DE1073660B - Shielding gas mixture for arc welding with a melting bare wire electrode - Google Patents
Shielding gas mixture for arc welding with a melting bare wire electrodeInfo
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Description
Schutzgasgemisch zum Lichtbogenschweißen mit einer abschmelzenden Blankdrahtelektrode Beim Lichtbogenschweißen von Stahl mit einer abschmelzenden blanken Elektrode unter Schutzgas sind mehrere Verfahren gebräuchlich, die sich durch die Verwendung verschiedener Schutzgase bzw. Schutzgasgemische unterscheiden. So ist es bekannt, Edelgase wie Argon, Helium oder Gemische von beiden als. Schweißschutz zu verwenden. Weiterhin ist es bekannt, mit Argon-Sauerstoff-Gemischen zu schweißen,. wobei man üblicherweise einen Sauerstoffgehalt von - 5 % nicht überschreitet, um den Abbrand von Legierungselementen zu beschränken. Ferner wurde in der Praxis auch bereits mit reiner Kohlensäure sowie mit einem Kohlensäure-Sauerstoff-Gemisch-geschweißt.Shielding gas mixture for arc welding with a consumable Bare wire electrode When arc welding steel with a consumable Bare electrode under inert gas, several procedures are common in use differentiate by using different shielding gases or shielding gas mixtures. So it is known to use noble gases like argon, helium or mixtures of both as. Welding protection to use. It is also known to weld with argon-oxygen mixtures. usually not exceeding an oxygen content of -5% to to limit the burn-off of alloy elements. It was also used in practice already welded with pure carbon dioxide as well as with a carbon dioxide-oxygen mixture.
Das Schweißen in Reinargon weist den Nachteil auf, daß das Schmelzbad seine Benetzüngsfähigkeit sehr leicht verliert, sich zusammenballt und durch den Lichtbogendruck zum Abrollen gebracht wird, da alle Metallschmelzen, wenn ihre Oberflächen metallisch blank gehalten werden, relativ hohe Oberflächenspannungen zeigen. Chemische Angriffe vermindern die Oberflächenspannung; rnari besitzt daher die Möglichkeit,- sie durch genaue Dosierung der Sauerstoffzugabe auf das gewünschte Maß zu reduzieren.Welding in pure argon has the disadvantage that the weld pool loses its wettability very easily, clumps up and through the Arc pressure is caused to roll as all metal melts when their surfaces be kept metallically bright, show relatively high surface tensions. Chemical Attacks reduce surface tension; rnari therefore has the possibility - to reduce them to the desired level by precisely metering the amount of oxygen added.
Beim Schweißen in Reinargon-Sauerstoff=Gemischen findet oft bereits aus dem geringsten Anlaß ein Abbrennen von Kohlenstoff statt und ruft dadurch eine beachtliche Porenempfindlichkeit hervor. Außerdem ist die Einbrandform des Lichtbogens unter Argon und Argon-Sauerstoff-Gemischen für viele Schweißzwecke ungünstig, weil sie infolge ihres sehr flachen Eingriffes an den Seiten die Entstehung seitlicher Bindefehler begünstigt.When welding in pure argon-oxygen = mixtures often already takes place for the slightest cause a burning off of carbon takes place and thereby causes a considerable pore sensitivity. In addition, the penetration shape of the arc under argon and argon-oxygen mixtures unfavorable for many welding purposes because because of their very shallow engagement on the sides, they develop laterally Blemishes favored.
Demgegenüber ist beim Schweißen mit reiner Kohlensäure und mit kohlensäurereichen Gemischen die Gefahr der Porenbildung durch Entstehung von Kohlenmonoxyd nicht gegeben. Auch seitliche Bindefehler treten nicht auf, weil sowohl der in reiner Kohlensäure als auch der in Gemischen mit hohen Kohlensäuregehalten brennende Lichtbogen auf ihrer ganzen Wirkungsfläche einen sehr tiefen Einbrand erzeugen. Um diese Vorteile jedoch verwerten zu können, muß man den Kohlensäurelichtbogen kurz gestalten, um seine Spritzer abzufangen; in dieser Form erzeugt er aber wiederum ein zu schmales und zu tief greifendes Aufschmelzen des Grundmaterials. Es entstehen dann rißgefährdete Nähte, und außerdem kann die Einbrandtiefe durch kleine Formfehler in der Naht stark verändert werden, so daß ein gleichmäßiges Schweißen schwierig wird.In contrast, when welding with pure carbon dioxide and with high carbon dioxide Mixtures do not pose a risk of pore formation due to the formation of carbon monoxide. Lateral binding errors do not occur either because the one in pure carbonic acid as well as the arc burning in mixtures with high carbonic acid contents create a very deep penetration across their entire surface. To these advantages however, to be able to utilize, one must make the carbonic acid arc short in order to to catch its splash; in this form, however, it again creates a too narrow one and too deep melting of the base material. There are then those at risk of cracking Seams, and in addition, the penetration depth can be strong due to small defects in the shape of the seam can be changed so that uniform welding becomes difficult.
Da also die Nachteile beim Argon- und beim Kohlensäureschweißen auf entgegengesetzt liegende Faktoren zurückzuführen sind, nämlich beim Argonschweißen auf den zu flachen seitlichen Einbrand und beim Kohlensäureschweißen auf, den tiefen allgemeinen Einbrand, war es naheliegend, mit Mischungen beider Gase zu schweißen. Nun zeigte sich aber, daß schon Beimengungen von 15'% Kohlensäure zu Argon dem Argonlichtbogen seinen Charakter nehmen; er läßt dann die Erzeugung eines feintropfigen, kurzschlußfreien Werkstoffübergangs in einer brauchbaren Lichtbogenlänge nicht mehr zu. Bei höheren Gehalten an Kohlensäure nehmen Einbrand und Werkstoffübergang die Form des reinen Kohlensäurelichtbogens an.So there the disadvantages of argon and carbon dioxide welding opposing factors are due, namely in argon welding on the side penetration that is too shallow and, with carbon dioxide welding, on the deep ones general penetration, it was obvious to weld with a mixture of both gases. However, it was now found that admixtures of 15% carbonic acid to argon caused the argon arc take his character; he then leaves the production of a fine droplet, short-circuit-free Material transition no longer closes in a usable arc length. At higher With a carbonic acid content, penetration and material transfer take the form of the pure Carbonic acid arc.
Es ist bekannt, bei der Lichtbogenschweißung Schutzgasgemische aus Argon und C O oder Argon und CO, anzuwenden.It is known in the arc welding shielding gas mixtures of argon and CO or argon, and C O apply.
Es ist auch bekannt, Schutzgasgemischen, die CO2 enthalten, stark reduzierende Bestandteile zuzusetzen. Damit soll der durch Dissoziation entstehende Sauerstoff chemisch gebunden werden. Diesem Zweck dienen weiterhin auch pulverförmige reduzierende Beimengungen zu Schutzgasen bzw. zum Elektrodendraht.It is also known to use protective gas mixtures that contain CO2 to be strong add reducing constituents. This is supposed to be the result of dissociation Oxygen are chemically bound. Powdered ones also serve this purpose reducing admixtures to protective gases or to the electrode wire.
Es ist weiterhin bekannt, als Schutzgas Argon mit einem Zusatz von Si C14 zu verwenden.It is also known as a protective gas argon with an addition of Use Si C14.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Vorteile der Argon- und Kohlensäureschweißung zu vereinen, ihre nachteiligen Wirkungen jedoch auszuschalten.The object of the invention is to take advantage of the argon and To unite carbonic acid welding, but to eliminate their adverse effects.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man als Schutzgas für die Lichtbogenschweißung mit abschmelzender Elektrode, vorzugsweise zum Schweißen von Stahl ein Gasgemisch von Edelgas und Zusatz von Sauerstoff und reduzierenden Mitteln verwendet, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus Ar und/oder He, aus 02 und aus C02 zusammengesetzt ist, wobei an die Stelle des C 02 gegebenenfalls auch ein schwach reduzierendes Gas und/oder in an sich bekannter Weise ein Halogen treten kann.According to the invention this is achieved by using the protective gas for arc welding with a consumable electrode, preferably for welding from Steel a gas mixture of noble gas and the addition of oxygen and reducing agents used, which is characterized in that it is made of Ar and / or He, from 02 and is composed of C02, where C 02 may also be substituted for a weakly reducing gas and / or a halogen occur in a manner known per se can.
Es hat sich z. B. überraschenderweise gezeigt, daß eine Zugabe von Sauerstoff den nur in Argon und Kohlensäuregemischen mit höchstens 15 0/0 Kohlensäure noch kurzschlußfrei brennenden Lichtbogen auch über die angegebene Grenze hinaus stabilisiert. Weiterhin hat sich gezeigt, daß schon geringe Sauerstoffzusätze zu Gemischen von Kohlensäure und Argon die Einbrandform schweißtechnisch günstig beeinflussen insofern, als sie die Wirkung des Kohlensäurelichtbogens verbreitern und beim Argonlichtbogen die Einbrandwirkung in der Nahtwurzel erweitern. Schweißtechnisch besonders günstig ist ein Ar-C 02 02 Gemisch mit mindestens 10 % C 02, 3 bis 150/0 02 und dem Rest Argon, welches in der angegebenen Zusammensetzung einer Stahlflasche entnommen werden kann.It has z. B. surprisingly shown that an addition of Oxygen only in argon and carbonic acid mixtures with a maximum of 15% carbonic acid Arc still burning without short-circuits even beyond the specified limit stabilized. Furthermore, it has been shown that even small amounts of oxygen are added Mixtures of carbon dioxide and argon have a favorable effect on the weld penetration insofar as they broaden the effect of the carbonic acid arc and that of the argon arc extend the penetration effect in the seam root. Particularly favorable in terms of welding technology is an Ar-C 02 02 mixture with at least 10% C 02, 3 to 150/0 02 and the rest Argon, which can be taken from a steel bottle in the specified composition can.
Ein weiteres vorteilhaftes Ar-C 02-02-Gemisch besteht aus 20 bis 70 Volumprözent C 02, 1 bis 15 0%O2 und dem Rest Argon. Eine derartige Mischung wird erst während des Schweißprozesses aus den Stahlflaschen entnommenen Gasen im angegebenen Mengeverhältnis hergestellt.Another advantageous Ar-C 02-02 mixture consists of 20 to 70 Volume percent C 02, 1 to 15 0% O2 and the remainder argon. Such a mixture will Gases extracted from the steel cylinders only during the welding process in the specified Quantity ratio made.
Die angestrebte Wirkung, die auf eine Veränderung der Stromverteilung in der Lichtbogenatmosphäre hinzielt, kann noch dadurch günstig beeinflußt werden, daß man den Schutzgasgemischen in an sich bekannter Weise noch kleine Mengen, gegebenenfalls Spuren, von gut ionisierbaren Gasen, Dämpfen oder staubförmigen Bestandteilen zusetzt. Für diesen Zweck eignen sich z. B. Edelgase mit höheren Atomgewichten als Argon, Erdalkalien und seltene Erden sowie insbesondere ihre Salze und Oxyde und auch schwach radioaktive Stoffe geringer Reichweite. Die zugesetzten Mengen dieser Stoffe sollen bei Gasen zwischen 0,1 und 2 Volumprozent, bei festen Stoffen zwischen 0,05 und 0,5 g/1 oder darunter liegen. Die ionisierenden Zusatzbestandteile können dem Lichtbogen bzw. seiner Umgebung gleichzeitig mit den Hauptbestandteilen durch gesonderte Zuleitungen zugeführt werden.The intended effect on a change in power distribution aims in the arc atmosphere can still be favorably influenced by it, that the protective gas mixtures are still small amounts, if appropriate, in a manner known per se Traces of easily ionizable gases, vapors or dusty components. For this purpose z. B. noble gases with higher atomic weights than argon, Alkaline earths and rare earths and especially their salts and oxides and also weak short-range radioactive substances. The added amounts of these substances should for gases between 0.1 and 2 percent by volume, for solids between 0.05 and 0.5 g / 1 or less. The additional ionizing constituents can add to the arc or its surroundings simultaneously with the main components through separate supply lines are fed.
Zur Durchführung der Schweißung mit dem Gasgemisch nach der Erfindung dient zweckmäßigerweise eine Düse, der in an sich bekannter Weise die einzelnen Bestandteile getrennt zugeführt werden und aus der sie gemeinsam ausströmen.To carry out the welding with the gas mixture according to the invention is expediently a nozzle, which in a known manner the individual Components are supplied separately and from which they flow out together.
Claims (4)
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