DE1483477A1

DE1483477A1 - Elektrode zur Warmschweissung von Gusseisen

Info

Publication number: DE1483477A1
Application number: DE1963S0085402
Authority: DE
Inventors: Kienberger Dr-Ing Jean-Pierre; Rolf Meuter
Original assignee: Societe des Soudures Castolin SA
Current assignee: Societe des Soudures Castolin SA
Priority date: 1962-05-29
Filing date: 1963-05-28
Publication date: 1969-09-25
Also published as: DE1483477B2; GB1040927A; BE632953A; AT247100B; FR1359500A; CH389363A

Description

Elektrode zur Warmsohweissung von Gusseisen.

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Elektrode zur Warms chwe is sung von Gusseisen bestehend aus einem Flusstahl-Kerndraht, der mit einer "basischen, Silizium | als Vorlegierung und freien Kohlenstoff enthaltenden Umhüllung versehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Förderung der Ausscheidung des Kohlenstoffes die Umhüllung Gusseisenpulver enthält, welches durch einen Impfeffekt die homogene Verteilung des Graphits im Schweissgut begünstigt.

Das Schweissen von Gusseisen mit abschmelzenden Lichtbogenelektroden ist seit einer Reihe von Jahren bekannt und hat sich vor allem für Ausbesserungen grösserer Gussstücke bewährt. Hierbei haben sich zwei Arten des

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Schweissens herausgebildet, nämlich die Kalt- und die Warmschweissung. Je nach der Beschaffenheit des Werkstücks und dem angestrebten Ziel eignet sich das eine oder das andere dieser Verfahren besser.

Bei der Kaitschweissung darf die Temperatur des Werkstücks die Handwärme nicht übersteigen. Bei dieser Arbeitsweise muss man Elektroden verwenden, die es gestatten, Schweissgut aus artfremdem Metall aufzutragen. Es handelt sich dabei im allgemeinen um Plusstahl, Nickel und Nickellegierungen. Bei Verwendung von Flusstahl wird jedoch die Schweissverbindung so hart, dass sie nur durch Schleifen nachträglich zu bearbeiten ist.

Bei der Warmschweissung wärmt man das Werkstück auf über 500° C vor. Dank der langsameren Abkühlung, scheidet sich später der im Kerndraht der Elektrode enthaltene Kohlenstoff als Graphit aus, so dass die Schweissnähte aus Grauguss bestehen. Das Schweissgut, sowohl die wärmebeeinflusste wie auch die Übergangszone, sind spanabhebend bearbeitbar.

Bisher hat man für die elektrische Gusseisen-Warmschweissung im allgemeinen basisch ummantelte Elektroden mit einem Kerndraht aus Grauguss verwendet. Die elektrische Leitfähigkeit solcher Elektroden ist jedoch gering; sie erwärmen sich deshalb beim Schweissen stark, oft bis zur Rotglut, wobei sich gleichzeitig die Schweisseigenschaften weiter verschlechtern. Ausserdem schmelzen Elektroden mit Gusskernstab in verhältnismässig groben Tropfen ab, und die häufig in Güte und Form ungleichmässigen Gusstäbe erschweren die Herstellung

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von Schweissnähten gleichmässiger¹Güte ausserordentlich, sowohl in technischer wie auch in wirtschaftlicher Hinsicht.

Erfindungsgemäss werden die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten bei der Gusseisen-Warmschweissung überwunden.

Man verwendet Elektroden mit Flusstahl als Kerndraht, deren normale basische Umhüllung mindestens 15 $> freien Kohlenstoff und mindestens 8 $> Silizium in Form von Vorlegierungen, vorzugsweise als Ferrolegierungen enthält. Der Hauptanteil des Siliziums, z.B. mehr als 60 $, wird vorzugsweise als Ferrolegierung zugegeben.

Beim Schweissen bildet sich im Zeitpunkt des Schmelzens eine Legierung aus den in der Umhüllung und dem Kerndrahtmetall enthaltenen Elementen, so dass im Schweissgut Grauguss mit lamellarem Graphit vorliegt, aber nicht ein Metall von ähnlicher Art, wie der dem Kerndraht ähnelnde Stahl. So kommen, dank dem Kern aus Stahl, die Schweisseigenschaften der Elektrode nach der Erfindung etwa denen der gebräuchlichen Kaltschweisselektroden gleich, während das Schweissgut diejenigen Vorzüge aufweist, die durch das Warmschweissen mit Gussexsenkerndraht-Elektroden angestrebt werden.

In der Elektrode nach der Erfindung kann man die Ausscheidung des Kohlenstoffs noch dadurch fördern, dass man der Umhüllung G/usseisenpulver zufügt, das durch eine Art Impfvorgang die homogene Verteilung des Graphits

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im Schweissgut begünstigt.

Man kann die neuen Elektroden etwa in der Weise herstellen, dass man nach, einem üblichen Pressverfahren einen Flusstahl-Kerndraht mit einem Gehalt an z.B.:

C 0,1 #

Si 0,4 fo

Mn 0,5 $>

S 0,002 io

P 0,002 Io
Rest : Pe

mit einer Umhüllung von etwa folgender Zusammensetzung umgibt:

C (frei) 10 - 25, vorzugsweise 15 - 22 Gew. $> Gusseisenpulver 3-15, vorzugsweise 5-10 Gew. $> Ni 0-7» vorzugsweise 0-4 Gew. $>

Desoxydations

mittel 7 - 25,vorzugsweise 10 - 15 Gew. $ davon Si (als

Vorlegierung) 4 - 10, vorzugsweise 5-8 Gew. #

Sasisehe Bestandteile, insbesondere
Erdalkalicarbonate 30 - 60, vorzugsweise 35 - 50 Gew.

Plusspat 7 - 25, vorzugsweise 10 - 20 Gew.

Rest: Sonstige übliche Legierungselemente + Schlackenbildner

Legierungselemente dieser Art sind z.B. Pe, Co, Cr, Mo, Mn, usw.

Schlackenbildner sind z.B. Bentonit, Feldspat, Kryolith, Quarz, Kaolin usw.

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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bis zu 30 i» des C in Porm von Russ und/oder Holzkohle zuzusetzen.

Beispielt

Besonders gut geeignet für die Elektroden nach der Erfindung ist folgende Umhüllungs zusammensetzung:

Bestandteil $> der Trockensubstanz,

ohne Bindemittel

Graphit	i Si)	16	Gew. i»
Gusseisenpulver		10	Gew. io
Nickelpulver		3	Gew. #
Perrosilizium (75 # Si)		10	Gew. io
PerroSiliziummagnesium (35 ?		4	Gew. io
Perroaluminium (50 $> Al)		4	Gew. io
Holzkohlenpulver		4	Gew. io
SrCO₃		10	Gew. io
CaCO₃	8	Gew. $
BaCO,	20	Gew. io
pn \A	11	Gew. #
	100	Gew. #

Als Bindemittel können Natrium- und/oder Kaliumsilikat in üblichen Mengen zugesetzt werden.

Die bo erhaltene Elektrode mit dem Plusstahl -Kerndraht wie oben eignet sieh vorzüglich zur Warmschweisaung von Gusseisen, insbesondere von solchem mit lamellar em Graphit. Sie ergibt ein Schweissgut von etwa folgendem Zusammen.setzuißg?

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Kohlenstoff 2,6 Gew. i«

Silizium 3»6 Gew. fo

Mangan 0,5 Gew. fo Schwefel und Phosphor

zusammen 0,04 Gew. fo

Nickel 1,0 Gew. fo

Bisen Rest

Der Kohlenstoff liegt im Schweissgut als lamellarer Graphit vor. Das Schweissgut, sowie die Übergangs- und die wärmebeeinflusste Zone, sind weich und spanabhebend bearbeitbar.

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Claims

H83477 Patentansprüche;

1.) Elektrode zur Warmschweissung von Gusseisen bestehend.aus einem Flusstahl-Kerndraht, der mit einer basischen Silizium als Vorlegierung und freien Kohlenstoff enthaltenden Umhüllung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Förderung der Ausscheidung des Kohlenstoffes die Umhüllung Gusseisenpulver enthält, welches durch einen Impfeffekt die homogene Verteilung des Graphits im Schweissgut begünstigt.

2.) Elektrode gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 1 $ des in der Umhüllung enthaltenen Kohlenstoffes in Form von entsprechenden Mengen Gusseisenpulver enthält.

3·) Elektrode gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung wie folgt zusammengesetzt isti

G (frei) 10 - 25 Gew. #

Gusseisenpulver 3-15 Gew. ?&

Ni 0-7 Gew. $>

Besoxydationsmittel 7-25 Gew. $

davon Si (als Vorlegierung) 4-10 Gew. <fo

Basische Bestandteile, insb. Erdalkalikarbonate 30-60 Gew_e $>

Flusspat 7-25 Gew. $>

Rest Leg. Element + Schlackenbildner

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4.) Elektrode nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung wie folgt zusammengesetzt ist:

C (frei) 16 Gew. #

Gusseisenpulver 10 Gew. $

Hi (Pulver) 3 Gew. %

Ferro Silizium (75 i> Si) 10 Gew. $>

Ferrosiliziummagnesium

(53 # Si) 4 Gew. #

Ferroaluminium (50 ?S Al) 4 Gew. #

Holzkohlehmehl 4 Gew. ^

SrCO^ 10 Gew. $>

CaCO^ 8 Gew. ^

BaCO-3 20 Gew. S^

GaF₂ (Flusspat) 11 Gew. <f>

100 Gew. $>

5>) Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 30 i> des Kohlenstoffes in der Umhüllung als Holzkohle und/oder Huss enthalten sind.

Für

Societe des Soudures

CASTOLIU S. A.

St. Sulplce-Lausanne / Schweiz

Hechtsanwalt

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