DE1217751B

DE1217751B - Blanker Schweissdraht auf Eisenbasis fuer die automatische Schutzgas-Lichtbogenschweissung

Info

Publication number: DE1217751B
Application number: DEB73891A
Authority: DE
Inventors: Otto Schmidt; Wilhelm Rotthaus
Original assignee: EUGEN BORBET KOMMANDIT GES
Current assignee: EUGEN BORBET KOMMANDIT GES
Priority date: 1963-10-16
Filing date: 1963-10-16
Publication date: 1966-05-26

Description

Blanker Schweißdraht auf Eisenbasis für die automatische Schutzgas-Lichtbogenschweißung Die Erfindung bezieht sich auf einen blanken Schweißdraht auf Eisenbasis für die automatische Lichtbogenschweißung unter einem Schutzgas, wie Argon, Helium, Kohlendioxyd oder einem Mischgas.
Bei der Verwendung von blanken Drähten zur automatischen Lichtbogenschweißung unter Schutzgas treten, vor allem wenn als Schutzgas Kohlendioxyd oder ein überwiegend Kohlendioxyd enthaltendes Gas benutzt wird, durch die Erscheinung des Spritzens erhebliche Schwierigkeiten auf. Die aus flüssigem Metall bestehenden Spritzer belästigen einerseits den Schweißer, andererseits setzen sich die Spritzer an dem Mundstück des Schweißgerätes und auf dem zu schweißenden Werkstück ab. Die Entfernung der erstarrten Spritzer ist schwierig und zeitraubend; sie erfolgt im allgemeinen mit Werkzeugen, durch die die Werkstücke leicht beschädigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Spritzen, d. h. die sich durch Auftreten von aus flüssigem Metall bestehenden Spritzern beim automatischen Lichtbogenschweißen unter Schutzgas ergebenden Nachteile, soweit wie möglich zu verringern.
Es ist bekannt, für die elektrische Lichtbogenschweißung in Automaten mit mehr als 50 % C02 enthaltendem oder aus C02 bestehendem Schutzgas Seelendrähte zu benutzen, deren Durchmesser 1,5 bis 3 mm beträgt und deren Seele aus Silikaten und Titanaten der Alkalien und aus Oxyden, Titanaten und Silikaten der Erdalkalien besteht. Wie bei Verwendung derartiger Drähte das Spritzen beeinflußt wird, ist nicht bekannt, außerdem ist die Herstellung solcher Seelendrähte erheblich schwieriger als die blanker Drähte und darüber hinaus kostspieliger.
Aus der britischen Patentschrift 783 387 ist eine Schweißelektrode zur Lichtbogenschweißung unter Schutzgas bekannt, die aus mehreren gewickelten Drähten besteht, von denen einer metallische Zusatzstoffe enthält, und zwar Alkali- und Erdalkalimetalle oder Seltene Erden. Die Zugabe der Metalle kann in Form ihrer Verbindungen, z. B. ihrer Phosphate, erfolgen. Durch diese Maßnahme soll die Stabilität des Lichtbogens erhöht werden.
Gegenstand der USA.-Patentschrift 2 818 352 ist eine mit einer Beschichtung versehene Elektrode für die Lichtbogenschweißung, mit der Schweißnähte hoher Festigkeit und Dehnbarkeit erzielt werden sollen. Die Beschichtung besteht aus einem Sauerstoff enthaltenden Stoff (z. B. Metallphosphat), der den Lichtbogen stabilisiert.
Zum Stand der Technik gehört ferner ein Verfahren zur Herstellung von Schweißdrähten, bei dem ein Draht vor dem Ziehen in einer Kalkmilchlösung als Anode einer elektrolytischen Behandlung unterworfen wird, um auf dem Draht eine Trockenschmierschicht zu erzeugen, die aus einer dünnen Rostschicht und einer darüberliegenden Kalkschicht besteht (deutsche Patentschrift 579 797). Diese Schichten dienen dazu, das Ziehen zu erleichtern. Die deutsche Patentschrift 444 045 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schweißdraht, bei dem der Draht nach dem Weichglühen in mit Schwefelsäure angesäuertem Seifenwasser gespült wird. Es handelt sich dabei um ein Reinigungsbad, das dem Zweck dient, Kalkrückstände aus vorherigen Behandlungen zu entfernen. Diese Rückstände werden so angelöst, daß sie beim Nachzug mit den Badrückständen entfernt werden.
Die bekannten Maßnahmen beeinflussen das Auftreten von Spritzern nicht und stehen in keinem Zusammenhang mit der Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt.
Bei einem blanken Schweißdraht auf Eisenbasis mit verringertem Spritzen flüssigen Metalls für die automatische Lichtbogenschweißung unter einem Schutzgas, wie Argon, Helium, insbesondere Kohlendioxyd, oder einem Mischgas mit einem äußeren Kupferüberzug besteht die Erfindung darin, daß der annähernd auf die gewünschte Endstärke gezogene Draht üblicher Zusammensetzung vor dem Ziehen auf Endstärke mit einer Phosphatschicht, insbesondere einer Schicht aus tertiärem Zinkphosphat, einer Dicke von etwa 3 #t überzogen ist, über der der Kupferüberzug aufgebracht ist.
Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Draht üblicher Zusammensetzung aus 0,05 bis 0,20% Kohlenstoff, 0,05 bis 3'% Mangan, 0,10 bis 3% Silizium, gegebenenfalls bis etwa 1% Titan, Zirkonium und/oder Aluminium, gegebenenfalls bis etwa je 5% Nickel, Chrom, Molybdän und/oder Kupfer, Rest Eisen besteht. Die Herstellung des Drahtes erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß ein annähernd bis auf die gewünschte Endstärke gezogener, gereinigter Draht durch Eintauchen in eine Phosphatlösung, insbesondere eine wäßrige Lösung von tertiärem Zinkphosphat, mit einer Phosphatschicht überzogen und mit einer äußeren Kupferschicht versehen wird, besonders durch Tauchen in eine Kupfervitriollösung, worauf der Draht durch einen weiteren leichten Zug auf Endstärke gezogen wird.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung den mit der Phosphatschicht bedeckten Draht erst dann mit der Kupferschicht zu versehen, wenn die Phosphatschicht getrocknet und auskristallisiert ist, und die Phosphatschicht vor Aufbringung der Kupferschicht besonders mit einer Boraxlösung zu neutralisieren.
Schweißdrähte gemäß der Erfindung eignen sich vorzüglich für alle Schweißverfahren, bei denen in der Regel blanke Drähte benutzt werden. Die zwischen der Kupferschicht und dem eigentlichen Draht liegende Phosphatschicht stellt zunächst einen zusätzlichen Schutz gegen die Bildung von Rost dar. Es hat sich ferner überraschenderweise herausgestellt, daß die Anzahl der Spritzer beim Schweißen um etwa 50% geringer ist als bei Verwendung üblicher Drähte. Darüber hinaus wurde, was ebenfalls nicht zu erwarten war, festgestellt, daß sich die Spritzrückstände, die auf dem Werkstück oder anderen Metallteilen anfallen, äußerst leicht entfernen lassen. Die erstarrten Schweißperlen, die auch kleiner als bei Verwendung bekannter - Drähte sind, können mit einer Stahlbürste in einfacher Weise entfernt werden, so daß Beschädigungen des Werkstückes beim Reinigen vermieden werden und eine nicht unbeachtliche Arbeits- und Zeitersparnis erzielt wird. Durch den letzten leichten Zug auf die gewünschte Endstärke nach Aufbringen der Phosphat= und der Kupferschicht wird erreicht, daß beide Schichten fest miteinander verbunden werden und sich weder beim Transport noch in den Schweißaütomäten äblöseri. Ausführungsbeispiel Zum Schweißen von Werkstücken aus Kesselblech unter Kohlendioxyd als Schutzgas würde `zunächst ein blanker Schweißdraht herkömmlicher Zusammensetzung benutzt. Anschließend wurde dasselbe Werkstück mit einem Schweißdraht gemäß der Erfindung geschweißt, der durch Tauchen 'mit einer dünnen Zinkphosphatschicht überzogen und mit einer äußeren Kupferschicht versehen war. Die Auswertung fotografischer Aufnahmen von beiden Sch_weißungen, die durch Auszählen- der abgebildeten Spritzervorgenommen wurde, ergab, daß die Zahl der Spritzer bei Verwendung eines Schweißdrahtes gemäß der Erfindung um etwa 50 % geringer war als bei Verwendung eines bekannten Schweißdrahtes.

Claims

Patentansprüche: 1. Blanker Schweißdraht auf Eisenbasis mit verringertem Spritzen flüssigen Metalls für die automatische Lichtbogenschweißung unter einem Schutzgas, wie Argon, Helium, insbesondere Kohlendioxyd, oder einem Mischgas mit einem äußeren Kupferüberzug, dadurch gekennzeichnet, daß der annähernd auf die gewünschte Endstärke gezogene Draht üblicher Zusammensetzung vor dem Ziehen auf Endstärke mit einer Phosphatschicht, insbesondere einer Schicht aus tertiärem Zinkphosphat, einer Dicke von etwa 3 [, überzogen ist, über der der Kupfer= überzug aufgebracht ist.
2. Schweißdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht üblicher Zusammensetzung aus 0,05 bis 0,20 % Kohlenstoff, 0,05 bis 3% Mangan, 0,10 bis 3% Silizium, gegebenenfalls bis etwa 1% Titan, Zirkonium und/oder Aluminium, gegebenenfalls bis etwa je 5 0/0 Nickel, Chrom, Molybdän und/oder Kupfer, Rest Eisen besteht.
3. Verfahren zur Herstellung von Schweißdrähten gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein annähernd bis auf die gewünschte Endstärke gezogener, gereinigter Draht durch Eintauchen in eine Phosphatlösung, insbesondere eine wäßrige Lösung von tertiärem Zinkphosphat, mit einer Phosphatschicht überzogen und mit einer äußeren Kupferschicht versehen wird, besonders durch Tauchen in eine Kupfervitriollösung, worauf der Draht durch einen weiteren leichten Zug auf Endstärke gezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Phosphatschicht bedeckte Draht erst dann mit der Kupferschicht versehen wird, wenn die Phosphatschicht getrocknet und auskristallisiert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatschicht vor Aufbringen der Kupferschicht neutralisiert wird, besonders mit einer Boraxlösung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 444 045, 579 797; britische Patentschrift Nr. 783 387; USA.-Patentschrift Nr. 2 818 352.