werden, wenn leim Schweißen in einer aus Kohlendioxyd bestehen-(len Schutzgasatmosphäre ein Schweißstab aus Stahl verwendet wird, der ein Mindestgehalt an Mangan und überdies ein Mindestgehalt eines stark reduzierenden Metalls enthält. Somit besteht die- Erfindung in der Kombination des neuen Merkmals a) und des an sich bekannten Merkmals b), wonach gemäß a) als Schutzgas allein technisch reines Kohlendioxydgas verwendet wird und gemäß b) ein Schweißdraht aus Stahl reit mindestens 003 Gewichtsprozent Mangan und mindestens 0,3 Gewichtsprozent eines stark reduzierenden Metalls verwendet wird. Als stark reduzierende Legierungsbestandteile des beim Verfahren nach der Erfindung verwendeten Schweißdrahtes kommen vornehmlich Silicium, Titan, Aluminium, Chrom, Vanadium und Zirkonium in Frage.
• Mittels dieses Verfahrens nach der Erfindung, mit welchem also eine hisher bestehende Hemmung überwunden wird, Kohlendioxydgas als Schutzgas beim 1_ichtbogenschweißen zu verwenden, und mit weilchem Glas Vorurteil überwunden wird, da.ß das Schweißen in einer aus Kohlendioxyd bestehenden Schutzgasatmosphäre zu schlechten Schweißstellen. führe, lassen sich insbesondere nicht oder nicht vollständig desoxydierte- Stähle vorzüglich. schweißen. Erläuternd sei hierzu bemerkt: Bekanntlich gibt das geschmolzene Eisen während der Stahlerzeugung Gase. ab; hierbei ergibt sich ein Brausen der Schmelze; die: Schmelze kann beruhigt werden, indem reduzierende Metalle hinzugefügt werden. Eine nicht mehr brausende Schmelze ist hiernach als »beruhigtes Eisen« zu bezeichnen, und ein solches Eisen enthält keinen Sauerstoff mehr, da aus ihm die Eisenoxyde entfernt worden sind. Nicht oder nicht vollständig desosxydiertes Eisen ist somit ein Eisen, welches noch nicht beruhigt ist und, welches weniger als den zur Beruhigung erforderlichen Prozentsatz von etwa 002 a/o an reduzierenden Metallen, beispielsweise Silicium, aufweist. Ein solches Eisen enthält außer einem geringen Gehallt an Eisenoxyd üblicherweise maximal 1 Gewichtsprozent Mangan und einige Zehntelprozent anderer Metalle. Es muß als überraschend bezeichnet werden, daß hei Verfolgung der gekennzeichneten erfindungsgemäßen Regel beim Schweißen an Werkstücken, besonders wenn diese aus nicht oder nicht vollständig desoxydiertem Stahl bestehen, Schweißen vorzüglicher Qualität erhalten werden können, die frei von Porosität und Oberflächenfehlern. sind. Auch. mußte es überraschen, daß Kohlendioxyd nur in verhältnismäßig geringem Ausmaß mit dem Schweißmetall reagiert, so daß nur ein geringer Teil der reduzierenden Metalle durch die Einwirkung von Kohlendioxyd auf das Schweißmetall oxydiert wird.
• Als besonders zweckmäßig hat sich eine Stärke des Schweißdrahtes erwiesen, die zwischen 1,5 und 3,5 mm liegt, als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß der Gasverbrauch an Kohlendioxyd wesentlich geringer als bei Verwendung eines Edelgases ist; so hat sich gezeigt, daß ein Gasverbrauch von 5 bis 15 1 in der Minute einen ausreichenden. Schutz gewährt, wohingegen beispielsweise bei Argon, dem Lichtbogen mindestens 251 je Minute zugeführt werden. Somit ist es kennzeichnend für das erfin.d.ungsgemäße Verfahren, da,ß dem Lichtbogen weniger als 15 1 Kohlendioxydgas j e Minute zugeführt werden.
• Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung können, lange Schweißraupen in. verhältnismäßig kurzer Zeit niedergeschmolzen werden, wobei der Schweißkopf mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1.00; beispielsweise 1501 cm in der Minute längs der Schweißnaht verschoben werden kann, ohne daß eine fehlerhafte Schweiße entsteht. Dieser schnelle Vorschub, schließt es aus, daß die vom Lichtbogen erzeugte Wärme weiter in das Werkstück eindringt, so da.ß sich dieses auch nur verhältnismäßig wenig verwerfen kann..
• Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine an sich bekannte Apparatur verwendet werden.

Claims (3)

1. PATEN TANSPRL CIIr 1. Verfahren zum Lich.thogenschweißen von Werkstücken aus Stahl, der höchstens geringe Mengen eines reduzierenden Metalls, z. B. weniger als etwa 0,2 11/a Si, enthält, unter Anwendung einer Schutzgasatmosphäre, gekennzeichnet durch die Kombination des neuen Merkmals a) und des an sich bekannten Merkmals b) a) Als Schutzgas wird allein technisch reines Kohlendioxydgas verwendet; b) es. wird. ein Schweißdraht aus Stahl mit n iindestens 0,3 Gewichtsprozent Mangan und mindestens 0-,3 Gewichtsprozent eines stark reduzierenden Metalls verwendet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Schweißdrahtes 1,5 bis 3;5 mm beträgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtbogen weniger als 15 1 Kohlendioxydgas je Minute zugeführt werde... In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6.40 921, 668 83 i , 674 579, 726 719, 734111.