DE1206283B - Geschmolzene, koernige Schweissmasse fuer die Unterpulverschweissung - Google Patents

Geschmolzene, koernige Schweissmasse fuer die Unterpulverschweissung

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DE1206283B
DE1206283B DEU8589A DEU0008589A DE1206283B DE 1206283 B DE1206283 B DE 1206283B DE U8589 A DEU8589 A DE U8589A DE U0008589 A DEU0008589 A DE U0008589A DE 1206283 B DE1206283 B DE 1206283B
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Robert Arnold Kubli
William Basil Sharav
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Union Carbide Corp
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Union Carbide Corp
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3602Carbonates, basic oxides or hydroxides

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Description

  • Geschmolzene, körnige Schweißmasse für die Unterpulverschweißung Die Erfindung betrifft verbesserte Schweißmassen für die Unterpulver-Lichtbogenschweißung von Stahl, wobei die niedergelegten Schweißen selbst bei niedrigen Temperaturen hohe Kerbschlagfestigkeiten aufweisen.
  • Es sind schon geschmolzene, körnige Schweißpulver für das verdeckte Lichtbogenschweißen bekannt, die aus 30 bis 65 % SiOz, 0 bis 20 °/o Mg0, 0 bis 15 °/a A1,03, 0 bis 0,15 °/o S, 0 bis 5501, MnO, 0 bis 200/, TiO,, 3 bis 15 % CaF, 0 bis 0,15 % P, 0 bis 40 °/o Caa, 0 bis 2,5 °/o Na,0 und K,0, 0 bis 4 % Fe,03 und 0 bis 0,100/, C bestehen. Diese in ihrer Zusammensetzung zu allgemein gehaltenen Schweißpulver verleihen aber den Schweißverbindungen wegen ihres hohen Gehaltes an Manganoxyd und Magnesiumoxyd eine geringe Kerbschlagfestigkeit.
  • Herkömmliche gebundene Schweißmassen führen nicht verläßlich und zufriedenstellend zu Schweißen mit solchen Eigenschaften. Dies rührt mindestens teilweise daher, daß solche Massen üblicherweise mit einem legierenden Stoff versetzt sind, derart, daß die Schweiße in chemischer Hinsicht das Bestreben hat, sich mit den Schweißbedingungen zu ändern und insbesondere gegenüber Spannungsschwankungen empfindlich ist. Allgemeiner jedoch kann das Bestreben einer gebundenen Masse zur Feuchtigkeitsaufnahme aus der Atmosphäre zu einer Wasserstoffversprödung des Metalls führen, was wiederum schlechte Kerbschlagfestigkeiten in Verbindung mit Rißbildung bedingt. Durch Verwendung der Schweißen nach der Erfindung wird die Wasserstoffversprödung beträchtlich vermindert, da der atmosphärische Zutritt zu viel geringerer Absorption an Feuchtigkeit führt. Dies hat seinen Grund darin, daß die Teilchen geschmolzen sind. Vor der Erfindung gab es keine im Handel erhältliche geschmolzene Schweißmasse, die den modernen Erfordernissen in bezug auf die Kerbschlagfestigkeit entsprach. Die unter dem Handelsnamen »Unionwelt« Grad 80 bekannte Masse der Firma Linde (USA.-Patentschriften 2 200 737 und 2 228 639) z. B. wurde gewöhnlich benutzt, wo gute Kerbschlagfestigkeit und -zähigkeit erwünscht sind, zeigt aber nicht immer eine völlige Eignung. Eine ernste wirtschaftliche Folge hiervon besteht z. B. im Schiffbau beim Schweißen des sogenannten HY-80-Stahles. Mechanisiertes Unterpulver-Lichtbogenschweißen fand nämlich bisher im Schiffbau weithin Anwendung, da seine Kosten verhältnismäßig niedrig sind und die Qualität durchweg hoch liegt. Dieses Verfahren ließ sich jedoch wegen des Mangels an einer zweckentsprechenden Schweißmasse zum Schweißen von mit HY-80-Stahl hergestellten Unterwasserfahrzeugen, z. B.. Unterseebooten nicht anwenden. Infolgedessen mußte man notwendigerweise, aber mit großen wirtschaftlichen Opfern handbediente, überzogene Stabelektroden benutzen. Die Erfindung befriedigt dieses dringende Bedürfnis.
  • Das erste Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer geschmolzenen Unterpulverschmelzschweißmasse, die erfolgreich Schweißverbindungen hoher Qualität liefert, die verhältnismäßig hohen Kerbschlagkräften, insbesondere bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, widerstehen.
  • Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer Schweißmasse zum Gebrauch mit legierten Schweißdrähten, die die Schweißchemie von Lichtbogenspannungsschwankungen verhältnismäßig unabhängig macht und gleichwohl den Legierungsgehalt gewährleistet, der zur Erzielung bestimmter Spannungswerte für bestimmte Stähle erforderlich ist.
  • Gemäß der Erfindung besteht die geschmolzene, körnige Schweißmasse für die Unterpulverschweißung von kerbschlagfesten Stählen aus 33 bis 55 Gewichtsprozent Ca0, 2 bis 10 Gewichtsprozent MnO, 2 bis 8 Gewichtsprozent mindestens eines Fluorids, gegebenenfalls bis. 10 Gewichtsprozent T10" bis 2 Gewichtsprozent A1,03, bis 1 Gewichtsprozent Eisenoxyd, bis 1 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd und/oder bis 0,5 Gewichtsprozent Natriumoxyd, Rest 30 bis 45 Gewichtsprozent SiO, und unvermeidliche Verunreinigungen, wobei das Verhältnis Ca0 : SiO, 0,8 bis 1,8 beträgt. Die bevorzugte körnige Masse gemäß der Erfindung besteht aus
    Material Gewicht
    Ca0 ................ 440/0
    Si02 ................ 41°/o
    MnO ................ 4°/0
    Kryolith ............. 8 °/o = 40/0 F
    Ti02 ................ 1
    Fe0 ................ 1 °% (max)
    Mg0 ................ 1 °/o (max)
    A1203 ............... 2 °/o (max)
    Na20 ............... 0,5 °/o (max)
    Die Kerbschlagzähigkeit von Stahl ist eine Funktion der Temperatur, bei der die Prüfung durchgeführt wird. Charakteristischerweise zeigen Kohlenstoff' und niedriglegierie Stähle ihre Werte größter Energieabsorption bei Raumtemperatur und darüber. Bei niedrigeren Temperaturen nimmt die Kerbschlagfestigkeit ab. Während einer solchen Änderung der Kerbschlageigenschaften des Stahles besteht ein Temperaturbereich, bei dem ein Übergang von der Duktilität zur Unbrauchbarkeit durch Versprödung vorhanden ist. Eine derartige Temperatur dient den Metallurgen als brauchbare Anzeige, da Stahl, der Kerbschlagbelastungen bei und unterhalb der Übergangstemperaturen unterworfen wird, plötzlich zu Bruch gehen kann.
  • Eine weitere Erwägung bei der Prüfung auf Kerbschlagfestigkeiten ist die Wirkung der gewünschten Zugfestigkeitswerte auf die Kerbschlageigenschaften des Stahles. Für gewöhnlich macht man die Erfahrung, daß, wenn die Zugfestigkeit des Stahles gesteigert wird, eine bemerkenswerte Abnahme der Kerbschlagfertigkeit auftritt. Für eine sorgfältige Beurteilung ist es daher nötig, den Zugfestigkeitswert im Auge zu behalten, wenn die Kerbschlagfestigkeiten geprüft werden.
  • Die Entwicklung von geschmolzenen Schweißmassen zur Herstellung von Stahlschweißen mit hohen Kerbschlagfestigkeiten mußte weitgehend empirisch erfolgen, da wissenschaftlich wenig genaueres darüber bekannt ist, was die Kerbschlageigenschaften beeinflußt. Die chemische Analyse des Schweißmetalls ist hierbei zwar ein Hilfsmittel, doch können sich identische Analysen bei Schweißen mit völlig verschiedenen Kerbschlagfestigkeiten ergeben. In gleicher Weise können auch Korngröße und Gefüge der Schweiße maßgebend sein, doch unterscheiden sich sogar auch Stähle, die nach Beobachtung und Analyse in allen oder den meisten anderen Beziehungen identisch zu sein scheinen, noch weitgehend in ihren Kerbschlageigenschaften. Wollastonit wurde mit gewissem Erfolg als hauptsächlicher Bestandteil für Lichtbogenschweißstabüberzüge benutzt, und außerdem auch mit etwas beschränktem Erfolg für Schweißflußmittel für Unterpulver-Lichtbogenschweißung. Im letzten Fall zeigen solche Schweißmassen, wie sie bisher zusammengesetzt waren, einen Mangel an wünschenswerten Schweißeigenschaften, während sie zugleich gute, wenn auch nicht völlig angemessene Kerbschlagfestigkeiten aufweisen, wie sie für heute in der Technik gestellte Bedingungen erwünscht sind. Die Erfindung, die ja eine Lösung des Problems bringt, ist nicht darauf beschränkt, die Schweißmasse durch Änderung ,des Ca0 : Si02-Verhältnisses abzuwandeln; diese zwei Bestandteile treten auch im mineralischen Wollastonit der Formel CaSi03 in einem Gewichtsverhältnis Ca0 : Si02 von annähernd 0,93 auf.
  • Zusätzlich zur Erzielung guter Kerbschlagfestigkeiten im Schweißmetall tritt indessen auch als Problem bei der Entwicklung einer zufriedenstellenden Schweißmasse noch die Bewahrung guter Schweißfähigkeit bei Anwendung der Masse auf. Mit anderen Worten soll die Masse, um brauchbar zu sein, Schweißen liefern, die frei von Oberflächen- und anderen Fehlern sind, wobei die Schweißen außerdem gute und mechanische Eigenschaften besitzen sollen. Dies läßt sich vielleicht am besten mit Hilfe graphischer Darstellungen der Kerbschlagfestigkeit verschiedener Schweißen bei unterschiedlichen Temperaturen aufzeigen (F i g. 1 und 2). Eine Reihe experimenteller Mehrlagenschweißen (unter Anwendung des Unterpulver-Lichtbogenschweißverfahrens) wurden bei handelsüblichem, kohlenstoffhaltigem Werkstoff' des Handelsnamens Carilloy T-1 und bei HY-80-Stählen durchgeführt, wobei sowohl gebundene als auch geschmolzene Massen benutzt wurden (wobei die eine Masse eine Masse nach der Erfindung war). Nach Wunsch wurde die Spannungsentlastung bei 566 bis 593'C für abgeschreckte und getemperte Stähle und bei 649°C für Kohlenstoffstahl für 24 Minuten pro cm Dicke durchgeführt.
  • Die mechanischen Kerbschlageigenschaften mehrerer Schweißen wurden bei Stahlzusammensetzungen ausgewertet, die zwei verschiedene Zugfestigkeitswerte aufweisen, nämlich 52,7 kg/mm2 und 70,3 kg/mm'. Hierbei wurde für alle Massen (einschließlich der erfindungsgemäß geschmolzenen Masse), die am 52,7 kg/mm2 Stahl geprüft wurden, eine zweckentsprechende, handelsübliche Stahlschweißelektrode des Mangan-Molybdän-Typs benutzt. Für den Stahl mit dem Zugfestigkeitswert von 70,3 kg/mm2 wurden Legierungsschweißelektroden des Mangan-Molybdän-Nickel-Typs benutzt.
  • Der Kerbschlagwiderstand solcher Schweißen wurde nach der Fähigkeit einer Schweißverbindung gemessen, einen plötzlichen Schlag außergewöhnlicher Intensität aufzunehmen, ohne zu versagen. Die normale sogenannte Charpy-»V«-Kerbschlagprüfung lieferte eine Grundlage zur Messung dieser mechanischen Eigenschaft der Schweißverbindung.
  • Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Schar von Kurven der Kerbschlagfestigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur, bei denen B die erfindungsgemäße bevorzugte geschmolzene Masse, A die experimentell untersuchte obere Grenze dieser Masse, C die experimentell untersuchte untere Grenze dieser Masse, F die beste bisherige normale, handelsübliche geschmolzene Masse (Unionwelt Grad 80), und D sowie E zwei bisherige, handelsübliche gebundene Massen bedeuten. Ein Energieabsorptionswert (gestrichelte Linie 26) von 48,6 # 10-4 kg/cal ist die spezielle Bezugnahme des Übergangstemperaturwertes zum Versprödungsbruch. 'F i g. 1 zeigt, daß bei Stählen mit einer Zugfestigkeit von 52,7 kg/mm2 der Energiewert der Kurve A für Schweißen, die mit einer Schweißmasse nach der Erfindung hergestellt sind, beträchtlich größer ist als derjenige, der sieh bei den anderen geprüften Schweißmassen ergibt. Diese Schweißmasse ist die weitgehend untersuchte obere Grenze innerhalb des Bereiches der in Betracht gezogenen geschmolzenen bevorzugten Massen nach der Erfindung. Ihr Verhältnis Ca0 : Si02 von 1,8 ist größer als dasjenige der anderen Schweißmassen einschließlich der einen, der Kurve B bei einem Verhältnis von 1,06 entsprechenden Schweißmasse, die die bevorzugte Masse ist. Die die Kurve A liefernde Schweißmasse wies die günstigste Übergangstemperatur der untersuchten Gruppe auf. Ihre Schweißeigenschaften sind jedoch, verglichen mit denjenigen der bevorzugten Schweißmassen, verhältnismäßig schlecht, so daß sie sich nicht reproduzieren ließen. Die Kurve C entspricht einer Schweißmasse nach der Erfindung mit einem Verhältnis CaO : SiOz von 0,89 und weist bemerkenswert geringere Werte als die Kurve B der bevorzugten Schweißmasse auf.
  • Die bevorzugte Schweißmasse (Kurve B) gemäß der Erfindung mit einem Verhältnis Ca0 : SiO2 von 1 06 lieferte Schweißen, die sehr günstige Energieabsorptionswerte mit dauerhaft guten Schweißeigenschaften zeigten. Die mit dieser bevorzugten erfindungsgemäßen Schweißmasse erzielten Kerbschlagfestigkeitswerte bei -18'C sind doppelt so hoch wie diejenigen, die mit der handelsüblichen geschmolzenen Schweißmasse (Kurve F), und etwa 50 °/o höher als diejenigen, die mit der handelsüblichen gebundenen Schweißmasse (Kurve D) erzielten Werte.
  • Der Übergangstemperaturbereich, der für die bevorzugte Schweißmasse (Kurve B) und die modifizierte Schweißmasse (Kurve A) des extra hohen Verhältnisses CaO : SiO2 von der Duktilität zum Versprödungsbruch führt (wie er durch verlängerte gestrichelte Linien veranschaulicht wird), tritt bei bemerkenswert niedrigeren Temperaturen als bei den untersuchten anderen Schweißmassen auf. Die für die erfindungsgemäße Schweißmasse (Kurve B) bevorzugte Kurve schneidet die Übergangswertlinie nicht einmal bei so niedrigen Temperaturen wie -74°C. Diese Schweißmasse hat viel bessere Kerbschlageigenschaften als die handelsüblichen gebundenen und geschmolzenen Schweißmassen (Kurven D, E, F).
  • F i g. 2 zeigt eine Kurvenschar bei der Zugfestigkeit von 70,3 kg/mm2, wobei die Kurve A, die der untersuchten Schweißmasse der oberen Grenze des erfindungsgemäß bevorzugten Bereiches entspricht, nicht enthalten ist. Im allgemeinen spiegeln die Kurven eine Gesamtminderung des Zugfestigkeitswertes, verglichen mit dem niedrigeren Zugfestigkeitswert von 52,7 kg/ mm2 wieder. Dessen ungeachtet, behalten die Massen ihre relativen Lagen.
  • Es folgt hieraus, daß die Kerbschlageigenschaften der Schweißverbindung unter den im Versuch vorherrschenden Bedingungen stark verbessert werden, wenn das Verhältnis CaO : Si02 von 0,8 auf 1,8 ansteigt. Der gerade oberhalb des stöchiometrischen Verhältnisses von 0,933 bis vielleicht 1,2 vorhandene Überschuß an CaO scheint von größtem Nutzen zu sein.
  • Günstigste Kerbschlageigenschaften werden innerhalb eines bevorzugten CaO-Gehalt-Bereiches von 33 bis 450/, und eines von 30 bis 450/, erzielt. Im allgemeinen werden ein erwünschter Kerbschlagwiderstand und eine gute Schweißbarkeit entwickelt, wenn derartige Bestandteile zusammen mit anderen geringeren Zusätzen in der Schweißmasse im Verhältnis Ca0 : SiO2 von 0,93 zu 1,4 vorhanden sind. Eine Steigerung des CaO-Gehaltes über den angeregten Bereich hinaus beeinträchtigt die Schweißbarkeit der Schweißmasse, obwohl die Kerbschlageigenschaften etwas begünstigt werden können. Weniger Ca0 als angegeben, lieferte niedrigere Kerbschlagfestigkeiten der Schweiße. Kryolith (Na3AIFe) ist als Fluoridquelle für die erfindungsgemäße Schweißmasse bevorzugt. Beispielsweise sind, wenn die 811/, Kryolith enthaltende erfindungsgemäße Schweißmasse verwendet wird, Kerbschlagwerte bei -74°C größer als diejenigen, die mit einer Schweißmasse mit 6,80/, Calciumfluorid erzielt werden. Die Werte sind folgende:
    Der günstigste Kryolithgehalt beträgt 4 bis 15010 der Gesamtmasse. Oberhalb dieser Grenze wird die Schweißbarkeit der Schweißmasse beeinträchtigt, während bei einem niedrigeren Wert die Kerbschlagwiderstandseigenschaften der Masse beeinträchtigt werden.
  • Um die Verwendbarkeit der Schweißmasse in bezug auf Festigkeit gegen unerwünschte Narbung und Porosität der Schweiße zu verbessern, wird der Masse MnO zugesetzt. Es wurde gefunden, daß sich günstige Schweißeigenschaften erzielen lassen, wenn der MnO-Gehalt 2 bis 10 °/o ausmacht.
  • Der Zusatz von Titanoxyd zur erfindungsgemäßen Schweißmasse sucht die bei niedriger Temperatur bestehenden Kerbschlageigenschaften des Schweißmetalls zu beeinträchtigen, wenn mehr als 100/, zugesetzt werden. Kerbschlageigenschaften bei Raumtemperatur werden jedoch mit solchen Zusätzen verbessert. Zusätze von 5 bis 100/, scheinen hinsichtlich der bei Raumtemperatur bestehenden Eigenschaften günstig zu sein, ohne die bei niedrigen Temperaturen bestehenden Eigenschaften ungünstig zu beeinflussen. Schweißmassen, die im wesentlichen von Titanoxyd frei sind, sind jedoch weniger kostspielig und haben bei Raum- und niedrigeren Temperaturen ausgezeichnete Kerbschlageigenschaften. Die Oxyde des Magnesiums und Eisens scheinen schädlich zu sein und sollten so eingestellt werden, daß ihre Höchstwerte nicht mehr als jeweils l l)/, ausmachen, während Aluminiumoxyd bis zu 20/, der Gesamtmasse hingenommen werden kann.
  • Einige handelsübliche Unterpulver-Lichtbogen-Schweißmassen werden dadurch erzeugt, daß ausgewählte Oxyde des Calciums, Siliciums, Magnesiums, Mangans, Aluminiums, Zirkoniums und Titans mit festem Silikat gebunden werden. Im Gegensatz aber zu einer bei solchen gebundenen Schweißmassen ausgeübten Praxis wurde gefunden, daß jegliche gesonderte Mengen an Natriumoxyd oder Natriumsilikat innerhalb der geschmolzenen erfindungsgemäßen Schweißmasse den Kerbschlagwiderstand des Schweißmetalls nicht verbessern, sondern vielmehr nachteilig beeinflussen. In Berücksichtigung dessen, liegt die obere Grenze für Natriumoxyd der erfindungsgemäßen Schweißmasse bei 0,50 °/o. Obwohl gewisse bisher handelsübliche Massen größere Mengen Natriumoxyd oder Natriumsilikat enthalten, wurde weiter gefunden, daß sich günstigste Kerbschlagwiderstandseigenschaften bei geschmolzenen Schweißmassen erzielen lassen, wenn diese Bestandteile auf niedrigen Werten gehalten werden. Die bevorzugten Bestandteile und ihr Gehaltsbereich für die erfindungsgemäßen Schweißmassen sind folgender Tabelle zu entnehmen:
    Bereich I bevorzugt
    33 bis 5501, CaO ....... 440/,
    30 bis 45 % Si0......... 41%
    0,8 bis 1,8 % Ca0/Si02-
    Verhältnis 1,67%
    2 bis 601" MnO ...... 4 0/0
    2 bis 8 % Fluorid .... 40/0
    (wenn Kryolith) (wenn
    4 bis 15% Kryolith) 80/0
    Spuren bis 10% TiO2 ....... 10/0 (max)
    Spuren bis 10/0 (max) Fe0 ....... 10/0 (max)
    Spuren bis 10/0 (max) MgO ...... 10/0 (max)
    Spuren bis 2 0/0 (max) A1203 ...... 2 0/0 (max)
    Spuren bis 0,5 0/0 (max) Na20....... 0,5 0/0 (max)
    Der Schweißmasse können gemäß der Erfindung vorgewählte Mengen Chrom- und Molybdänoxyde (durch Schmelzung) zugesetzt werden, um den Legierungsgehalt des Schweißmetalls einzustellen. Der Zusatz solcher Oxyde geschieht in erster Linie, um die Zugfestigkeit zu erhöhen. In gleicher Weise läßt sich gepulvertes Nickel im Bereich von 1 bis 4% durch Bindung an die erfindungsgemäße Schweißmasse mit Natriumsilikat zusetzen, um höhere Zugfestigkeitswerte zu gewährleisten. Nach der mit solchen Zusätzen zur erfindungsgemäßen Schweißmasse durchgeführten Untersuchung sollte der Chromoxydgehalt 10 0/0 nicht überschreiten, während der Molybdänoxydwert 5 % nicht überschreiten sollte. In Erwägung der hinter der außergewöhnlich überlegenen Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Schweißmasse darstellenden Gründe ergab sich die Vereinigung der verschiedenen Elemente der erfindungsgemäßen Masse, die zu günstigen Eigenschaften führen, auf empirischem Wege. Der genaue Mechanismus jedoch, der zu den günstigsten Kerbschlagwiderstandseigenschaften führt, ist zur Zeit noch nicht völlig bekannt. Dessen ungeachtet, wurden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schweißmasse hergestellte Schweißen mit dem basischen Schlackenbildungsvorgang bei der Stahlerzeugung im offenen Herd verglichen. Reaktionen, wie z. B. Entschwefelung und Entphosphorung treten bei dem Schmelzschweißverfahren von Stahl auf. Die Klasse hochbasischer Schweißmassen, zu denen die Masse gemäß der Erfindung gehört, begünstigt die Entschwefelungsreaktion, da bekannt ist, daß eine hohe Basizität für jede weitgehende Beseitigung von unerwünschtem Phosphor und Schwefel wesentlich ist. Schwefel und Phosphor scheinen aber, wenn sie in Mengen beibehalten werden, wie sie -während der praktisch durchgeführten Schweißvorgänge auftreten, in keiner Weise mit den Ergebnissen solcher Prüfungen zusammenzuhängen. Infolgedessen läßt sich nach diesen Ergebnissen nicht annehmen, daß solche Bestandteile bemerkenswert beherrschende Faktoren dort sind, wo mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schweißmasse günstige Kerbschlageigenschaften erzielt werden.
  • Da die Einschlüsse im Schweißmetall vornehmlich Silikate sind, ist zu erwarten, daß, wenn eine merkliche Senkung des Siliciumgehaltes im Schweißmetall verwirklicht wird, wie es bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Schweißmasse der Fall ist, eine entsprechende bemerkenswerte Änderung entweder der Silikat-Chemie oder der mikroskopischen Dispersion innerhalb der Schweiße stattgefunden hat. Daß diese Theorie strenge Gültigkeit hat, läßt sich aus den unten angegebenen Werten ableiten, wonach der Siliziumgehalt in der mit der erfindungsgemäßen Schweißmasse niedergelegten Schweiße 0,10 bis 0,200/0 niedriger liegt, verglichen mit einer handelsüblichen geschmolzenen Schweißmasse, die normale Kerbschlagwiderstandseigenschaften ergibt.
    Schweißmetallzusammensetzung in °/o
    geschmolzene handelsübliche erfindungsgemäße
    Schweißmasse Schweißmasse
    mit W/Mn-Mo-Draht mit W/Mn-Mo-Draht
    C 0,06 0,07
    Mn 0,88 0,67
    Si 0,45 0,20
    P 0,014 0,015
    S 0,022 0,024
    Für Gleichstrom-»Handab«-Schweißung (wie z. B. in der Flachlage) hat die Schweißmasse nach der Erfindung vorzugsweise eine Korngröße von weniger als 1,7 mm. Für Wechselstrom- und Gleichstrom-Lageschweißung gemäß der Erfindung sollten alle Körner eine Größe unter 0,32 mm haben.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Geschmolzene, körnige Schweißmasse zum Unterpulverschweißen von Stählen hoher Kerbschlagfestigkeit, dadurch gekennzeichn e t, daß sie aus 33 bis 55 % Ca0, 2 bis 10 % MnO, 2 bis 8 % mindestens eines Fluorids, gegebenenfalls bis 10 % Ti02, bis 2 % A1203, bis 1% Eisenoxyd, bis 1% MgO und/oder bis 0,5 % Natriumoxyd, Rest 30 bis 45 % SiO2 und unvermeidliche Verunreinigungen besteht, mit der Maßgabe, daß das Verhältnis CaO : SiO2 0,8 bis 1,8 beträgt.
  2. 2. Schweißmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis CaO : Si02 0,93 bis 1,4 beträgt.
  3. 3. Schweißmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorid als Kryolith vorliegt.
  4. 4. Schweißmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 44% Ca0, 4 0% MnO, 8 % Kryolith, Spuren bis 10/0 Ti02, Spuren bis 1% Fe0, Spuren bis 1% Mg0, Spuren bis 20/, Al203, Spuren bis 0,501, Na20, Rest 41% Si02 besteht.
  5. 5. Schweißmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner eine größte Teilchengröße von 1,7 mm haben.
  6. 6. Schweißmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner eine größte Teilchengröße vpn 0,32 mm haben.
  7. 7. Schweißmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißmasse zusätzlich noch bis 10 % Chromoxyd, bis 5 % Molybdänoxyd und/oder 1 bis 4 % Nickelpulver enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1117 818.
DEU8589A 1961-01-03 1962-01-03 Geschmolzene, koernige Schweissmasse fuer die Unterpulverschweissung Pending DE1206283B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1508354B1 (de) * 1966-01-03 1971-04-01 Union Carbide Corp Schweisspulver

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1117818A (fr) * 1954-03-06 1956-05-28 Procédé de préparation de poudres à souder et poudres à souder conformes à celles obtenues

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