DE1533539C - Filler materials for cold welding of lamellar or globular gray cast iron - Google Patents
Filler materials for cold welding of lamellar or globular gray cast ironInfo
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- DE1533539C DE1533539C DE19671533539 DE1533539A DE1533539C DE 1533539 C DE1533539 C DE 1533539C DE 19671533539 DE19671533539 DE 19671533539 DE 1533539 A DE1533539 A DE 1533539A DE 1533539 C DE1533539 C DE 1533539C
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Description
0,05 bis 0,20% 0,15 bis 0,80 7o
0,4 bis 1,0 7o 5 bis 11%
0,005 bis 0,12 70 gegebenenfalls 0,05 bis0.05 to 0.20% 0.15 to 0.80 7o 0.4 to 1.0 7o 5 to 11%
0.005 to 0.12 7 0 optionally 0.05 to
gegebenenfalls 0,3
weniger als
weniger alspossibly 0.3
less than
less than
Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Vanadium, Bor, 2,2 7o Niob oderCarbon, silicon, manganese, vanadium, boron, 2.2 7o niobium or
Niob/Tantal,' bis 1,5 7o Nickel, . 0,025 7ο Phosphor, 0,025 % Schwefel, Rest EisenNiobium / tantalum, 'up to 1.5 70 nickel,. 0.025 7ο phosphorus, 0.025% sulfur, the remainder iron
besteht. .consists. .
2. Umhüllte Elektrode mit kalkbasischer oder rutilsaurer Umhüllung zum Kaltschweißen von lamellarem oder globularem Grauguß zur Erzielung des im Anspruch 1 angegebenen Schweißguts, dadurch gekennzeichnet, daß der legierte Kerndraht aus2. Coated electrode with lime-based or rutile-acid coating for cold welding of Lamellar or globular gray cast iron to achieve the weld metal specified in claim 1, characterized in that the alloyed core wire consists of
•35• 35
20 bis 50 7o TiO2, das bis zur Hälfte durch Na-.
oder K-Titanat ausgetauscht
v werden kann,
10 bis 20 7o CaCO3, ■
5 bis 10 7o. Feldspat,20 to 50 7o TiO 2 , which is up to half by Na-. or K-titanate
v can be
10 to 20 7o CaCO 3 , ■
5 to 10 7o. Feldspar,
V bis 10 % CaF2, ■·■;-. ;^ . .V to 10% CaF 2 , ■ · ■; -. ; ^. .
!•'■«bis 107o Ferromangan mit 0,17o Kohlenstoff! • '■ «to 107o ferromanganese with 0.17o carbon
noch aus folgenden Elementen in Form von Metallen oder Ferrolegierungen in den angegebenen Grenzen besteht: .nor from the following elements in the form of metals or ferro alloys in the specified There are limits:.
15 bis 35% Vanadium,
0,1 bis 7% Bor, . . '15 to 35% vanadium,
0.1 to 7% boron,. . '
gegebenenfalls 1 bis 20 7o Niob oderoptionally 1 to 20 7o niobium or
• . . Niob/Tantal,
gegebenenfalls 0,5 bis 6 7o Nickel. ■· . .•. . Niobium / tantalum,
optionally 0.5 to 6 7o nickel. ■ ·. .
4. Seelenelektrode zum Kaltschweißen von lamellarem oder globularem Grauguß zur Erzielung des" im Anspruch 1 angegebenen Schweißguts, dadurch gekennzeichnet, daß in Röhrchendrähten aus Stahlband, bestehend aus4. Core electrode for cold welding of lamellar or globular gray cast iron to achieve of the "in claim 1 specified weld metal, characterized in that in tubular wires made of steel strip, consisting of
0,05 bis 0,15 7o Kohlenstoff,0.05 to 0.15 7o carbon,
bis 0,20 % Silizium,
0,3 bis 0,5 7o Mangan,
weniger als 0,025 7o Phosphor, 'up to 0.20% silicon,
0.3 to 0.5 7o manganese,
less than 0.025 7o phosphorus, '
weniger als . 0,025 70 Schwefel,
Rest. Eisen,less than . 0.025 7 0 sulfur,
Remainder iron,
eine Füllung in einem Gewichtsanteil von 20 bis 35 7o des Elektrodengesamtgewichts eingebracht ist, die aus Vanadium, Bor, gegebenenfalls Niob oder Niob/Tantal, gegebenenfalls Nickel in metallischer Form oder als. Vorlegierungen sowie aus Flußmitteln besteht.introduced a filling in a weight proportion of 20 to 35 7o of the total electrode weight is made of vanadium, boron, optionally niobium or niobium / tantalum, optionally nickel in metallic Form or as. Master alloys and fluxes.
4040
besteht.consists.
3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht unlegiert ist und aus3. Electrode according to claim 2, characterized in that the core wire is unalloyed and made of
0,03 bis 0,15 % Kohlenstoff,0.03 to 0.15% carbon,
bis 0,20 % Silizium,up to 0.20% silicon,
0,3 bis 0,7 7o Mangan,0.3 to 0.7 7o manganese,
weniger als 0,20 70 Kupfer,less than 0.20 7 0 copper,
weniger als
weniger alsless than
less than
0,20% Kupfer, 0,02570 Phosphor, 0,02570 Schwefel, Rest Eisen0.20% copper, 0.0257 0 phosphorus, 0.0257 0 sulfur, remainder iron
5555
besteht und die kalkbasische Umhüllung nebenand the calcareous coating next to
20 bis 35 % CaF2, ·20 to 35% CaF 2 , ·
15 bis 45 7o QaCO3, das bis zu 50 70 durch SrCO3 - . oder bis zu 1007o durch15 to 45 7o QaCO 3 , which is up to 50 7 0 by SrCO 3 -. or up to 1007o
BaCO3 ausgetauscht werden . kann,BaCO 3 can be exchanged. can,
bis 10 % SiO2, bis 10 % Fe3O4 up to 10% SiO 2 , up to 10% Fe 3 O 4
bzw. die rutilsaure Umhüllung nebenor the rutile acid coating next to
Zum Kaltschweißen von Gußeisen mit lamellarem oder globularem Graphit sind hüllenlegierte Elektroden bekannt, die in der Verbindung ein Schweißgut von For cold welding of cast iron with lamellar or globular graphite, coated electrodes are known, which in the connection a weld metal of
0,42% C,
0,65% Si,0.42% C,
0.65% Si,
0,3870 Mn, , ν, .0.387 0 Mn,, ν,.
0,15% Cu, .0.15% Cu,.
ο,οι 7ο Ni, :ο, οι 7ο Ni,:
0,01% Cr, ■■■·-, : 0.01% Cr, ■■■ · -:
- Rest Fe ,·'-.. ·- remainder Fe, · '- .. ·
absetzen [»Neuartige Stabelektrode zum Gußeisen-Kaltschweißen«, Schweißen und Schneiden, 17 (1965), Heft 1, S. 26 bis 28].remove [»New type of stick electrode for cast iron cold welding«, Welding and cutting, 17 (1965), issue 1, pp. 26 to 28].
Mit diesem Zusatzwerkstoff wurden in Verbindungsschweißungen an lamellarem Gußeisen im Übergang von der Schweiße zum Guß Härten von 550 bis kp/mma HV1 erhalten. Das Mikrogefüge des Überganges von der Schweiße zum Guß besteht aus Martensit und Ledeburit. Hingegen hatten die Schweißlagen ein ferritisches Grundgefüge, in welches Vanadiumkarbide eingelagert sind.With this filler material, hardnesses of 550 to kp / mm a HV1 were obtained in joint welds on lamellar cast iron in the transition from welding to casting. The microstructure of the transition from welding to casting consists of martensite and ledeburite. In contrast, the weld layers had a ferritic basic structure in which vanadium carbides are embedded.
Das reine Schweißgut dieser vanadiumlegierten Elektrode hatte eine Zerreißfestigkeit von 49 bisThe pure weld metal of this vanadium alloy electrode had a tensile strength of 49 to
52 kp/mma, bei einer Meßlänge yon 1 = 5d eine Dehnung von 29 bis 30%. Während lamellarer Grauguß mit' 18 bis 30 kp/mm2 Festigkeit in seinen Verbindungen mit dieser Elektrode Zerreißfestigkeiten von 17 bis 34 kp/mm2 aufwies und die Brüche meistens im Guß auftraten, hatten hingegen die Verbindungsschweißen an globularem Grauguß mit 38 bis 42 kp/ mm2. Festigkeit Zerreißfestigkeiten von 40 bis 43 kp/ mm2 bei Dehnungswerten von 6 bis 9 %.52 kp / mm a , with a measuring length of 1 = 5d an elongation of 29 to 30%. While lamellar gray cast iron with a strength of 18 to 30 kp / mm 2 had tensile strengths of 17 to 34 kp / mm 2 in its connections with this electrode and the fractures mostly occurred in the cast, the joint welds on globular gray cast iron had 38 to 42 kp / mm 2 . Strength Tear strengths of 40 to 43 kp / mm 2 with elongation values of 6 to 9%.
Die Brüche erfolgten teils im Übergang,' teils im Gußkörper selbst. Die Schweißverbindungen haben den Nachteil, daß sie in den Härteübergängen von der - Schweiße zum Guß rißempfindlich sind. Diese Sprödigkeit tritt besonders dann in Erscheinung, wenn bei Raumtemperatur ohne Vorwärmung geschweißt wird. In starren Verbindungsschweißungen kann bei der geringsten Beanspruchung auf Zug durch Einspannungen ein Reißen der Naht in ihrer Mitte beobachtet werden. Die Versprödung des Schweißguts und des Übergangs von der Schweiße zum Grauguß konnte vermindert werden, wenn nicht bei Raumtemperatur, sondern nach einem Vorwärmen auf 300 bis 4500C geschweißt wurde. Mitunter ließen sich bei diesen Temperaturen Risse im Schweißgut bzw. im Übergang noch nicht ganz vermeiden.The fractures occurred partly in the transition, partly in the cast body itself. The welded joints have the disadvantage that they are sensitive to cracks in the hardness transitions from the weld to the casting. This brittleness is particularly evident when welding at room temperature without preheating. In rigid joint welds, at the slightest tensile stress caused by restraints, a tearing of the seam in its center can be observed. The embrittlement of the weld metal and the transition from welding to gray cast iron could be reduced if welding was not carried out at room temperature but after preheating to 300 to 450 ° C. Sometimes cracks in the weld metal or in the transition could not be completely avoided at these temperatures.
Aufgabe der Erfindung ist nun, geeignete Zusatzwerkstoffe zum Kaltschweißen von lamellarem oder globularem Grauguß zu schaffen, die ein Schweißgut mit 5 bis 10% Vanadium, 0,005. bis 0,1 °/0 Bor, gegebenenfalls 0,05 bis 2% Niob oder Niob/Tantal , sowie gegebenenfalls 0,3 bis 1,5 °/0 Nickel absetzen.The object of the invention is now to create suitable filler materials for cold welding of lamellar or globular gray cast iron which have a weld metal with 5 to 10% vanadium, 0.005. optionally 0.05 to settle to 0.1 ° / 0 boron, up to 2% niobium or niobium / tantalum, and optionally 0.3 to 1.5 ° / 0 nickel.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung zum Kaltschweißen unter Schutzgas eine nackte Elektrode vorgeschlagen, die ausTo solve this problem, according to the invention for cold welding under protective gas, a naked Electrode suggested that out
0,05 bis 0,20% 0,15 bis 0,80% 0,4 bis 1,0%
.· 5 .bis 11%
; : . 0,005 bis 0,12%0.05 to 0.20% 0.15 to 0.80% 0.4 to 1.0%
. · 5. To 11%
; :. 0.005 to 0.12%
gegebenenfalls 0,05 bis 2,2%optionally 0.05 to 2.2%
gegebenenfalls 0,3
weniger als
weniger alspossibly 0.3
less than
less than
Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Vanadium, Bor.Carbon, silicon, manganese, vanadium, Boron.
Niob oder Niob/Tantal, Nickel, 0,025% Phosphor, 0,025% Schwefel, Rest Eisen trode kann auch unlegiert sein und ausNiobium or niobium / tantalum, nickel, 0.025% phosphorus, 0.025% sulfur, The rest of the iron trode can also be unalloyed and made of
0,03 bis 0,15 % Kohlenstoff, bis 0,20% Silizium, 0,3 bis 0,7% Mangan,0.03 to 0.15% carbon, up to 0.20% silicon, 0.3 to 0.7% manganese,
weniger als 0,20% Kupfer,less than 0.20% copper,
weniger als 0,025 % Phosphor,less than 0.025% phosphorus,
weniger als 0,025 % Schwefel,less than 0.025% sulfur,
. Rest Eisen. Remainder iron
ίο ■■'.'..ίο ■■ '.' ..
bestehen, wobei dann die kalkbasische Umhüllung nebenexist, with the calcareous coating next to
20 bis 35% CaF2,20 to 35% CaF 2 ,
15 bis 45 % CaCO3, das bis zu 50% durch SrCO3 oder
bis zu 100% durch BaCO3 ausgetauscht werden kann, bis 10% SiO2, ■·"·'.
bis 10% Fe3O4 15 to 45% CaCO 3 , which can be exchanged up to 50% by SrCO 3 or up to 100% by BaCO 3 , up to 10% SiO 2 , ■ · "· '.
up to 10% Fe 3 O 4
bzw. die rutilsaure Umhüllung nebenor the rutile acid coating next to
20 bis 50% TiO2, das bis zur Hälfte durch Na- oder K-Titanat ausgetauscht werden kann,20 to 50% TiO 2 , half of which can be exchanged for Na or K titanate,
10 bis 20% CaCO3,
5 bis 10% Feldspat,
bis 10% CaF2,
bis 10% Ferromangan mit 0,1 % Kohlenstoff10 to 20% CaCO 3 ,
5 to 10% feldspar,
up to 10% CaF 2 ,
up to 10% ferromanganese with 0.1% carbon
noch aus folgenden Elementen in Form von Metallen oder Ferrolegierungen in den angegebenen Grenzen besteht:nor from the following elements in the form of metals or ferro alloys within the specified limits consists:
15 bis 35% Vanadium, 0,1 bis 7% Bor, gegebenenfalls 1 bis 20 % Niob oder Niob/Tantal, gegebenenfalls 0,5 bis 6% Nickel. ■ '■■ 15 to 35% vanadium, 0.1 to 7% boron, optionally 1 to 20% niobium or niobium / tantalum, optionally 0.5 to 6% nickel. ■ '■■
Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, eine Seelenelektrode einzusetzen, bei der in Röhrchendrähten aus Stahlband, bestehend ausAccording to the invention, however, it is also possible to use a core electrode in the case of tubular wires made of steel strip, consisting of
bis 1,5»/,up to 1.5 »/,
besteht.· '■■ : ■-.■■ : .: ·· ' .·.■-/■;■ ■; . ..". -; , 1V. ' ■ -Zur Verschweißung ohne Schutzgas kann aber auch eine umhüllte Elektrode mit kalkbasischer oder rutilsaurer Umhüllung verwendet werden, bei der der legierte Kerndraht aus .'. . exists. · '■■: ■ -. ■■ : .: ··'. ·. ■ - / ■; ■ ■; . .. "-;, 1 V. '■ - In order to weld without protective gas but also a coated electrode can, basic- or rutilsaurer sheath used, in which the alloy core wire.'...
0,03 bis
0,10 bis0.03 to
0.10 to
0,15 %
0,50%0.15%
0.50%
Kohlenstoff, Silizium,Carbon, silicon,
0,30 bis 0,80% Mangan,0.30 to 0.80% manganese,
5 bis 11%
Q,05bis 0,15%
gegebenenfalls 0,05 bis 2,0%5 to 11%
Q.05 to 0.15%
optionally 0.05 to 2.0%
,gegebenenfalls 0,3
weniger als
weniger als, optionally 0.3
less than
less than
Vanadium, Bor,Vanadium, boron,
Niob oder„ Niob/Tantal, bis 1,5% Nickel, 0,025% Phosphor, 0,025% Schwefel, Rest Eisen 0,Niobium or "niobium / tantalum, up to 1.5% nickel, 0.025% phosphorus, 0.025% sulfur, remainder iron 0,
: weniger als
weniger als: less than
less than
0,05 bis 0,15% Kohlenstoff,0.05 to 0.15% carbon,
bis 0,20% Silizium, 0,3 bis 0,5% Mangan,up to 0.20% silicon, 0.3 to 0.5% manganese,
! 0,5 % Mangan, 0,025% Phosphor, 0,025% Schwefel, Rest Eisen,! 0.5% manganese, 0.025% phosphorus, 0.025% sulfur, Remainder iron,
besteht und ein Schweißgut obengenannter Zusammensetzung absetzt. Der Kerndraht der umhüllten Elekeine Füllung in einem Gewichtsanteil von 20 bis 35% des Elektrodengesamtgewichts eingebracht ist, die aus Vanadium, Bor, gegebenenfalls Niob oder Niob/Tan-exists and deposits a weld metal of the above composition. The core wire of the covered electronics Filling is introduced in a weight proportion of 20 to 35% of the total electrode weight, which consists of Vanadium, boron, possibly niobium or niobium / tan
;t. tal, gegebenenfalls Nickel in metallischer Form oder v· ' als Vorlegierungen sowie aus Flußmitteln besteht. : ; t . tal, optionally nickel in metallic form or v · 'as master alloys and fluxes. :
Alle vorgenannten Elektroden setzen ein Schweißgut obengenannter Zusammensetzung ab.All of the above electrodes deposit a weld metal of the above composition.
■■;: . Die Schweißelektroden gemäß der Erfindung enthalten 5, bis 11% Vanadium und 0,005 bis 0,12 bzw. 0,15% Bor. Dadurch wird die Empfindlichkeit gegen■■ ;:. The welding electrodes according to the invention contain 5, to 11% vanadium and 0.005 to 0.12 or 0.15% boron. This increases the sensitivity to
Risse im Übergang vom Guß zum Schweißgut wesentlich vermindert. Die Erscheinung der VerminderungCracks in the transition from cast to weld metal are significantly reduced. The appearance of diminution
x der Rißanfälligkeit kann durch einen Zusatz von 0,05 bis 2,2% Niob oder Niob/Tantal verstärkt werden. Die bor- bzw. niob/tantal-haltigen Schweißen haben x the susceptibility to cracking can be increased by adding 0.05 to 2.2% niobium or niobium / tantalum. The welds containing boron or niobium / tantalum have
im Übergang vom Grauguß zur .Schweiße Härten von 250 bis 350 kp/mm11 HV 1. Das Schweißgut selbst hat eine Festigkeit von mehr als 42 kp/mm', wenn bei Vorwärmtemperaturen von mehr als 150° C geschweißtin the transition from gray cast iron to .welding hardnesses of 250 to 350 kp / mm 11 HV 1. The weld metal itself has a strength of more than 42 kp / mm 'when welded at preheating temperatures of more than 150 ° C
wird. Rundnähte an Rohren aus GGG 42 von 6 bis 10 mm Wanddicke ließen sich nach einem Vorwärmen auf 1500C rißfrei verbinden. Durch den Zusatz von Bor bzw. Niob/Tantal ist es möglich, mit einer niedrigeren Vorwärmtemperktur zu arbeiten,, als wenn die Schweißen bor- bzw. niob/tantal-frei sind. Auch konnten Verbindungen von den Stählen St 52 bzw. St 37 mit globularem Grauguß von mehr als 42 kp/mm2 rißfrei geschweißt werden. Die Schweißverbindungen bedurften keiner thermischen Nachbehandlung.will. Circumferential welds on pipes made of GGG 42 out of 6 to 10 mm wall thickness could be free of cracks connect after preheating to 150 0 C. By adding boron or niobium / tantalum, it is possible to work with a lower preheating temperature than when the welds are boron or niobium / tantalum-free. It was also possible to weld connections of the steels St 52 or St 37 with globular gray cast iron of more than 42 kp / mm 2 without cracks. The welded connections did not require any thermal aftertreatment.
Durch einen Zusatz von Nickel kann die Festigkeit des Schweißgutes wesentlich gesteigert werden. So bringen Mengen von 0,3 bis 1,5 °/o Ni eine Festigkeitssteigerung im Schweißgut von 4 bis 15 kp/mm2. Mit diesen Elektroden ist es möglich, Gußeisen mit Kugelgraphit von mehr als 50 kp/mm2 zu schweißen, wobei die Schweiße die Nennfestigkeit des Gusses erreicht oder sogar überschreitet. In Verbindungsschweißungen an GGG 50 wurden in den Verbindungsnähten Festigkeitswerte von 49 bis'62 kp/mm2 erreicht.'The strength of the weld metal can be increased significantly by adding nickel. Amounts of 0.3 to 1.5% Ni bring about an increase in strength in the weld metal of 4 to 15 kp / mm 2 . With these electrodes it is possible to weld spheroidal graphite cast iron of more than 50 kp / mm 2 , the weld reaching or even exceeding the nominal strength of the cast. In joint welds on GGG 50, strength values of 49 to 62 kp / mm 2 were achieved in the joint seams. '
Als Schweißzusatzwerkstoffe gemäß der 'Erfindung kommen nackte oder umhüllte Elektroden in einer dem gewünschten Schweißgut entsprechenden Zusammensetzung aus dem obigen Bereich in Betracht, oder es kann ein unlegierter Kerndraht verwendet werden mit einer die Legierungselemente enthaltenden Umhüllung. Die Umhüllungen der Elektroden sind kalkbasisch oder rutilsauer. ' ,'As welding filler materials according to the 'invention, naked or coated electrodes come in one of the desired weld metal corresponding composition from the above range into consideration, or it For example, an unalloyed core wire with a sheath containing the alloy elements can be used. The coverings of the electrodes are lime-based or rutile-acidic. ','
Der Durchmesser der hackten Elektrode ist im allgemeinen 0,6 bis 3,2 mm. Bei der umhüllten Elektrode beträgt die Dicke das 1,7- bis 2fache des Kerndrahtdurchmesser.' : "The diameter of the chopped electrode is generally 0.6 to 3.2 mm. In the case of the covered electrode, the thickness is 1.7 to 2 times the core wire diameter. : "
Schließlich können ■ auch gefüllte' -Röhrchendrähte der obengenannten Art erfindungsgemäß zum Schwei- . ßen von lamellarem bzw. globularem Grauguß gebraucht werden. ■ ' '.'·'·'■"■"■.■Finally, “filled” tubular wires can also be used of the above type according to the invention for welding. Used of lamellar or globular gray cast iron will. ■ ''. '·' · '■ "■" ■. ■
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED0052405 | 1967-02-28 | ||
DED0052405 | 1967-02-28 |
Publications (3)
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DE1533539C true DE1533539C (en) | 1973-02-15 |
Family
ID=
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