DE1188911B

DE1188911B - Verwendung einer Stahllegierung als Zusatzwerkstoff fuer die elektrische Lichtbogenschweissung unter Schutzgas

Info

Publication number: DE1188911B
Application number: DEB65945A
Authority: DE
Inventors: Hans-Leo Kremer
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1961-12-02
Filing date: 1962-02-14
Publication date: 1965-03-11
Also published as: AT229662B; GB984976A; CH432201A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B23k

Deutsche KL: 49 h - 36/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 65945 VI a/49 h
14. Februar 1962
11. März 1965

In zunehmendem Maße wird bei der elektrischen Lichtbogenschweißung unter Schutzgas an Stelle der teuren inerten Gase, vor allem an Stelle des Argon, das Kohlendioxyd als teilweiser oder vollständiger Ersatz mit gutem Erfolg herangezogen.

Im Falle der Herstellung von Schweißverbindungen oder von Auftragsschweißungen aus hochlegierten Stählen, z. B. aus Stählen mit etwa 18 % Cr und 8% Ni, die einem dem Legierungsgrad entsprechenden Korrosionsangriff ausgesetzt sind, wurde jedoch bisher die Ansicht vertreten, daß weder reines Kohlendioxyd noch übliche Mischgase mit z.B. 80% Argon, 15⁰/oC0₂ und 5% O₂ als Schutzgas für die elektrische Lichtbogenschweißung verwendbar seien.

Untersuchungen des Einflusses von Kohlendioxyd auf das mit hochlegierten Elektroden niedergelegte Schweißgut führten zu dem Ergebnis, Kohlendioxyd als Schutzgas für das Schweißen von rostfreien Stählen nicht zu empfehlen, da im allgemeinen durch eine Kohlenstoffaufnahme die Kerbschlagzähigkeit und Korrosionsbeständigkeit des niedergelegten Schweißgutes verschlechtert wird. Für diese Untersuchungen wurden unter anderem auch Elektroden aus 0,043 % C, 1,77 %> Mn, 0,40 % Si, 9,80 % Ni, 21,20 % Cr, 0,013% S, 0,03% P, Rest Fe oder aus 0,047% C, 1,64% Mn, 0,51% Si, 9,43% Ni, 21,5% Cr, 0,33 % Ti, Rest Fe verwendet.

Mit den bekannten Elektroden der obengenannten Zusammensetzung können möglicherweise auch bei der Verschweißung unter CO₂ als Schutzgas einwandfreie Schweißungen an Flußstahl und Schmiedeeisen erzielt werden. Voraussetzung ist allerdings eine sehr genaue Einhaltung verschiedener Schweißbedingungen. Geringe Abweichungen von den optimalen Bedingungen können bereits zu unbrauchbaren und porösen Schweißungen führen. Dies ist auch bei manchen Grundwerkstoffen der Fall, d. h. daß die optimalen Schweißbedingungen nicht bei allen möglichen Zusammensetzungen des Gründwerkstoffes gleich sind. Es besteht somit keine Sicherheit, daß die im Einzelfall möglichen günstigen Ergebnisse tatsächlich auch immer erreicht werden. Bei der Herstellung von korrosionsbeständigen Schweißungen konnte jedoch mit den bekannten Elektroden bei der Verwendung von Kohlendioxyd als Schutzgas in keinem Fall eine einwandfreie Schweiße erzielt werden. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von Stählen als Schweißzusatzwerkstoff, deren Zusammensetzung innerhalb nachstehender Grenzen liegt:

C maximal 0,10%

Si.. 0,8 bis 2%

Verwendung einer Stahllegierung als
Zusatzwerkstoff für die elektrische
Lichtbogenschweißung unter Schutzgas

Anmelder:

Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft, Wien
Niederlassung: Gebr. Böhler & Co.
Aktiengesellschaft, Wien,

Verkaufsniederlassung Büderich

Als Erfinder benannt:
_ig Hans-Leo Kremer, Büderich bei Düsseldorf

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 2. Dezember 1961 (A 9159/61)

Mn 0,8 bis 2%

Cr 18 bis 21%

Ni 8 bis 13%

Ti bis 0,6% .

TaNb bis 2,5%

Mo .. gegebenenfalls bis 3,5 %

das Schweißverhalten dieser Stähle beim Übergang von Argon zu Mischgasen oder zu reinem Kohlendioxyd zwar einige Veränderungen erfährt, wie z. B. in bezug auf den Tropfenübergang, auf den Schlakkenanfall und auf den Abbrand an Legierungsbestandteilen, daß diese Veränderungen aber die Verwendung dieser austenitischen Chrom-Nickel-Stähle als Zusatzwerkstoff für die elektrische Lichtbogenschweißung unter Benutzung von CO₂ oder von Mischgasen, die wenigstens 10% CO. enthalten, dann nicht ausschließen.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung einer Stahllegierung aus maximal 0,10% C, 0,8 bis 2% Si, 0,8 bis 2% Mn, 18 bis 21 VoCr, bis 13% Ni, bis 0,6% Ti und/oder bis 2,5%TaNb, gegebenenfalls bis 3,5 % Mo, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen als Zusatzwerkstoff für die elektrische Lichtbogenschweißung unter einem mindestens 10% CO₂ enthaltenden Schutzgas zur Herstellung von korrosionsbeständigen Verbindungs- und Auftragsschweißungen.

Die erfindungsgemäß als Zusatzwerkstoff verwendeten Legierungen unterscheiden sich von den be-

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kannten Elektroden, die früheren Untersuchungen zugrunde lagen, wesentlich im Siliziumgehalt. Bei den erfindungsgemäß verwendeten Legierungen liegt die untere Grenze des Si-Gehaltes etwa doppelt so hoch wie die Si-Gehalte der bekannten Elektroden. Ein weiterer Unterschied liegt in der Ersetzbarkeit von Titan durch TaNb bzw. in den zusätzlichen TaNb-Gehalten.

Als Schutzgas im Sinne der Erfindung können sowohl reines Kohlendioxyd als auch Gemisch desselben mit z. B. Argon und Sauerstoff Verwendung finden.

Beispielsweise wurden nachstehende Schweißelektroden sowohl in reinem CO₂ als auch in einem Mischgas, bestehend aus 80% Argon, 15% CO₂ und 5% O₂, erprobt:

0,05%	C,	1,5% Si,	1,5% Mn,	19% Cr,	9% Ni,	2% Mo,	0,4% Ti;
0,06%	C,	1,6% Si,	1,4% Mn,	19,4% Cr,	9,3 «/o Ni,	0,5% Ti;
0,06%	C,	2% Si,	1,8% Mn,	20,4% Cr,	9,5 «/o Ni,	1,2% TaNb;
0,06%	C,	1,9% Si,	1,8% Mn,	20,8% Cr,	10,7% Ni,	3,1 «/o Mo,	1,6% TaNb;

Rest jeweils Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.

Die Ergebnisse mit dem reinen Schweißgut dieser dere auch hinsichtlich der Beständigkeit gegen intervorstehend hinsichtlich ihrer Zusammensetzung kristalline Korrosion, vollkommen einwandfrei und angegebenen Elektroden waren sowohl nach waren vor allem nicht schlechter als jene, die Schweißung unter CO₂ als auch nach Schweißung 20 mit vergleichsweise unter Argon durchgeführten unter Mischgas hinsichtlich der mechanischen Werte Schweißungen erzielt werden konnten. und hinsichtlich des Korrosionsverhaltens, insbeson-

Claims

Patentanspruch:

Verwendung einer Stahllegierung, bestehend aus bis 0,10% Kohlenstoff, 0,8 bis 2% Silicium, 0,8 bis 2% Mangan, 18 bis 21% Chrom, 8 bis 13% Nickel, bis 0,6% Titan und/oder bis 2,5% Tantal-Niob (TaNb), gegebenenfalls bis 3,5% Molybdän, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen, als Zusatzwerkstoff für die elektrische Lichtbogenschweißung unter einem mindestens 10% Kohlendioxyd enthaltenden Schutzgas zur Herstellung von korrosionsbeständigen Verbindungs- und Auftragsschweißungen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Welding Journal«, 35 (1956), Januar, S. 19 bis 29.

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