DE1540804B2

DE1540804B2 -

Info

Publication number: DE1540804B2
Application number: DE19641540804
Authority: DE
Priority date: 1963-09-14
Filing date: 1964-09-07
Publication date: 1970-10-22
Also published as: GB1078805A; US3446931A; DE1540804A1; SE331015B; DK113192B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stoßverschweißen von Metallwerkstücken von einer Seite aus, wobei man ohne Verwendung einer Unterlage ausgezeichnete Schweißnähte auch an der Unterseite der Werkstücke erhält.

Bei Stoßverschweißungen von Blechen oder Platten werden die zu verschweißenden Stücke auf ein Kissen aus Schlackenpulver oder auf ein Kupferblech gelegt, um ein Absacken des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern. Besteht dieses Kissen aus losem, gekörntem Mineralpulver, so ist es bereits bekannt, dieses Pulver zwischen und auf die Kanten der Bleche zu geben, wobei dieses mineralische Pulver in der Schweißhitze schmilzt und die Naht füllt. Die Verwendung von Pulverkissen erfordert jedoch oft ein Nacharbeiten der Nahtwurzel oder Ausbesserungen durch Handschweißung. Bei Verwendung von Kupferblechen erhält man, insbesondere an den Überlappungsstellen der Kupferbleche, ungleichmäßige Schweißnähte an der Unterseite der Werkstücke.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Schweißverfahren mit verdecktem Lichtbogen für Y-Nähte derart zu gestalten, daß Nahtunterlagen, z. B. Kupferplatten oder Pulverkissen, sowie das Schweißen von Wurzelnähten und das zweiseitige Schweißen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man eine V-förmige Aussparung mit einer Wurzelöffnung für eine Stumpfschweißung mit einem Flußmittel aus 35 bis 40°/_? Fluorit, 10 bis 30% Ferrosilizium, 10 bis 20% Calciumcarbonat, 2 bis 7% Aluminiumoxyd, 3 bis 8% Natriumbicarbonat, 0 bis 5% Kryolitz und 3 bis 8% Natriumsilikat füllt und mit diesem Flußmittel von der der V-förmigen Aussparung zugewendeten Seite aus schweißt und dadurch entlang der Wurzelöffnung auf der anderen Fläche eine gleichförmige Schweißraupe ausbildet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, in der in den

F i g. la, b, c und d und F i g. 2a und b bekannte Schweißunterlagen gezeigt sind, wie sie beim verdeckten Lichtbogenschweißen verwendet werden.

F i g. 3 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren.

F i g. 4 stellt einen Schnitt durch zwei durch eine gemäß der Erfindung hergestellte Schweißnaht verbundene Werkstücke dar.

In den Fig. la bis Id sind Stoßschweißungen gezeigt, bei denen als Unterlage ein Kupferblech verwendet wird. Man sieht aus diesen Figuren, daß in dem Kupferblech eine Rinne ausgespart werden muß und bei Schweißnähten, die nicht gerade verlaufen, müssen für jede Naht spezielle Unterlagsbleche gefertigt werden.

F i g. 2 zeigt ebenfalls ein bekanntes Schweißverfahren, wobei Schlackenpulver als Unterlage verwendet wird, das von unten durch ein Druckluftkissen gegen das Werkstück angepreßt wird. Der Druck muß genau eingehalten werden, da sonst an der Unterseite der Schweißnaht entweder Hohlstellen entstehen, die nachträglich ausgebessert werden müssen oder das schmelzflüssige Metall nach unten durchsackt.

F i g. 3 zeigt eine Y-Naht, bei der mit dem gemäß der Erfindung vorgesehenen Flußmittel gearbeitet wird.

F i g. 4 stellt schließlich einen Schnitt durch eine fertige, gemäß der Erfindung hergestellte Schweißnaht dar.

Die Erfindung kann mit einem üblichen Lichtbogenschweißgerät für Schweißen mit verdeckten Lichtbogen durchgeführt werden. Die Werkstücke werden dabei von unten nicht unterstützt, da durch Verwendung des speziellen Flußmittels ein Durchtropfen des schmelzflüssigen Metalls nicht zu befürchten ist.

Die wesentlichen Bestandteile des Flußmittels sind Calciumcarbonat, Fluorit und Ferrosilizium. Der Anteil von Fluorit beträgt dabei 35 bis 40 %> der Anteil

ίο an Ferrosilizium 10 bis 30 %> der Anteil an Calciumcarbonat 10 bis 20%· Außerdem enthält das Flußmittel noch 2 bis 7% Aluminiumoxyd, 3 bis 8% Natriumbicarbonat, bis zu 5% Kryolith und 3 bis 8% Natriumsilikat. Dieses Flußmittel wird von oben in die V-förmige Aussparung eingefüllt und anschließend wird entlang der Wurzelöffnung geschweißt, wobei sich auf der Unterseite der Naht eine gleichförmige Schweißraupe ausbildet.

Beispiel

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Eine Elektrode mit der Bezeichnung 43-5/32" wurde verwendet und bei einer Spannung von 26 bis 32 V, einem Strom von 480 bis 53OA und einer Schweißgeschwindigkeit von 60 bis 70 cm/Min, wurden Werkstücke, deren Kanten im Winkel von 45 bis 60° abgeschrägt wurden, verschweißt. Der vertikale Teil der Y-Naht betrug 4 mm, die Spaltbreite betrug zwischen 2 und 2,5 mm. Das gemäß der, Erfindung vorgesehene Flußmittel wurde eingefüllt und die Schweißung durchgeführt. Auf Grund der Viskosität und Oberflächenspannung der sich bei diesem Flußmittel ergebenden Schmelze ergab sich an der Unterseite der Naht eine in F i g. 3 mit α bezeichnete Auswölbung, die auch in der fertigen, in F i g. 4 gezeigten und dort mit b bezeichneten Schweißraupe im wesentlichen erhalten blieb. Ein Durchtropfen von schmelzflüssigem Metall fand nicht statt.

Das Ferrosilizium des Flußmittels erhöht die Beweglichkeit des schmelzflüssigen Metalls, so daß es sich gut bis zur Schweißwurzel verteilt. Durch das Fluorit wird die Viskosität und Oberflächenspannung der schmelzflüssigen Schlacke so beeinflußt, daß ein Abtropfen des Metalls verhindert wird. Das Calciumcarbonat fördert den Schmelzvorgang und das sich ergebende Gefüge des Metalls der Schweißraupe ist ausgezeichnet und die Oberfläche der Schweißraupe hat ein gutes Aussehen.

Bei der Durchführung der Versuche wurde festgestellt, daß bei den Zugversuchen der Bruch nicht in der Schweißraupe, sondern im Grundmetall der Werkstücke auftrat.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Stoßverschweißen von Metallwerkstücken von einer Seite aus, dadurch gekennzeichnet, daß man eine V-förmige Aussparung mit einer Wurzelöffnung für eine Stumpfschweißung mit einem Flußmittel aus 35 bis 40% Fluorit, 10 bis 30% Ferrosilizium, 10 bis 20% Calciumcarbonat, 2 bis 7 % Aliminiumoxyd, 3 bis 8% Natriumbicarbonat, 0 bis 5% Kryolith und 3 bis 8 % Natriumsilikat füllt und mit diesem Flußmittel von der der V-förmigen Aussparung zugewendeten Seite aus schweißt und dadurch entlang der Wurzelöffnung auf der anderen Fläche eine gleichförmige Schweißraupe ausbildet.