DE1583929B1

DE1583929B1 - Schweisstab zum wig schweissen von kupferlegierungen

Info

Publication number: DE1583929B1
Application number: DE19681583929
Authority: DE
Inventors: Joerg Baier; Heinz Probst; Kurt Dipl-Ing Rabanus; Alois Stein
Original assignee: Saar Metallwerke GmbH
Current assignee: Saar Metallwerke GmbH
Priority date: 1968-01-27
Filing date: 1968-01-27
Publication date: 1971-08-26
Also published as: FR1555314A

Claims

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen umhüllten schweißen von Kupferlegierungen eine sehr starke

Schweißstab aus bis 15% Aluminium enthaltenden Gleichrichterwirkung bemerkbar, die zu einer Beein-

Kupferlegierungen für das Wolfram-Inertgas-Schwei- trächtigung in der reinigenden Wirkung des Wechsel-

ßen von aluminiumhaltigen Kupferlegierungen mit Stroms und damit zu einem Schweißen am Ort führt.

Gleichstrom. 5 Die hiermit verbundenen örtlichen Überhitzungen

Ummantelte Kupfer-Schweiß-Elektroden sind aus führen bei aluminiumhaltigen Kupferlegierungen zu

der USA.-Patentschrift 2 785 094 bekannt; sie beste- einer Grobkornbildung und damit zu einer Festigkeits-

hen aus einem Kerndraht aus einer Aluminiumbronze verringerung. Bei Kupferlegierungen mit über 7,5%

oder einer Kupfer-Beryllium-Legierung sowie einer Aluminium wird außerdem die Eutektoidausscheidung

Umhüllung aus einem Gemisch von Fluoriden. Als io verstärkt und dadurch die Korrosionsbeständigkeit in

Fluoride für die Umhüllung eignen sich Fluoride der der Schweißzone verringert. Hinzu kommt, daß beim

Erdalkalimetalle, Natriumfluorid und Bariumfluorid. WIG-Wechselstromschweißen ebenso wie beim WIG-

Außerdem enthält das Gemisch eine Natriumverbin- Gleichstromschweißen mit einem Zusatzwerkstoff in

dung wie Natriumsilikat, Schwerspat und ein Silikat- Gestalt blanker Stäbe das Schweißen in Zwangslage

bindemittel. Die Umhüllung kann beispielsweise aus 15 aus den vorgenannten Gründen außerordentlich

40 bis 95 GT Kaliumsilikat, 0 bis 55 GT Natrium- schwierig ist.

silikat, 0 bis 75 GT Natriumfluorid, 50 bis 110 GT Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-

Kryolith, 0 bis 6 GT Zucker, 0 bis 5 GT Zellulose, steht nun darin, die vorerwähnten Nachteile zu behe-

0 bis 50 GT Petrolkoks, 0 bis 30 GT Feldspat, 0 bis ben und insbesondere einen Schweißstab der eingangs

30 GT Ferrosilizium und 0 bis 10 GT Ferrophosphor 20 erwähnten Art zu schaffen, der eine sehr saubere und

bestehen. im wesentlichen aluminiumoxydfreie Schweiße ergibt.

Beim Schweißen aluminiumhaltiger Kupferlegierun- Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, den Schweißgen, insbesondere Legierungen mit über 2% Alumi- stab für das WIG-Schweißen mit Gleichstrom erfinnium ergeben sich insofern besondere Schwierigkeiten, dungsgemäß mit einer weniger als 0,3 mm dicken Umals bei der hohen Temperatur des Lichtbogens Alumi- 25 hüllung aus einem Auftrag aus 1000 g Kryolith und niumoxyd entsteht, das sich auf Grund seiner Konsti- 200 cm³ Natriumsilikatlösung, aufgefüllt auf 1 Liter, tution und geometrischen Ausbildung nur schwer aus zu ummanteln.

der Schweiße entfernen läßt. Eine weitere Schwierig- Die, bezogen auf das Schweißstabgewicht, verhältkeit ergibt sich daraus, daß die Oberflächen der zu nismäßig geringe Menge des hochaktiven Kryoliths ist verschweißenden Teile häufig mit einer Aluminium- 3° völlig ausreichend zum Aufschluß etwaiger Oberoxydschicht überzogen sind, die beim Schweißen flächenoxyde und des sich im Lichtbogen bildenden mangels Aufschluß des Aluminiumoxyds erhalten Aluminiumoxyds. Außerdem scheidet sich das Alumibleibt und daher zu einer Beeinträchtigung der niumoxyd als Schlacke aus der Schweiße ab, auf der es Schweißverbindung führt. So führen Oxydeinschlüsse infolge des hohen Kryolithanteils der Umhüllung einen in der Schweißnaht nicht nur zu einer Festigkeitsver- 35 dünnen durchsichtigen und leicht entfernbaren Film ringerung, sondern auch zu einer Beeinträchtigung der bildet. Da die Schlacke durchsichtig ist, können Korrosionsbeständigkeit. Schweißbad und Schweißdraht jederzeit beobachtet

Um diese Nachteile zu vermeiden, verwendet man werden, ohne daß ein vorheriges Entfernen der beim Lichtbogenschweißen aluminiumhaltiger Kupfer- Schlacke erforderlich wäre. Schweißversuche mit den legierungen umhüllte Elektroden, deren Umhüllung 40 erfindungsgemäßen Schweißstäben beim Verbinden von mindestens 0,5 mm dick ist und neben anderen Be- Blechen aus einer Kupferlegierung mit 9 % Aluminium, standteilen und einem hohen Bindemittelgehalt einen 2% Eisen, 2% Nickel und 1 % Mangan, Rest Kupfer zum Teil beträchtlich unter 50% liegenden Kryolith- ergaben einschlußfreie Schweißnähte hoher mechanigehalt besitzt. Beim Schweißen wird das in der Schweiß- scher Festigkeit. Die Schweißdrähte erlauben einwandzone vorhandene ebenso wie das im Lichtbogen ent- 45 freies Schweißen von Wurzel- und Zwangslagen,
stehende Aluminiumoxyd aufgeschlossen und steigt in Darüber hinaus eignen sich die erfindungsgemäßen der Schweiße zur Oberfläche auf. Diese Umhüllungen Schweißstäbe insbesondere zum Schweißen von Kupsind meist hygroskopisch, was leicht zur Bildung von ferlegierungen mit 6 bis 10% Aluminium sowie für Wasserdampf blasen in der Schweißung führt. Die sich 1 bis 7 % Aluminium enthaltende Sondermessinge. Die aus der Umhüllung bildende Schlacke ist undurch- 5° fluorhaltige Ummantelung führt in allen Fällen zu sichtig und verhindert eine Beobachtung des Schweiß- einem Aufschluß des Aluminiumoxyds, der Vorausbades, wodurch Bindefehler und nichtmetallische Ein- Setzung für dessen Entfernung aus der Schweiße bzw. Schlüsse begünstigt werden. von der Oberfläche der zu verbindenden Teile im Be-

Des weiteren ist es bekannt, aluminiumhaltige reich der Schweißzone ist.
Kupferlegierungen unter Schutzgas zu schweißen, 55
beispielsweise beim WIG-Schweißen unter Verwendung blankgezogener Schweißstäbe als Zusatzwerk- Patentansprüche¹
stoff. Das WIG-Schweißen mit blanken Stäben ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß die Oxyde in der

Schweiße Einschlüsse bilden sowie Bindefehler verur- 60 1. Schweißstab aus bis 15 % Aluminium enthal-

sachen und daher die Festigkeit der Schweißverbindung tenden Kupferlegierungen für das Wolfram-Inert-

beeinträchtigen. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat Gasschweißen aluminiumhaltiger Kupferlegierun-

man das WIG-Schweißen mit Wechselstrom ange- gen mit Gleichstrom, gekennzeichnet

wandt, das sich beim Schweißen von Aluminium und durch eine weniger als 0,3 mm dicke Umhüllung

dessen Legierungen bereits bewährt hatte. 65 aus einem Auftrag aus 1000 g Kryolith und 200 cm³

Wegen des im Vergleich zum Aluminium und seinen Natriumsilikatlösung, aufgefüllt auf 1 Liter.

Legierungen höheren Schmelzpunktes der Kupfer- 2. Schweißstab nach Anspruch 1, gekennzeichnet

legierungen macht sich beim WIG-Wechselstrom- durch eine 0,1 bis 0,2 mm dicke Umhüllung.