DE1615422A1 - Schweisselektrode - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. GERHARD LIEDL .^München 22, Steinsdorfstraße 22 Telefon »84«2 Fernichrciber 05.72 208

B 3469

SUMIKIN YOSETSUBO KABUSHIKI KAISHA No= 2-1, Fuso-cho, Amagasaki-shi, Osaka-fu, Japan

Schweißelektrode
Die Erfindung betrifft eine Schweißelektrode.

Bei Verwendung herkömmlicher Schweißelektroden für Flachschweißnähte oder horizontale Kehlschweißnähte ist es schwierig, eine Schweißtiefe von mehr als 8 mm bei einem einzigen Schweißvorgang zu erzielen.

. ÖÖ9 8 2S70S9I

H/Je . ■■■.'■" " ■

Schweißtiefen von mehr als 10 mm sind nahezu unmöglich. Der Grund hierfür liegt in der ungenügenden Einheitlichkeit der metallurgischen Reaktion zwischen dem Schweißmaterial und der Schlacke, so daß unter Umständen Schweißblasen entstehen. Außerdem ist es schwierig den Lichtbogen stabil zu halten und eine gleichmäßige Schweißnaht zu erzielen.

Für automatisches oder halbautomatisches Schweißen ist eine kombinierte Elektrode bekannt, die aus einem mit Flußmittel gefüllten Metallrohr besteht, das einen maximalen Durchmesser von 6 mm und eine maximale Wandstärke von 0, 5 mm aufweist. In der Regel liegen jedoch der Durchmesser unter 4 mm und die Wandstärke unter 0,'2 mm. Mit einer derartigen Schweißelektrode werden bis zu Schweißtiefen von 5 mm gute Ergebnisse erzielt. Größere Schweißtiefen können jedoch nicht bei einem einzigen Schweißvorgang erreicht werden.

Ein weiterer Nachteil einer derartigen Schweißelektrode liegt darin, daß ihre Herstellungskosten sehr hoch sind, insbesondere deshalb, weil das Rohr durch Kalt rollen hergestellt wird. Außerdem ist die Schutzgasummantelung ungenügend, da das Flußmittel innerhalb des Rohres angeordnet ist. Dies hat zur Folge, daß die mechanischen Festigkeitswerte der Schweißnaht zu niedrig sind.

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Weiterhin sind Schweißelektroden für vertikale Schweißungen von oben nach unten bekannt, die einen maximalen Durchmesser von 5 mm aufweisen, so daß es auch hierbei unmöglich ist, Schweißnähte mit einer Schweißtiefe von mehr als 6 mm pro Schweißvorgang beim vertikalen Kehlschweißen zu erreichen. Der Grund hierfür liegt darin, daß beim Flachschweißen, horizontalen Kehlschweißen, Vertikalschweißen von unten nach oben und beim Überkopf schweißen die Zusammensetzung der Ummantelung im Hinblick auf die gewünschte Erstarrungsgeschwindigkeit in etwa immer gleich ist, während beim vertikalen Schweißen von oben nach unten eine möglichst große Erstarrungsgeschwindigkeit gewünscht wird. Außerdem besteht noch die Schwierigkeit, daß das beim Schweißen entstehende Gas nicht vollständig abgeführt werden kann. Wenn bei Vertikalschweißungen, die von oben nach unten durchgeführt werden, die Schweißtiefe gesteigert werden soll, wird ein Vertikalschweißverfahren besonderer Art angewendet, bei dem es jedoch nicht möglich ist, Schweißungen in einer hin- und hergehenden Bewegung auszuführen.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es nun Aufgabe der Erfindung, die Mängel der bekannten Schweißelektroden zu vermeiden und eine verbesserte Schweißelektrode in Vorschlag zu bringen, die für manuelles, halbautomatisches und automatisches Schweißen geeignet ist

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und die eine erhöhte Schweißgeschwindigkeit und größere Schweißtiefe selbst bei Vertikalschweißungen von oben nach unten ermöglicht. Außerdem sollen Überhitzungen der überdeckten Elektrode vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Elektrode gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen oder mehrere Kerndrähte, durch ein oder mehrere Kernrohre, die die Kerndrähte konzentrisch oder exzentrisch umgeben, sowie durch jeweils den oder die Kerndrähte und jeweils das oder die Kernrohre umgebende Ummantelungen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und anhand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise aufgeschnitten, einer erfindungsgemäßen Zweifachschweißelektrode für einen Stromanschluß;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt längs Linie B-B in Fig. 1;

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Fig. 4 eine Ansicht, teilweise aufgebrochen, einer erfindungs-

gemäßen Dreifachschweißelektrode für einen Stromanschluß;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt längs Linie A-A in Fig. 4;

Fig. 6 einen Vertikalschnitt längs Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 7 eine Ansicht, teilweise aufgebrochen, einer erfindungsge

mäßen Zweifachschweißelektrode für zwei Stromanschlüsse;

Fig. 8 einen Vertikalschnitt längs Linie A-A in Fig. 7;

Fig. 9 eine Ansicht einer Schweißelektrode mit einer zugehörigen

Halterung;

Fig. 10 eine Ansicht, teilweise aufgebrochen, einer erfindungsge

mäßen Dreifachschweißelektrode für drei Stromanschlüsse;

Fig. 11 einen Vertikalschnitt längs Linie A-A in Fig. 10;

Fig. 12 und 13 Vertikalschnitte durch weitere bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schweißelektroden;

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Fig. 14 eine Ansicht, teilweise aufgeschnitten, einer anderen

bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schweißelektrode;

Fig. 15 einen Vertikalschnitt längs Linie A-A in Fig. 14;

Fig. 16 einen Vertikalschnitt einer weiteren bevorzugten Aus

führungsform einer erfindungsgemäßen Schweißelektrode;

Fig. 17, 18 und 19 Vertikalschnitte durch weitere bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Schweißelektrode;

Fig. 20 und 21 Schnitte durch weitere bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schweißelektroden;

Fig. 22 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Dreifachschweiß

elektrode für zwei Stromanschlüsse;

Fig. 23 einen Querschnitt längs Linie B-B in Fig. 22;

Fig. 24 eine Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform

einer erfindungsgemäßen Dreifachschweißelektrode für zwei Stromanschlüsse;

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■■■■ ^l* * ¹^VIv:

Fig. 25 einen Querschnitt längs Linie B-B in Fig. 24;

Fig. 26 einen Querschnitt längs Linie A-A in Fig. 23 oder 25.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Zweifachschweißelektrode für einen Stromanschluß vorgesehen, die zum Lichtbogenschweißen dient und einen Kern aus einem Draht und einem Rohr aufweist, die jeweils mit einem Mantel versehen sind. Das Verhältnis der Querschnitte des Drahtes zu der Summe der Querschnitte von Draht und Rohr beträgt 10 bis 70 %. In der Ummantelung beträgt der Gesamtgehait an schlackenbildenden Stoffen, die SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Na₂O, Fe₃O₃, K₂O oder MgO - allein oder in Kombination - enthalten, 3 bis 65 %, wobei der Prozentsatz am äußeren Umfang des Drahtes 3 bis 70 % und am äußeren Umfang des Rohres 3 bis 60 % beträgt. Der Gesamtgehalt an gaserzeugenden und den Lichtbogen stabilisierenden Stoffen, die CaCO₃ (CgH₁₀O₅) n, MgCO₃, SrCO₃ oder LiCO₃ - allein oder in Kombination - enthalten, liegt bei 3 bis 75 %, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Drahtes 0 bis 65 % und am äußeren Umfang des Rohres 10 bis 80 % beträgt, Der Gesamtgehalt an desoxydierendeη und legierenden Stoffen, die Fe-Mn, Fe-Si, Cr, Mo, Ni, Nb, B, V*, W, Co oder Ce - allein oder in Kombination - enthalten, liegt bei 2 bis 45 %, wobei der Gehalt am

3469 0 Ö 9 8 2 6 / 0 5 9 Ö

ORtQlNAL 1H8PECTSD

äußeren Umfang des Drahtes 2 bis 50 % und am äußeren Umfang des Rohres 1 bis 65 % beträgt. Der Gehalt an Eisenpulver beträgt 0 bis 75 % mit einem Prozentsatz von 0 bis 80 % am äußeren Umfang des Drahtes und 0 bis 70 % am äußeren Umfang des Rohres.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform betrifft eine Dreifachschweißelektrode für einen elektrischen Anschluß zum Schweißen mit einem überdeckten Lichtbogen, die einen Kern aus einem Draht aufweist, der von einem inneren und einem äußeren Kernrohr umgeben ist, die jeweils mit einer Ummantelung versehen sindDas Verhältnis des Querschnittes des Kerndrahtes zur Summe der Querschnitte des Drahtes und der beiden Rohre beträgt 10 bis 60 %. In der Ummantelung beträgt der Gehalt an schlackenbildenden Stoffen 0 bis 70 %, wobei am äußeren Umfang des Kerndrahtes der Gehalt 0 bis 80 %, am äußeren Umfang des inneren Rohres 0 bis 70 % und am äußeren Umfang des äußeren Rohres 0 bis 60 % beträgt. Der Gehalt der Ummantelung an gasbildenden und den Lichtbogen stabilisierenden Stoffen beträgt am äußeren Umfang des Kerndrahtes 0 bis 65 %, am äußeren Umfang des inneren Rohres 0 bis 70 % und am äußeren Umfang des äußeren Rohres 10 bis 75 %. Der Gesamtgehalt liegt bei 3 bis 70 %. Der Gehalt an desoxydierenden und legierenden Stoffen in der Ummantelung beträgt 5 bis 50 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes, 4 bis 45 % am äußeren Umfang des inneren Rohres und 3 bis 40 %

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am äußeren Umfang des äußeren Rohres. Der Gesamtgehalt liegt bei 4 bis 45 %. Der Gehalt an Eisenpulver in der Ummantelung beträgt jeweils 0 bis 70 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes des inneren Rohres und des äußeren Rohres. Der Gesamtgehalt liegt somit ebenfalls bei 0 bis

70%.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Zweifachschweißelektrode vorgesehen, die zwei elektrische Stromanschlüsse aufweist und zum überdeckten Lichtbogenschweißen verwendet werden kann. Diese Schweißelektrode ist mit einem Kerndraht und einem Kernrohr versehen, die beide von einer Ummantelung umgeben sind. Das Verhältnis der Querschnittsfläche der Ummantelung des Kernrohres zur Querschnittsfläche der Ummantelung des Kerndrahtes beträgt 50 bis 500 %. Die Ummantelung enthält schlaekenbildende Stoffe mit einem Gehalt von 10 bis 60 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes und 3 bis 60 % am äußeren Umfang des Kernrohres, wobei der Gesamtgehalt bei 3 bis 65 % liegt. Die Ummantelung enthält gaserzeugende und den Lichtbogen stabilisierende Stoffe mit einem Gehalt von 0 bis 55 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes und 10 bis 75 % am äußeren Umfang des Kernrohres, wobei der Gesamtgehalt bei 5 bis 75 % liegt. Die Ummantelung enthält desoxydierende und legierende Stoffe mit einem Gehalt von 6 bis 50 % am äußeren Umfang des

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Kerndrahtes und einem Gehalt von 2 bis 45 % am äußeren Umfang des Kernrohres, wobei der Gesamtgehalt bei 5 bis 45 % liegt. Letztlich enthält die Ummantelung Eisenpulver mit einem jeweiligen Gehalt von 0 bis 70 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes und des Kernrohres, so daß der Gesamtgehalt ebenfalls bei 0 bis 70 % liegt.

Eine weitere bevorzugte, erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft eine Dreifachschweißelektrode mit zwei oder drei Stromanschlüssen, die für ein Schweißen mit einem geschützten, überdeckten Lichtbogen verwendet werden kann. Eine derartige Schweißelektrode enthält einen Kerndraht, ein inneres Kernrohr und ein äußeres Kernrohr, die jeweils von einer Ummantelung umgeben sind. Das Verhältnis der Querschnittsfläche der Ummantelung des äußeren Kernrohres zur Summe der Querschnittsflächen der Ummantelungen von Kerndraht und innerem Kernrohr beträgt 50 bis 500%. Die Ummantelung enthält schlackenbildende Stoffe mit einem Gehalt von 0 bis 70 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes, 0 bis 65 % am äußeren Umfang des inneren Kernrohres und 0 bis 60 % am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres, wobei der Gesamtgehalt bei 0 bis 65 % liegt. Weiterhin enthält die Ummantelung gasbildende und den Lichtbogen stabilisierende Stoffe mit einem Gehalt von 0 bis 60 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes, einen Gehalt von 0 bis 65 % am äußeren Umfang des inneren Kernrohres und einen Gehalt von 10 bis 70 %

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ORIGINAL INSPECTED

- li -

am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres, wobei der Gesamtgehalt 3 bis 65 % beträgt. Der Gehalt an desoxydierenden und legierenden Stoffen beträgt 7 bis 50 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes, 6 bis 45 % am äußeren Umfang des inneren Kernrohres und 5 bis 40 % am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres, wobei der Gesamtgehalt bei 5 bis 45 % liegt. Der Gehalt der Ummantelung an Eisenpulver beträgt jeweils 0 bis 65 % am äußeren Umfang des Kerndrahtes und des inneren und äußeren Kernrohres, so daß der Gesamtgehalt ebenfalls bei 0 bis 65 % liegt.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zweifachschweißelektrode mit einem Stromanschluß beschrieben, die zum Schweißen mit überdeckt em Lichtbogen geeignet ist.

Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen, ist ein Kerndraht 1 vorgesehen, der mit einer Ummantelung 2 versehen und innerhalb eines Kernrohres 3 angeordnet ist. Das Kernrohr 3 ist ebenfalls mit einer Ummantelung 4 versehen. An dem einen Ende, welches zur Befestigung in einer Halterung dient, sind die Ummantelungen 2 und 4 entfernt. Wie Fig. 3 zu entnehmen, ist das Kernrohr 3 im Bereich des Abschnittes 5 zusammengedrückt und mit dem Kerndraht 1 elektrisch verbunden,

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Eine derartige Schweißelektrode kann zum manuellen, halbautomatischen und zum automatischen Schweißen benutzt werden, wobei nur- eine einzige Schweißvorrichtung und eine einzige Halterung mit einem Stromanschluß benötigt wird.

Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis der Querschnittsfläche des Kerndrahtes zur Summe der Querschnittsflächen von Kerndraht und Kernrohr¹ 10 bis 70 %, was sich anhand von Versuchen als am günstigsten erwiesen hat.

Für die Zusammensetzung der Ummantelung sind folgende Gesichtspunkte maßgebend.

Wenn die Menge an schlackenbildenden Stoffen eine obere Grenze übersteigt, entstehen Schwierigkeiten beim Schweißen, wobei insbesondere die Stabilität des Lichtbogens beeinträchtigt wird und die Schlacke nur schwer entfernt werden kann. Wenn eine untere Grenze unterschritten wird, wird das Durchführen des Schweißvorganges gleichfalls schwierig und die Fließfähigkeit der Schlacke geht zurück. Außerdem entstehen Schwierigkeiten bei der Entfernung der Schlacke.

Wenn ein bestimmter Gehalt an gaserzeugenden und den Lichtbogen

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stabilisierenden Stoffen nach oben überschritten wird, weist die Schweißraupe eine schlechte Oberflächengüte auf, während, wenn eine bestimmte untere Grenze unterschritten wird, der Lichtbogen an Stabilität verliert, wodurch sich in der Schweißraupe Blasen bilden, was naturgemäß die Festigkeit beeinträchtigt.

Wenn der Gehalt an desoxydierenden und legierenden Stoffen außerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, ist die Festigkeit der Schweißraupe ungenügend. Wenn der Gehalt an Eisenpulver die obere Grenze übersteigt, wird das einheitliche,metallurgische Gefüge beeinträchtigt und die Bearbeitbarkeit verschlechtert sich. Außerdem nimmt die Stärke des Lichtbogens ab, so daß es sehr schwierig wird, horizontale Kehlschweißungen sowie ein Schweißen in vertikaler Richtung nach unten auszuführen.

Eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Schweißelektrode weist selbst bei einem äußeren Durchmesser des Kernrohres bis zu 18 mm die gleichen Eigenschaften auf.

Beispiele und Eigenschaften dieser Schweißelektrode sind nachfolgend in den Tabellen 1, 2 und 3 für Flach- und Kehlnähte und für ein Schweißen nach unten in vertikaler Richtung dargestellt.

₃₄₆₉ »«9826/0590

L α ι

	*·	Elektrode	•a	;	tit X 100	I	%	4·*	I	JiO	2	TiO2	Ummantelung %	Schlackenbildende Stoffe	2	6	Na O	K 0	Al O	FeO	I	Gasbildende und den Licht	Gesamt	Desoxydierende und	Fe-Mn 1	Gesamt	8	Fe-Si	Ce	I	Gesamt	Fe-MH	Ce	51	29.
			a		a	Ui k		α	I 2	8 !	I2				2	2	2 3	12	I	bogen stabilisierende Stoffe		legierende Stoffe	12,5	12	Gesamt	0		I		6	0.5		44.
			Ί		g	S	15	I	4		2			34	4	3	2	MgO.	I				8	2 0 ' 2 11	50	0	0.5		8.5	6	0.5	21 ^	38.
	I	a	I			S		D		1 . i								4	i j					: ί	48			•				40
		idrah	I I											2	5	3		j				j CaCO3	49	Fe-Si			15	Fe-Mn	Ce ι		13. £
		•o S 3	Ί"°	I							TiO						j	CaCO (C H O )		Fe-Mn	\ 50 i	19		Eisen	10.5	4	0.5		15. ί
		U	a «	I 17x2						TiO2										19		pulver		4	0.5		14.
	1	D	£3	i		2		>iO		5				Na2O		0 1	1 7.5	ί							20
				j I				25		6	Ä12°3	FeO	Fe2°3	3					Ce				Bl
O		mm	mm	J	32	4		; 8			2	5	5	4	FeOn j Gesamt ;	8 7			0.5
O				] 8x0.75 I		Gesam				SiO2	2	: 12	5		2 3; :		15 15 ί		0			36.5
co		4	15x2	\				FiO2		15					; 40 '		6.5			Gesanjt
ca			I j				: 30		1	; A12°3	Na2O	K2°		•					6.5
to			f	j 50		Ul			3	2	2		49 !	CaC°3i <WVn			6.5
ro	2		i 10x2.3		2	SesamtJ		SiO2	1	1	4		43		Gesamt		7
O			i		4			1				CaF2		13 6 · 19	Gesamt	Jesami
			I		Sesam!	2		1	: A12°3	Na2O	K2O	5		ο ι : ι	13	23.5
to				: 12.5	4			; ι	3	1	5	KO Gesamt	j 12.0	8	23.5
to	S	7.5			Gesam			i	; 3	1		3 48	CaCO3 MgCO3 (C6H10O5)n	9.5	23.5
							I		3 ' 40	2 ,1,9
									48
									Gesamt
	4	i 4.7					52
							38
					46,5
			' Gesamt ι
	3.2		! . 13
			ί ί 13
			ί j 13

TABELLE 2

	Veauch-Nr. I	Ummantelung	erfindungsgemäß herkömmlich	IHitchenffchf! Figfiwchsftvn	Streck- grenze^ kg/mm	Bruch festigkeit kg/mm	E.	chapy -Kerbe chlag - zlhigkeit bei OC (V-Nut) , kg-m/cm	Ablagerung!- menge g/Min.	Strom - starke A	Schweißbct Zustand ve	lingungen betreffend as	Verlust durch Spritzer
O O co OO cn	1	Eisenpulver-Eisenoxyd - Titandioxyd -Basis	erfindungsgemäe herkömmlich	48 46	54 52	20 22	12 11	143 83	580	Lichtbogen	Schlacke	wenig
0 5 99	2	Iluminate-Eisenpulver Eiienoxyd-Baii»	erfindungsgemäß herkömmlich	44 41	51 48	30 30	14 11	160 84	620	gut	gut	wenig
	3	Titandioxyd - Titandioxyd-Basis	erfindungsgemäe herkömmlich	50 48	56 54	20 22	13 14	50 40	300	gut	gut	Wenig
	4	KaIk- Kalk-Bail*	47 48	54	30 33	17 20	76 35	360	gut	gut	wenig
gut	gut

Tabelle 3

Schweißtiefe	Elektrode	flache Kehl- und Stoß- schweißungen	-	mm.	-	Kehlschwei- ßungen (vertikal nach unten)	Eindrin- gungs- vermögen
Versuch 1	13	-	horizontale Kehlschwei- ßungen	-		2
Versuch 2	16	-	12,5	-	-	2
8 mm ummantelte, herkömmliche Elektrode	9	15	-	3
Versuch 3	8,5	6,4	1
Versuch 4	8,5	1
5 mm herkömm liche Elektrode für Vertikal schweißen von oben nach unten	5,4	1

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Die Versuche 1 und 2 betreffen eine flache und eine, horizontale Kehlschweißung. Die Versuche 3 und 4 betreffen eine in vertikaler Richtung nach unten durchgeführte Schweißung. Aus den Tabellen 2 und 3 sind die Versuchsergebnisse der vorgenannten erfindungsgemäßen Elektrode im Vergleich zu den Ergebnissen, die mit einer üblichen Elektrode erzielt wurden, ersichtlicH Diese bekannte Elektrode wies einen maximalen äußeren Durchmesser von 8 mm auf und wurde zur Ausführung von flachen und horizontalen Kehlschweißnähten benutzt. Weiterhin sind Vergleichsergebnisse mit einer einen maximalen äußeren Durchmesser von 5 mm aufweisenden bekannten Elektrode aufgeführt, die zum Schweißen in verti kaier Richtung nach unten benutzt wurde.

Eine erfihdungsgemäße Dreifachelektrode mit einem Stromanschluß ist

in den Fig. 4 und 5 der Zeichnung dargestellt.

Ein Kerndraht 1 ist mit einer Ummantelung 2 versehen und von einem konzentrischen inneren Kernrohr 3 umgeben, das eine Ummantelung 4 aufweist. Konzentrisch zu dem Kerndraht ί und dem inneren Kernrohr 3 ist ein äußeres Kernrohr 5 angeordnet, das mit einer Ummantelung 6 versehen ist. In einem Abschnitt 7, der für eine Halterung vorgesehen ist, sind die Ummantelungen 2, 4 und 6 - wie Fig. 4 zu entnehmen - entfernt. Im Bereich des Abschnittes 7 sind, wie Fig. 6 zu entnehmen, der

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Kerndraht 1, das innere Kernrohr 3 und das äußere Kernrohr 5 gegeneinander gepreßt, so daß eine elektrische Verbindung entsteht.

Eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße DreifacheleMrode mit einem Stromanschluß kann zum manuellen, halbautomatischen und automatischen Schweißen benutzt werden, wobei lediglich eine Schweißvorrichtung mit einer eine einzige Stromzuführungsleitung enthaltende Haltevorrichtung benötigt wird. Bei dieser Schweißelektrode beträgt das Verhältnis der Querschnittsfläche des Kerndrahtes zur Summe der Querschnittsflächen vom Kerndraht und innerem und äußerem Rohr 3.0 bis 60 %. Das Verhältnis der Querschnittsfläche des inneren Kernrohres zur Summe der Querschnittsflächen beträgt 15 bis 50 %, während das Verhältnis der Querschnittsfläche des äußeren Kernrohres zur Summe der Querschnittsflächen in einem Bereich von 20 bis 60 % liegt.

Wenn diese Werte eingehalten werden, erhält man, wie sich durch Versuchsergebnisse gezeigt hat, eine besonders günstige Schweißnaht. Aus den gleichen Gründen, wie sie im Zusammenhang mit der Zweifachelektrode beschrieben wurden, weisen die Ummantelungen einen bestimmten Gehalt an den vorgenannten verschiedenen Stoffen auf.

Wenn der Außendurchmesser des äußeren Kernrohres zu groß ist, wird

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die Einheitlichkeit des metallurgischen Gefüges beeinträchtigt. Bei einer erfindungsgemäßen Dreifachelektrode mit einem Stromanschluß kann jedoch der Außendurchmesser des äußeren Kernrohres bis zu 25 mm betragen.

Eigenschaften und Versuchsergebnisse der vorstehend beschriebenen Dreifachelektrode sind aus den nachfolgenden Tabellen 4, 5 und 6 für flache und horizontale Kehlschweißnähte sowie für vertikal nach unten durchgeführte Schweißungen zu entnehmen.

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TABELLE 4

10 10

	■s I	Elektrode	•8	I	S	j	(1)21	i	SiO2	2	8	16.5	Ge-i	SiO0	2	ι	t	SiO2	TiO2	2	6	2 3	Stoffe	MgO	Ummantelung "h	rf	1	K2O	...	■*	Gasbildende und den Licht	<C6H10°5>n	j	2	9	Gesamt	Desoxydierende	Fe-Mn	Ce	Gesamt	t	Eisenpulver
			a	2	1	(3)39		4 -1		samt)			1	2	37	4		2		5	i	; 3			bogen stabilisierende Stoffe			28	49		8	1	26		Fe
				-S	Queschnittsvi	(5)40		6	t	4	10	1	34	37	3	ZTO2	4		3	I 2			CaCO3	7			15		14.'5	0.5	15		-
	5	S	CU	«				Ge-	5iO2			6'I 10	19		1.5	2	4		2			49	15		18		1.5	0.5	15		24
		I	K		(1)32			san	1	6	1	Ge- sam										8		27.2				18.8	25
		g	ohr esser	rohr euer	(3)37				17					TiO								3							16
			3 1	a B	(5)31			2	17	Ge			2	A12°3		MgO		K2°			(C6H10Og)n	Gesamt		Fe-Mn	Ce	Gesamt
		δ	inneres Ke Aufiendurcl	I				4	sam		2		2		1				50		3.5	0.5	16	Fe
		M c5						6			10	CaF2	2			Gesamt	CaCO 3	6	21	. und	8.5	0.5	9
	6							2		10	20	2	JNa2O		25	50	6	21	legierende Stoffe	8.5	0.5	9	A*
			17x1.5	21x1	(1)21		4	2				3		49	15		26	Fe-Si			11
S3		9			(3)39						2	1	44	15			17
O					(5)40			A12°3		MgO			38		MgCO3 (C6H10Og)n	Gesamt		Fe-Mn	Ce	Gesamt
CO								1								48	11	4	0.5	23.5	Fe
σ>							TiO2		CaF2				Gesamt	CaCO3							15.5
σ>							2	1	5	2	Na2O	K2°	34	48	, 28	58		10	0.5	10.5
ο	7		9x1	13x1	(D		30 ;					1	70				Fe-Si				15.5
cn		5			14.5	cf Schlackenbildende		1			2	4	70	30		50	12	4	0.5	23.5
co					(3)	Ummanteli					2		63								13.5
co					33.3			5					50		51				20
					(5)					Gesamt								15
					32.5	Al2O3		MgO	Na2O	13		CaCO JMgCO (CH 0 )	Gesamt		Fe-Mn	Ce	Gesamt
									3			48	48	Fe-Si	4	0.5	23.5	Fe
			Gx	10.5x		1	CaF2			16	6	17	19	6	0.5	6.5	15.5
	8	3.2	0.75	0.75	1	5	2	3		30	58		10	0.5	10.5	39.5
									13		48				12	15.5
							3						20
							14		19
							Gesamt
						Na2q	13
		9x	13x1			3	■ 37		Fe-Si
	6.0	1.0				1	16		19 '
					3	20

TABELLE

e» to σ>

ο cn co α*

Venuch-Nr.	Ummantelung	erfindungsgemäß herkömmlich	Mechanische Eigenschaften	Bruch- festigkeit kg/mm	E.	chapy -Kerbschlag - Zähigkeit bei 0 C (V - Nut) 2 kg-m/cm	Ablagerung» - menge g/Min.	Strom stärke A	Schweißbedingungen betreffend Zustand vom	Schlacke	Verlust durch Spritz«
5	Magnesia-Kalk Magnesia-Basis	erfindungsgemäß herkömmlich	Streck- ,grenze2 kg/mm	54 49	27 26	15 15	170 75	740	. Licht bogen	gut	wenig
6	Kalk-Titan dioxyd-Basis	erfindungsgemäß herkömmlich	46 45	50 49	27 26	16 15	110 73	550	gut	gut	wenig
7	Kalk-CeUulose- Cellulose -Basis	erfindungsgemäß herkömmlich	44 45	54 56	30 33	15 20	185 35	340	gut	' gut	wenig
8	Cellulose - Kalk/Titan- dioxyd -Basis	46 48	55 56	25 33	12 . 20	160 35	430	gut	gut	wenig
48 48	gut

Tabelle 6

	Schweißtiefe	-	mm.	horizontale Kehlschwei- ßungen	Kehlschwei- ßungen (vertikal nach unten)	Eindrin glings- vermögen
Elektrode	flache KeM- und Stoß- schweißungen	-	14	_	3
Versuch 5	15	-	19		3
Versuch 6	18	8,5	-	3
8mm ummantelte, herkömmliche Elektrode	9	- .	8	1
Versuch 7	-	14	2
Versuch 8	-	4,8	1
5mm herkömm liche Elektrode für Vertikal schweißen von oben nach unten

009826/0599

Die Versuche 5 und 6 betreffen flache und horizontale Kehlschweißnähte. Die Versuche T und 8 betreffen vertikale, von oben nach unten durchgeführte Schweißungen. Aus den Tabellen 5 und 6 sind Vergleichsergebnisse mit einer bekannten Elektrode ersichtlich, die einen maximalen äußeren Durchmesser von 8 mm aufweist und für flache und horizontale Kehlschweißnähte benutzt wurde. Weiterhin sind Vergleichsergebnisse einer bekannten Elektrode mit einem maximalen äußeren Durchmesser von 5 mm aufgeführt, die zum Schweißen von oben nach unten in vertikaler Richtung benutzt wurde.

Wie den Tabellen 2, 3, 5 und β zu entnehmen, sind die erfindungsgemäßen Elektroden für höhere Schweißgeschwindigkeiten geeignet, als dies bei den bekannten Elektroden der Fall ist. Außerdem ist die Schweißtiefe (leg length) besser. Bei den bekannten Elektroden beträgt bei einem einmaligen Schweißvorgang die Schweißtiefe maximal 9 mm beim flachen Kehlschweißen und beim flachen Stumpfschweißen, während beim horizontalen Kehlschweißen der Wert bei maximal 8,5 mm liegt. Im Vergleich hierzu beträgt die Schweißtiefe pro Schweißvorgang bei den erfindungsgemäßen Schweißelektroden bis zu 25 mm beim flachen Kehlschweißen und beim flachen Stumpfschweißen und bis zu 19 mm beim horizontalen Kehlschweißen. Beim Ausführen von vertikalen Kehlschweißnähten von oben nach unten beträgt die Schweißtiefe von erfindungsgemäßen Schweiß-

009826/0599 3469

elektroden 15 mm im Vergleich zu einem Wert von 5 mm bei den bekannten Elektroden.

Trotz des relativ großen Durchmessers ist die Stabilität des Lichtbogens bei erfindungsgemäßen Schweißelektroden sehr gut, da die Kathode im Mittelpunkt der Elektrode immer stabil ist. Dies gilt für Schweißnähte gleich welcher Art.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zweifachschweißelektrode mit zweifachem elektrischem Anschluß ist in den Fig. und 8 der Zeichnung dargestellt. Hiernach ist ein Kerndraht 1 vorgesehen, der von einer Ummantelung 2 umgeben ist. Konzentrisch zu dem Kerndraht ist ein Kernrohr 3 angeordnet, welches gleichfalls mit einer Ummantelung 4 versehen ist. Im Bereich eines Abschnittes 5 sind das Kernrohr 3 und der Kerndraht 1 frei von der Deckschicht der Ummantelungen 2 und 4. Die Ummantelung 2 wirkt als Isolierung zwischen dem Kerndraht 1 und dem Kernrohr 3.

Bei dieser Zweifachelektrode mit zwei elektrischen Anschlüssen beträgt das Verhältnis des Querschnittes der Ummantelung des Kernrohres zu dem Querschnitt der Ummantelung des Kerndrahtes 50 bis 500 %. Dieser Wert hat sich als besonders günstig aufgrund von Versuchen herausgestellt.

009826/0599 3469

-. 25 -

Die Werte der Zusammensetzung der Ummantelung sind in ähnlicher Weise, wie vorstehend beschrieben, begrenzt.

Die Eigenschaften der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Elektrode unterliegen keinerlei Änderungen beim Schweißen selbst bei einem Außendurchmesser des Kernrohres bis zu 18 mm.

Versuchsergebnisse und Eigenschaften der vorgenannten Elektrode sind in den nachfolgenden Tabellen 7, 8 und 9 für flache und horizontale Kehlschweißnähte aufgeführt.

00 982 6/05 99

TABELLE 7

Elektrode

J3 <d

Ii

0OT

■3

Ummantelung Schlackenbildende Stoffe

Gasbildende und den Licht bogen stabilisierende Stoff

Desoxydierende und legierende Stoffe

CD OO Ki CTJ

3.2

12.Ox 2.0

11.3

SiO₂ 5

TiO₂

Gesamt

Na₂O 3

^A12°3 2

FeO 10

12

Gesamt 38

40 39

³WVa
2

Gesamt 4

e-Mn .2.5

Ce 0.5

Gesamt 13

8 10

SiO₂

TiO₂

^A12°3

10

4.0

12.Ox 2.0

16.7

MgO 2 4

Na₂O 3 3

Gesamt

oesamt 25 54 43

CaCO, 49 10

<^C6^H10°5>n

Gesamt 49 15 26

'e-Mn

17

10

Ce 1 1

Fe-Si 8

Gesamt 26 11 15

TABELLE

, 27 -

O CD CD OO K> CT> ¹^. O cn co

4 I

9

Ummantelung

erfindungsgemäß herkömmlich

Mechanische Eigenschaften

Bruch* festigkeit kg/mm

E. *

chapy -Kerbschlag - Zähigkeit bei 0°C (V-Nut) kg -m/cm

Ablagerung) menge g/Min.

-Deck schicht

Strom- stärke A

Schweifibedingungen betreffend Zustand vom

Schlacke

Verlust durch Spritzer

10

Eisenpulver, Eisenoxyd -Eisenpulver, Eisenoxyd-Basis

erfindungsgemäß herkömmlich

Streck- kg/mm

49 47

30 29

13 11

119 87

1 3 Gesamt

170 390 560

Licht bogen

gut

sehr wenig

Kalk-Titan dioxyd-Basis

41 40

47 49

27 26

17 15

99 73

1 3 Gesamt

170 420 590

sehr gut

gut

sehr wenig '

44 45

gut

cn cn ro

Tabelle 9

	Schweißtiefe	horizontale	mm.	Eindrin
	flache Kehl-	Kehlschwei-	Kehlschwei-	glings-
Elektrode	und Stoß·?	ßungen	Dungen (vertikal nach unten)	vermögen
	schweißungen	14,0		3
Versuch 9	13,0	16,0	-	3
Versuch 10	15,5
8mm ummantelte,		8,5	_	2
herkömmliche	9,0
Elektrode

009826/0599

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Dreifachelektrode mit drei Stromanschlüssen ist in den Fig. 10 und 11 der Zeichnung dargestellt.

Ein Kerndraht 1 igt mit einer Ummantelung 2 versehen, die von einem inneren Kernrohr 3 umgeben ist. Das innere Kernrohr 3 ist mit einer Ummantelung 4 versehen. Weiterhin ist konzentrisch zu dem inneren Kernrohr 3 ein äußeres Kernrohr 5 vorgesehen, das von einer Ummantelung 6 umgeben ist. Wie Fig. 10 zu entnehmen, ist ein Abschnitt 7 für eine Halterung vorgesehen, in dessen Bereich der Kerndraht 1, das innere Rohr 3 und das äußere Rohr 5 frei von ihren zugehörigen Ummantelungen 2, 4 und 6 sind, so daß der Kerndraht 1 und das innere und äußere Kernrohr 3 bzw. 5 mit je einer Stromquelle verbunden werden können. Der Kerndraht 1 und das innere und äußere Rohr 3 bzw. 5 werden durch die Ummantelungen 2 und 4 voneinander isoliert.

Die Elektrode mit drei Stromanschlüssen kann sehr einfach in eine solche mit zwei Stromanschlüssen umgewandelt werden, indem der Kerndraht mit dem inneren Kernrohr 3 verbunden wird. Desgleichen ist es auch möglich, das innere Kernrohr 3 mit dem äußeren Kernrohr 5 oder das äußere Kernrohr 5 mit dem Kerndraht 3 elektrisch zu verbinden.

009826/0599

Bei der vorgenannten Dreifachelektrode mit drei Stromanschlüssen beträgt das Verhältnis des Querschnitts der Ummantelung des äußeren Kernrohres zur Summe der Querschnitte der Ummantelungen des Kerndrahtes und des inneren Kernrohres 50 bis 500 %, was sich aufgrund von Versuchsergebnissen als besonders günstig zur Herstellung einer einwandfreien Schweißnaht erwiesen hat. Die Ummantelung weist die zuvor erwähnte Zusammensetzung auf. Die Eigenschaften einer derartigen Dreifachelektrode mit dreifachem Stromanschluß bleiben bis zu einem äußeren Durchmesser des äußeren Kernrohres in Höhe von 25 mm unverändert. Eigenschaften und Versuchsergebnisse einer derartigen Dreifachelektrode mit dreifachem Stromanschluß sind in den nachfolgenden Tabellen 10, und 12 dargestellt, die flache und horizontale Kehlschweißungen betreffen.

ÖU9826/0599

TABELLE

	I ι	Elektrode	2	a	a	.9	ung	Schlackenbildende Stoffe	TiO2	SiO2	ZrO2	Al2°3	MgO	Ummantelung %	Na2O	K2	K2°	O	Gesamt	Gasbildende und den Licht	itabilisierende Stoffe	<C6H10°5>n	Gesamt	Desoxydierende und	Ce	Gesamt	! .S U)
	I		■a	1	1	1	tel		13	8	2	13	5		5	3	2		51	bogen ι		33	36	legierende Stoffe	0.5	13	Fe
	! ί		-a	I«		nit	S		4	10		4	12.5		5	3	2		37,5		Li2CO3	42	47		0.5	15.5
	erd.Kei	X	X	I	D	10	9	2	4	2		5	3	2		34*	CaCO3		48	52	Fe-Mn		14
	3	Cernrohr hmesser	I 8 £3 β	3											9	38.5	3	3			12.5		14.0	-4
	I	Um ρ CA *3	3		2												2				15
J*	i	S s		35	4	TiO2	SiO2	A12°3	FeO	Fe2°3				Gesamt	4		«WA	Gesamt	14	Ce	Gesamt
2			Ii	31	6	20	6	14	18	2				67				12		0.5	16.5	Fe
ί	7·			34	Ge	23	7	3	22	2				64		Li2C°3		15		0.5	14.5	4.5
8		12x1	16x1		samt	18	6	3	15	5				54	CaCO3			8	Fe-Mn		17	6.5
											Fe2°3			59.5	12			10.5	16		16.5	21
11					2					3				15				14		13.5
				30	4									8				17
				41	6						•
	10			29	Ge samt
		19x1	24x1
							Na2O
							4
						4
					4

TABELLE

UD OD ISj

!

Ummantelung

erf indungsgemä ß

Streck

Mechanische

Eigenschaften

chapy -Kerbschlag

Ablagerungs

123

-Kern

Strom

Schweißbedingungen betreffend Zustand von:

Schlacke

Verlust

-Nr.

grenze

Bruch

E.

zähigkeit bei O0C

menge

draht

stärke

Licht

durch

O

kg/mm

festigkeit

(V-Nut)

g/Min.

und

A

bogen

Spritzer

herkömmlich

kg/ ram

Io

14

Kern

kg-m/cm

rohr

Cellulose -

eifindungsgemä ß

44

1?

201

1

300

11

Cellulose -

48

23

Cellulose -

3

290

mäßig

wenig

Basis

herkömmlich

42

17

76

5

340

gut

46

25

3esamt

900

Iluminii -

41

14

1

480

12

Iluminit-

46

29

Uuminit-

3

540

gut

wenig

Basis

40

15

5

450

sehr gut

46

30

Gesamt

1470

Tabelle 12

	Schweißtiefe	horizontale	mm.	Eindrin-
	flache Kehl-	Kehlschwei-	Kehlschwei-	gungs-
Elektrode	und 'Stoß-	ßungen	ljungen (vertikal nach unten)	vermögen
	schweißungen	18,5		3
Versuch 11	19	23		2
Versuch 12	25
8mm ummantelte,		8,5	—■	3
herkömmliche	9
Elektrode

0098 26/0599

Wie in den Tabellen 8, 9, 11 und 12 dargestellt, können mit erfindungsgemäßen Elektroden höhere Schweißgeschwindigkeiten und größere Schweißtiefen erzielt werden, als dies mit den herkömmlichen Elektroden möglich ist.

Der Kerndraht und das Kernrohr einer erfindungsgemäßen Elektrode können je nach Anwendungsfall aus dem gleichen oder aus verschiedenem Werkstoff bestehen. Die Werkstoffe zur Herstellung des Kerndrahtes und der Kernrohre sind Kohlenstoffstahl, niedrig oder hoch legierte Stähle, korrosionsbeständige Stähle und nicht ferritische Metalle.

Die Einflüsse der einzelnen Stoffe der Ummantelung sind die folgenden: Ce verbessert die Kerbschlagzähigkeit der Schweißnaht und LiCO„ die

Lichtbogenstabilität, SrCO„ verbessert die Lichtbogenstabilität und bewirkt ein leichtes Entfernen der Schlacke sowie in Verbindung mit SrCO₃ eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften.

Eine erfindungsgemäße Schweißelektrode weist weiterhin folgende Vorteile auf: Es entsteht ein völlig einheitliches metallurgisches Gefüge beim Schweißen. Die Oberfläche der Schweißnaht ist gleichmäßig und glatt. Die Schweißtiefe ist wesentlich größer als bei bekannten Schweissungen, ohne daß hierdurch die gewünschten mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.

009826/0599 3469

Wesentlichen Einfluß auf die vorgenannten Werte hat die Aufrechterhaltung eines bestimmten Verhältnisses des Querschnittes des Kerndrahtes zu dem des Kernrohres sowie die Zusammensetzung der Ummantelung.

Mit einer erfindungsgemäßen Schweißelektrode können Schweißungen jeder Art durchgeführt werden, wie z,B, flaches und horizontales Kehlschweißen, Überkopfschweißen, vertikales Schweißen von oben nach unten und von unten nach oben usw.

Bei einer erfindungsgemäßen Elektrode ist eine sprühnebelähnliche Über tragung selbst bei Verwendung eines basischen Flußmittels gewährleistet, während in demselben Fall bei herkömmlichen Elektroden eine kugelförmige Übertragung zu verzeichnen ist. Die Anwendbarkeit einer erfin dungsgemäßen Elektrode, bei der Kalziumkarbonat-Flußspat, Magnesiumkarbonat-Kalziumkarbonat usw. benutzt werden, ist somit besser als die herkömmlichen "sauren" Schweißelektroden.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Schweißelektrode kann derart erfolgen, daß ein Kerndraht und ein Kernrohr getrennt voneinander mit einer Ummantelung versehen und sodann zusammengefügt werden.

3469 0 0 9 8 2 6/0599

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 sind zwei oder mehrere Kerndrähte 1, 1* vorgesehen, die entweder den gleichen oder einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen und mit einer Ummantelung 2 versehen sind, die von einem Kernrohr 3, welches gleichfalls mit einer Ummantelung 4 versehen ist, umgeben sind.

Gemäß Fig. 13 sind zwei oder mehrere Kerndrähte 1, 1' vorgesehen, die gleiche oder verschiedene Querschnitte aufweisen und mit jeweils einer Ummantelung 2, 2' versehen und von einem Kernrohr 3 umhüllt sind, welches von einer Ummantelung 4 umgeben ist.

Die in den Fig. 12 und 13 dargestellten Elektroden sind besonders geeignet für horizontale Kehlschweißnähte und weisen den Vorteil auf, daß nahezu die gleiche Schweißtiefe erzielt werden kann, wie bei Verwendung einer Dreifachschweißelektrode oder einer Schweißelektrode, die aus mehr als drei Bestandteilen zusammengesetzt ist.

Gemäß den Fig. 14 und 15 ist ein spiralenförmig gewundener Flachdraht in eine Ummantelung 2 eingebettet. Bei einer derartigen Elektrode kann die Menge des beim Schweißen aufgebrachten Mat erials gesteigert werden.

³⁴⁶⁹ 009826/059Ö

In Fig. 16 ist ein Querschnitt durch eine Dreifachelektrode dargestellt, wobei schraubenförmig gewundene Flachdrähte 8, 10 jeweils in Ummantelungen 2 und 4 angeordnet sind. Auch bei einer derartigen Schweißelektrode werden die Menge an Schweißwerkstoff und die maximale Schweißtiefe wesentlich erhöht.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 17 ist ein Kerndraht 1 exzentrisch zu einem Kernrohr 3 angeordnet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 18 ist ein Kernrohr 3 vorgesehen, welches eine Ausnehmung in Längsrichtung aufweist.

In Fig. 19 ist eine Schweißelektrode dargestellt, die eine Kombination der Ausführungsformen nach den Fig. 17 und 18 darstellt und bei der ein Kerndraht 1 exzentrisch zu einem Kernrohr 3 angeordnet ist, welches in Längsrichtung eine Ausnehmung aufweist.

Bei den Schweißelektroden gemäß den Fig. 17 bis 19 wird die A-Seite zuerst geschmolzen, so daß der Lichtbogen sich auf die Α-Seite verlagert. Die Schweißfähigkeit einer derartigen Elektrode ist sehr gut, wobei die Ablagerungsmenge beim E.H. -Schweißen ohne Flußmittel besonders groß ist.

³⁴⁶⁹ 009820/0600

In den Fig. 20 und 21 ist eine erfindungsgemäße Mehrfachschweißelektrode dargestellt, bei der der innere Kerndraht 1 entweder nicht bis zum Ende des inneren Kernrohres 3 reicht - siehe Fig. 20 - oder aber über dasselbe hinausragt - siehe Fig. 21. Derartige Schweißelektroden sind besonders vorteilhaft, wenn Teile hergestellt werden sollen, die im Bereich der Schweißnaht aufeinander geschichtet und gestapelt werden müssen, denn bei Verwendung einer derartigen Schweißelektrode entsteht kein Grat, der ein Nacharbeiten erforderlich machen würde.

Bei der Schweißelektrode nach der Fig. 22 sind der Kerndraht 1 und das innere Kernrohr 3 - siehe Fig. 23 - in einem Abschnitt 7 für eine Halterung zusammengedrückt und somit elektrisch miteinander verbunden.

Bei der Ausführungsform 24 - Querschnitt siehe Fig. 26 - sind in einem Bereich 7 für eine Halterung das innere Kernrohr 3 und das äußere Kern-

so
rohr 5 gegeneinander gepreßt und/initeinander elektrisch verbunden.

Claims (27)

Patentansprüche

1. Schweißelektrode, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Kerndrähte (1), durch ein oder mehrere Kernrohre (3, 5), die die Kerndrähte (1) konzentrisch oder exzentrisch umgeben, sowie durch jeweils den oder die Kerndrähte (1) und jeweils das oder die Kernrohre (3, 5) umgebende Ummantelungen (2,4).

2. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit einer Ummantelung (2) versehenen Kerndraht (1), der von einem konzentrischen Kernrohr (3), welches mit einer äußeren Ummantelung (4) versehen ist, umgeben ist.

3. Schweißelektrode gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht (Ϊ) und das Kernrohr (3) in einem zum Anschluß einer Stromquelle diefnenden Abschnitt (5) für eine Elektrodenhalterung zusammengepreßt und miteinander elektrisch leitend verbunden sind und daß im Bereich des Abschnittes (5) die Ummantelungen (2, 4) ent fernt sind.

009826/0 5 9

IfQ

4. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (5) für den Anschluß zweier elektrischer Stromquellen vorgesehen ist, in dessen Bereich jeweils ein von der Ummantelung (2) freies Ende des Kerndrahtes (1) und ein von der Ummantelung (4) freies Ende des Kernrohres (3) mit einer Stromquelle verbunden werden können und daß das Kernrohr (3) von dem Kerndraht (1) durch die Ummantelung (2) isoliert ist.

5. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem Kerndraht (1) ein inneres Kernrohr (3) und ein äußeres Kernrohr (5) konzentrisch angeordnet sind und daß der Kerndraht (1) und das innere und das äußere Kernrohr (3, 5) von je einer konzentrischen Ummantelung (2 bzw. 4, bzw. 6) umgeben sind.

6. Schweißelektrode gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (7) für den Anschluß dreier Stromquellen vorgesehen ist, von denen jeweils eine mit dem Kerndraht (1), dem inneren Kernrohr (3) und dem äußeren Kernrohr (5) elektrisch verbunden werden kann, daß im Bereich des Abschnittes (7) der Kerndraht (1) und das innere und äußere Kernrohr (3 bzw. 5) ein von der zugehörigen Ummantelung (2 bzw. 4 bzw. 6) freies Ende aufweisen und daß der Kerndraht (1) und das innere und äußere Kernrohr (3 bzw. 5) durch die Ummantelungen (2 bzw. 4) voneinander isoliert sind.

009826/ÖS9Ö

7. Schweißelektrode gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (7) für den Anschluß zweier elektrischer Stromquellen vorgesehen ist, von denen eine entweder mit dem Kerndraht (1) oder dem inneren Kernrohr (3) oder dem äußeren Kernrohr (5) elektrisch verbunden ist, während die andere mit den beiden anderen Kernteilen elektrisch verbunden ist.

8. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Kerndrähte (1, 1') vorgesehen sind, die zusammen von einer Ummantelung (2) umgeben und in einem Kernrohr (3), das eine Ummantelung (4) aufweist, angeordnet sind.

9. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Kerndrähte (1, V , 1" ) vorgesehen sind, die jeweils von einer Ummantelung (2) umgeben und in einem Kernrohr (3) angeordnet sind, welches von einer Ummantelung (4) umgeben ist.

10. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kerndraht (1) vorgesehen ist, der von einer Ummantelung (2) umgeben ist, in der ein oder mehrere schraubenförmig zu dem Kerndraht (1) angeordnete und mit demselben nicht in elektrischem Kontakt stehende Kerndrähte (8) vorgesehen sind und daß zu dem Kerndraht (1) ein Kernrohr (3) konzentrisch angeordnet ist, das mit einer Ummantelung (4) versehen ist.

009826/0690 3469

11. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kerndraht (1) vorgesehen ist, der von einem inneren und einem
äußeren Kernrohr (3 bzw. 5) umgeben ist, daß der Kerndraht (1) und das innere und das äußere Kernrohr (3 bzw. 5) von je einer Ummantelung (2 bzw. 4 bzw. 6) umgeben sind und daß in den Ummantelungen (2 · bzw. 4) jeweils ein oder mehrere schraubenförmig gewundene Flachdrähte (9 bzw. 10) angeordnet sind.

12. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Kernrohres (3) ein Kerndraht (1) exzentrisch angeordnet ist und daß der Kerndraht (1) und das Kernrohr (3) von je einer Ummantelung (2 bzw. 4) umgeben sind.

13. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch oder exzentrisch zu einem Kerndraht (1) ein Kernrohr (3) angeordnet ist, welches einen Schlitz in Längsrichtung aufweist und daß der Kerndraht (1) und das Kernrohr (3) von je einer Ummantelung (2 bzw. 4) umgeben sind.

14. Schweißelektrode gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kerndraht (1) und ein Kernrohr (3), die von je einer Ummantelung (2 bzw. 4) umgeben sind, wobei der Kerndraht (1) mit seiner Ummantelung (2)

009826/0 593
3469

an einem Ende der Elektrode entweder über das Kernrohr (3) mit seiner Ummantelung (4) nach außen heraussteht oder nach innen eingezogen ist.

15. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungen des Kerndrahtes (1) und des oder der zugehörigen Kernrohre (3 bzw. 5) aus gleichem oder verschiedenem Werkstoff bestehen.

16. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungen (2, 4, 6) Ce, Li, CO₃, SrCOg, ZrO oder K₃TiO₃ allein oder in Kombination enthalten.

17. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungen (2, 4, 6) Cr, Ni, Mg, Nb, B, V, W, Co oder Ce allein oder in Kombination enthalten.

18. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht (1) und das oder die Kernrohre (3, 5) aus gleichem oder verschiedenem Werkstoff bestehen.

19. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht (1) und das oder

009826/05 9 9

die Kernrohre (3, 5) aus Kohlenstoffstahl, einem hoch oder niedrig legierten Stahl, aus korrosionsbeständigem Stahl oder aus einem Nichteisenmetall
bestehen.

20. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Kerndrahtes (1) zur Summe der Querschnittsflächen des Kerndrahtes (1) und des Kernrohres (3) 10 bis 70 % beträgt.

21. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (2, 4) einen Gesamtgehalt an schlackenbildenden Stoffen von 3 bis 65 % aufweist, wobei am
äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) der Gehalt 3 bis 70 % und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) der Gehalt 3 bis 60 % beträgt, sowie einen Gesamtgehalt von 3 bis 75 % an gasbildenden und den Lichtbogen stabilisierenden Stoffen, wobei am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) der Gehalt

0 bis 65 ^r"( und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) der Gehalt 10 bis
80 ^r"( ist, ferner einen Gesamtgehalt von 2 bis 45 % an desoxydierenden und legierenden Stoffen, wobei am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) der Gehalt 2 bis 50 ^rr und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) der Gehalt 1 bis 65 ^r'c ist und einen Gesamtgehalt an Eisenpulver von 0 bis 75 %, der gleich dem Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) und des Kernrohres (3) ist.

009826/0S99
3469

22. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse der Querschnittsflächen des Kerndrahtes (1), des inneren Kernrohres (3) und des äußeren Kernrohres (5) zur Gesamtsumme der Querschnittsflächen des Kerndrahtes (1) und des inneren und äußeren Kernrohres (3, 5) 10 bis 60 %, 15 bis 50 % und 20 bis 60 % betragen.

23. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (2, 4, 6) einen Gesamtgehalt an schlackenbildenden Stoffen von 0 bis 70 %■ aufweist, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) 0 bis 80 %_} am äußeren Umfang des inneren Kernrohres (3) 0 bis 70 % und am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres (5) 0 bis 60 % beträgt, sowie einen Gesamtgehalt von gasbildenden und den Lichtbogen stabilisierenden Stoffen von 3 bis 70 %, wobei am äußeren Umfang des Kerndrahtes (3) der Gehalt 0 bis 65 %, am äußeren Umfang des inneren Kernrohres (3) 0 bis 70 % und am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres (5) 10 bis 75 % beträgt, ferner einen Gesamtgehalt von 4 bis 45 % an desoxydierenden und legierenden Stoffen, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) 5 bis 50 %, am äußeren Umfang des inneren Kernrohres (3) 4 bis 45 % und am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres (5) 3 bis 40 % beträgt, und einen Gesamtgehalt an Eisenpulver von 0 bis 70 %, der gleich dem jeweiligen Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) des inneren Kernrohres (3) und des

äußeren Kernrohres (5) ist.

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24, Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnittsfläche der Ummantelung (4) des Kernrohres (3) zu der Querschnittsfläche der Ummantelung (2) des Kerndrahtes (1) 50 bis 500 % beträgt.

25. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung einen Gesamtgehalt von 3 bis 65 % an schlackenbildenden Stoffen aufweist, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) 10 bis 60 % und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) 3 bis 50 % beträgt, sowie einen Gesamtgehalt von 5 bis 75 % an gasbildenden und den Lichtbogen stabilisierenden Stoffen, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) 0 bis 55 % und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) 10 bis 75 % beträgt, ferner, einen Gesamtgehalt von 5 bis 45 % an desoxydierenden und legierenden Stoffen, wobei am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) der Gehalt 6 bis 50 % und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) 2 bis 45 % beträgt, und einen Gesamtgehalt von 0 bis 70 % an Eisenpulver der jeweils gleich dem Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) und am äußeren Umfang des Kernrohres (3) ist=

26. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnitts-

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fläche der Ummantelung (6) des äußeren Kernrohres (5) zur Summe der Querschnittsflächen der Ummantelungen (4, 2) des inneren Kernrohres (3) und des Kerndrahtes (1) 50 bis 500 % beträgt. .

27. Schweißelektrode gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet^ daß die Ummantelung einen Gesamtgehalt von 0 bis 65 % an schlackenbildenden Stoffen aufweist, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (ί) 0 bis 70 %,. am äußeren Umfang des inneren Kernrohres (3) 0 bis 65 % und am äußeren Umfang des äußeren Kerrirohres (5) 0 bis 60 9c beträgt, sowie einen Gesamtgehalt von 3 bis 65/7 an gasbildenden und den Lichtbogen stabilisierenden Stoffen, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) 0 bis 60 %, am äußeren Umfang des inneren Kernrohres (3) 0 bis 65 °} und am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres (5) 10 bis 70 ^C7_C beträgt, ferner einen Gesamtgehalt von 5 bis 45 ⁰^ an desoxydierenden und legierenden Stoffen, wobei der Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) 7 bis 50 ^r~_c, am äußeren Umfang'des inneren Kernrohres (3) 6 bis 45 % und am äußeren Umfang des äußeren Kernrohres (5) 5 bis 40*7 beträgt, und einen Gesamtgehalt an Eisenpulver von 0 bis 65 ^c der gleich dem jeweiligen Gehalt am äußeren Umfang des Kerndrahtes (1) und des inneren und äußeren Kernrohres (3 bzw. 5) ist.

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