DE1029107B

DE1029107B - Process for the arc welding of composite metal workpieces whose base material is steel or iron and whose cover material is a non-ferrous heavy metal

Info

Publication number: DE1029107B
Application number: DEV6553A
Authority: DE
Inventors: Walter Haase; Alfred Schuessler
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1953-11-25
Filing date: 1953-11-25
Publication date: 1958-04-30

Description

Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Verbundmetallwerkstücken, deren Grundwerkstoff Stahl bzw. Eisen und deren Deckwerkstoff ein Nichteisenschwermetall ist Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Verbundmetallwerkstücken, deren Grundwerkstoff Stahl bzw. Eisen und deren Deckwerkstoff ein Nichteisenschwermetall ist, bei dem in den Spalt zwischen die Deckschichtkanten ein Zusatzwerkstoff eingelegt wird, der dem Deckwerkstoff entspricht.Process for arc welding composite metal workpieces, their Base material steel or iron and their cover material a non-ferrous heavy metal The invention relates to a method for arc welding composite metal workpieces, whose base material is steel or iron and whose cover material is a non-ferrous heavy metal is, in which a filler material is inserted into the gap between the outer layer edges corresponding to the covering material.

Bisher wurden plattierte Bleche so verschweißt, daß die Dicke der Deckschicht in der Schweißnaht mindestens erhalten, wenn nicht überschritten wurde. Man wollte damit erreichen, daß bei Fehlerstellen in der Schweißnaht (Poren usw.) eine genügende Schichtdicke aus edlem Werkstoff dem Korrosionsangriff Widerstand leisten konnte. Man hat aus diesem Grunde, wenn die Schweißstelle nur vom Grundwerkstoff her zugänglich war, wenn möglich, immer zuerst die Deckschicht mit dem der Deckschicht entsprechenden Zusatzwerkstoff verschweißt und anschließend den Grundwerkstoff.So far, clad sheets were welded so that the thickness of the Top layer in the weld seam is at least preserved, if not exceeded. The aim was to ensure that in the event of defects in the weld seam (pores, etc.) a sufficient layer thickness made of noble material to resist the corrosive attack could afford. For this reason, if the weld is only made from the base material If possible, the top layer was always accessible first with that of the top layer corresponding filler metal is welded and then the base material.

Dieses Verfahren ist in der Praxis meist schwierig auszuführen und bedingt außerdem ein Abarbeiten des Grundwerkstoffes derart, d.aß die Deckschicht lippenförmig vorsteht, damit sie beim Schweißprozeß ohne Auflegierung durch den Grundwerkstoff verschmolzen werden kann.This procedure is usually difficult to carry out and in practice also requires the base material to be worked off in such a way, i.e. the top layer protrudes lip-shaped so that they can go through the welding process without being alloyed Base material can be fused.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem sie die Möglichkeit schafft, plattierte Bleche zu verschweißen, deren Nahtfuge in der bei normalen Blechen üblichen Weise vorbereitet wurde.The invention overcomes these disadvantages by adding the possibility manages to weld clad sheet metal, the seam of which is the same as that of normal sheet metal was prepared in the usual way.

Die Erfindung besteht darin, daß der eingelegte Zusatzdeckw erkstoff zum Verschmelzen. mit den Deckschichtkanten gebracht wird durch das Ziehen einer Raupe aus Chromnicke:lstahl zwischen den der Deckschicht benachbarten Grun:dwerkstoffkanten, und daß auch der restliche Nahtfugenquerschnitt mit demselben Chromnickelstahl geschweißt wird.The invention consists in the fact that the inserted additional decking material to merge. is brought to the top layer edges by pulling a Bead made of chrome nickel steel between the base material edges adjacent to the top layer, and that the remaining cross-section of the seam joint is welded with the same chromium-nickel steel will.

Das Verfahren nach der Erfindung bedient sich dabei der durch das deutsche Patent 878 146 bekanntgewordenen Verwendung von Chromnickelstahl als Schweißzusatzwerkstoff zum Verbinden von Nichteisenschwermetallen. Eine solche Verbindung wird im folgenden der Einfachheit halber Schweißverbindung genannt, obwohl es sich im metallurgischen Sinne streng genommen dabei nicht um Schweißen handelt, da eine Homogen.itä.t nicht vorliegt. Der Chromnickelstahl geht mit allen Nichteisenschwermetallen eine Legierung ein, ohne spröde Bestandteile zu bilden.The method according to the invention makes use of the by German patent 878 146 known use of chromium-nickel steel as a welding filler material for joining non-ferrous heavy metals. Such a connection is given below for the sake of simplicity called welded joint, although it is in metallurgical Strictly speaking, this is not about welding, as it is not homogeneous is present. The chrome-nickel steel is an alloy with all non-ferrous heavy metals without forming brittle components.

Die Anwendung von Chromnickelstahlelektroden zum Schweißen von mit Nichteisenschwermetallen Plattierten Stahlblechen hat das überraschende. Ergebnis, daß der in die Deckschichtfuge eingelegte Zusatzdeckwerkstoff kerbfrei mit den angrenzenden Deckschichtkanten verschmilzt, und zwar lediglich unter der Wärmeeinwirkung, die von der darübergelegten Chromnickelstahl-Raupe ausgeht, welche die dem Deckmetall benachbarten Grundwerkstoff Flanken miteinander verschweißt. Dabei tritt nicht nur eine Schweißverbindung zwischen dem Grundwerkstoff ein., die dessen Festigkeit aufweist, sondern auch der Schweißwerkstoff, also der Chromnickelstahl, bindet mit dem verschmolzenen Deckwerkstoff ab. Das Ergebnis ist also ein nach allen Richtungen schweißtechnisch gebundener Querschnitt der Naht aus verschmolzenem Deckwerkstoff, Chromnickelstahl-Zusatzwerkstoff und Grundwerkstoff. Die Eigenschaften des Chromnickelstahles aus der Elektrode bringen es mit sich, daß der Grundwerkstoff, der dicht unterhalb der Deckschichten durch den Einbrand des Lichtbogens zum Schmelzen kommt, nicht etwa mit dem flüssigen Nichteisenschwermetall der Deckschicht reagiert, sondern eine Verbindung mit dem Chromnickelstahl eingeht.The use of chrome nickel steel electrodes for welding with Non-ferrous heavy metal clad steel sheets has the surprising. Result, that the additional covering material inserted into the surface layer joint is not notch-free with the adjacent The edges of the top layer melt, and only under the action of heat, the from the chrome-nickel steel bead placed on top, which the cover metal adjacent base material flanks are welded together. Not only does this occur a welded connection between the base material, which has its strength, but also the welding material, i.e. the chrome-nickel steel, binds with the fused Cover material. The result is welding in all directions Bound cross-section of the seam made of fused cover material, chromium-nickel steel filler material and base material. Bring the properties of the chrome-nickel steel out of the electrode it implies that the base material, which passes through just below the cover layers the penetration of the arc melts, not with the liquid non-ferrous heavy metal the top layer reacts, but rather forms a connection with the chrome-nickel steel.

Es ist also, bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht unbedingt erforderlich, daß in der Schweißnaht die Dicke der Nichteisenschwermetallschicht mndedestens so groß ist wie die Dicke der Deckschicht am plattierten Blech, da der unter der verschmolzenen Deckschicht liegende Chromnickelstahl ebenfalls edler als der Grundwerkstoff ist und der Korrosion widersteht.It is therefore not essential in the case of the method according to the invention required that in the weld the thickness of the non-ferrous heavy metal layer is at least as large as the thickness of the top layer on the clad sheet metal, since the Chrome-nickel steel under the fused cover layer is also more noble than is the base material and resists corrosion.

Sofern mehrere Deckschichten vorhanden sind, wird das Verfahren erfindungsgemäß so ausgeführt, daß der eingelegte Zusatzdeckwerkstoff in Anordnung und Zusammensetzung sich nach den übereinanderliegenden Deckschichten richtet.If several cover layers are present, the method is according to the invention designed so that the inserted additional covering material in arrangement and Composition depends on the superimposed cover layers.

Vorzugsweise wird der eingelegte Zusatzdeckwerkstoff in Form von Drähten, Granulat, Pulver oder plastischer Masse angewendet. Der Zusatzdeckwerkstoff kann auch Flußmittel mit sich führen.The inserted additional covering material is preferably in the form of wires, Granulate, powder or plastic mass applied. The additional covering material can also carry flux with you.

Von besonderer Güte wird die Verschwcißung und die Form der Nähte, wenn ein automatisches oder halbautomatisches Schweißverfahren benutzt wird.The welding and the shape of the seams are of particular quality, when an automatic or semi-automatic welding process is used.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Sie zeigt einen Ausschnitt durch den Querschnitt eines Verbundrohres, dessen Längsnaht zugeschweißt werden soll. Dabei wird unterstellt, daß der Durchmesser des Rohres so bemessen ist, daß die Durchführung eines Schweißvorganges von innen heraus nicht erfolgen kann.The drawing illustrates an embodiment. She shows one Detail through the cross section of a composite pipe, the longitudinal seam of which is welded shut shall be. It is assumed that the diameter of the pipe is dimensioned in this way is that a welding process cannot be carried out from the inside can.

Die Abb. 1 zeigt das Rohr vor der Durchführung des Schweißverfahrens. Der Grundwerkstoff 1 ist durch Plattieren mit dem Werkstoff 2 der Plattierschicht verbunden. In die Schweißfuge, die aus den Kanten 3 der Deckschicht 2 und den Kanten 4 des Grundwerkstoffes 1 gebildet wird, ist ein der Plattiersch.icht 2 entsprechender Zusatzwerkstoff 5 eingelegt, der ein mit Flußmitteln gefüllter Schweißdraht sein kann. Der eingelegte Zusatzdeckwerkstoff 5 wird zum Verschmelzen mit den Kanten 3 der Deckschicht 2 gebracht. Der Raum 6 soll von der Schweißraupe ausgefüllt werden. Zur Durchführung des Schweißverfahrens dient die Elektrode 7 aus Chromnickelstahl, die eine Ummantelung 8 aufweist und nach dem elektrischen Lichtbogenschweißverfahren eingesetzt werden kann.Fig. 1 shows the pipe before the welding process is carried out. The base material 1 is clad with the material 2 of the clad layer tied together. In the weld joint, which consists of the edges 3 of the cover layer 2 and the edges 4 of the base material 1 is formed, one of the plating layer 2 is corresponding Inserted filler metal 5, which is a welding wire filled with flux can. The inserted additional covering material 5 is to fuse with the edges 3 of the top layer 2 brought. The space 6 is to be filled by the weld bead. The electrode 7 made of chromium-nickel steel is used to carry out the welding process, which has a jacket 8 and by the electric arc welding process can be used.

In Abb. 2 ist die Verbindung nach erfolgtem Schweißvorgang gezeigt. Mit Hilfe des Zusatzwerkstoffes 5 ist durch das Ziehen einer Raupe aus Chromnickelstahl die Schweißnaht 9 zustande gekommen. Darüber liegt die Schweißnaht 10, die die Verbindung zwischen dem Grundwerkstoff 1 herstellt. Zwischen den beiden Schweißverbindungen 9 und 10 und somit auch zwischen dem Plattierwerkstoff und dem Grundwerkstoff ist außerdem noch eine Verbindung 11 entstanden, die eine Schweiß- aber auch eine Diffusionsverbindung sein kann.In Fig. 2 the connection is shown after the welding process has taken place. With the help of the filler material 5, a bead made of chrome-nickel steel is pulled the weld 9 came about. Above this is the weld 10, which makes the connection between the base material 1 produces. Between the two welded joints 9 and 10 and thus also between the cladding material and the base material In addition, a connection 11 was created, which is a weld but also a diffusion connection can be.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schweißverbindung kann gegebenenfalls vergütet werden.The welded joint produced by the method according to the invention can be remunerated if necessary.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Process for arc welding composite metal workpieces, whose base material is steel or iron and whose cover material is a non-egg heavy metal is, in which a filler material is inserted into the gap between the outer layer edges which corresponds to the covering material, characterized in that the inserted Additional covering material (5) brought to fuse with the covering layer edges (3) is made by pulling a bead (10) made of chrome-nickel steel between the top layer (2) adjacent base material edges (4) and that also the remaining sewing joint cross-section Welded between the base material edges (4) with the same chromium-nickel steel will.

2. The method according to claim 1, characterized in that with several cover layers the inserted additional covering material (5) in arrangement and composition according to aligns the superimposed cover layers.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the additional covering material inserted into the weld joint (5) is in the form of wires, granules, powder or plastic mass.

4. Procedure according to claims 1 to 3, characterized in that the additional covering material (5) is a flux carries with it. Considered publications: German Patent Specifications No. 355 905, 663 132; Book »Material and Welding«, by E r d m a nn-Je s n i t z e r, Vol. I, 1951., pp. 759 to 761, 753, 747, 748: