DE1758432A1 - Verfahren und Schweissdraht zum elcktrischen Lichtbogenschweissen in Luft - Google Patents
Verfahren und Schweissdraht zum elcktrischen Lichtbogenschweissen in LuftInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine blanke Elektrode zum elektrischen Lichtbogenschweissen in Luft und auf ein Verfahren, bei dem eine derartige Elektrode Anwendung findet.
Eines der sich beim elektrischen Lichtbogenschweissen ergebenden Probleme ist das Auftreten von Porosität der Schweisse. Man hat verschiedene Hilfsmittel gefunden, um dieses Problem zu lösen. Beim elektrischen Lichtbogenschweissen mit einer blanken Elektrode - unter der hier eine nicht mit schlackenbildenden und anderen Bestandteilen überzogene Elektrode zu verstehen ist -, die aus massivem Metall oder aus einem Metallmantel und einem u.a. schlackenbildende Bestandteile enthaltenden Kern bestehen kann, wird zu diesem Zweck eine Schutzgasatmosphäre angewandt. Dabei ergibt sich der Nachteil, dass das Schutzgas abgesondert (in Zylindern) zugeführt werden muss
und dass zum Zuführen des Schutzgases an den Schweissbogen und an die Schweisstelle Massnahmen getroffen werden müssen.
Die Erfindung hat den Zweck, ein Verfahren zu schaffen, das einfacher und wirtschaftlicher ist und bei dem kein Schutzgas angewandt zu werden braucht. Das Schweissen erfolgt dabei in Luft.
Dies wird dadurch erzielt, dass eine Schweisselektrode (ein Schweissdraht) aus einem röhrförmigen Mantel auf Eisenbasis und einem Kern mit sehr bestimmter Zusammensetzung angewandt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweisselektrode zum elektrischen Lichtbogenschweissen in Luft, die aus einem rohrförmigen Mantel auf Eisenbasis und einem Kern aus schlackenbildenden Bestandteilen und Metallpulver besteht, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an schlackenbildenden Bestandteilen 6 bis 15 Gew.% der Schweisselektrode beträgt und aus 5,2 - 7,4 Gewichtsteilen Kalziumfluorid, 1,5 - 3,0 Gewichtsteilen Titandioxyd und 0,4 - 0,8 Gewichtsteilen Kalifeldspat besteht, und dass der Kern ferner 3,5 - 5,5 Gewichtsteile Ferrotitan mit 15 - 25 Gew.% Titan enthält.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweissen in Luft, bei dem eine derartige Elektrode Anwendung findet.
Es wurde gefunden, dass die Elektrode nach der Erfindung sich besonders gut zum Anbringen abriebfester Schichten eignet. Überraschenderweise hat sich nämlich herausgestellt, dass ein wesentlicher Teil des Titans und des Kohlenstoffes der Elektrode in das Schweissmaterial gelangt. Darauf ist die grosse Härte und die grosse Abriebfestigkeit des Schweissmetalls zurückzuführen.
Der Kern der Elektrode kann neben den erwähnten kennzeichnenden Bestandteilen in pulverförmigem Zustand Eisen, Legierungsmetalle, z.B. Chrom oder Nickel, Manganeisen, Siliziumkarbid und Kohlenstoff enthalten. Die Mengen dieser Stoffe können auf bekannte Weise den an das Schweissmetall zu stellenden Anforderungen angepasst werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Mit einem Schweissdraht (Durchmesser 2,4 mm) der folgenden Zusammensetzung wurden Auftragschweissen hergestellt.
Kern: Kalziumfluorid 5,5
Titandioxyd 1,5
Kalifeldspat 0,5
Ferrotitan 4,6 (mit 20 Gew.% Ti)
Manganeisen 0,5 (mit 80 Gew.% Mn)
Eisenpulver 24,4
Mantel: Weichstahl 63,-
Gleich wie beim nachstehenden Beispiel sind die Gehalte in Gew.% des Schweissdrahtes ausgedrückt.
Bei einigen Versuchen wurde mit Gleichstrom und bei anderen Versuchen mit Wechselstrom geschweisst. Die Stromstärke betrugen 300 - 600 A; die Schweisspannung betrug 28 - 34 V. Die vorstehende Länge des Drahtes betrug 20 - 30 mm.
Es stellte sich heraus, dass das Schweissmetall 0,07 C; 0,036 % N; 0,55 % Ti; 0,20 % Si und 0,60 % Mn (Gew.%) enthielt. Die Härte des Schweissmetalls war: Brinell 275. (Ein derartiger Stahl ohne Titan hat eine erheblich geringere Härte).
Bei einem zweiten Beispiel war die Zusammensetzung des Schweissdrahtes (Durchmesser 2,4 mm) die folgende (in Gew.% des Drahtes):
Kern: Kalziumfluorid 5,5
Titandioxyd 1,5
Kalifeldspat 0,5
Ferrotitan 4,6 (mit 20 Gew.% Ti)
Manganeisen 0,5 (mit 80 Gew.% Mn)
Molybdäneisen 1,5 (mit 70 % Mo)
Chromeisen 7,2 (mit 70 Gew.% Cr und 7 Gew.% C).
Eisenpulver 15.7
Mantel: Weichstahl 63.-
Die Vickers-Härte des Schweissmetalls war 590 - 700.
Bei beiden Beispielen war eine überraschend kleine Menge des zugesetzten Kohlenstoffes und der zugesetzten Legierungselemente verbrannt. Beim zweiten Beispiel, bei dem der Gesamtkohlenstoffgehalt des Schweissdrahtes 0,60 Gew.% betrug, enthielt das Schweissmetall 0,50 Gew.% Kohlenstoff. Der Titangehalt des Schweissdrahtes betrug 0,93 Gew.%, und der des Schweissmetalls 0,53 Gew.%.
Bei einem anderen Beispiel war der Kohlenstoffgehalt des Drahtes 0,72 Gew.% und der des Schweissmetalls 0,56 Gew.%.
Der Schweissdraht nach der Erfindung eignet sich besonders gut zum automatischen und halbautomatischen elektrischen Lichtbogenschweissen in Luft. Es hat sich herausgestellt, dass beim Schweissen auch keine Porosität in Schweissmetall auftritt, wenn der Bogen einem Seitenwind ausgesetzt ist. Beim Schweissen wird Spritzen nahezu
völlig vermieden. Es können Schweissen mit einer sehr glatten Oberfläche erhalten werden. Die Schlackenschicht lässt sich leicht entfernen. Es ist auch wichtig, dass mit der Schweisselektrode nach der Erfindung mit Wechselstrom geschweisst werden kann.
Claims (2)
1. Schweisselektrode zum elektrischen Lichtbogenschweissen in Luft, die aus einem rohrförmigen Mantel auf Eisenbasis und einem Kern aus schlackenbildenden Bestandteilen und Metallpulver besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an schlackenbildenden Bestandteilen 6 - 15 Gew.% der Schweisselektrode beträgt und aus 5,2 - 7,4 Gewichtsteilen Kalziumfluorid, 1,5 - 3,0 Gewichtsteilen Titandioxyd und 0,4 - 0,8 Gewichtsteilen Kalifeldspat besteht, und dass der Kern ferner 3,5 - 5,5 Gewichtsteile Ferrotitan mit 15 - 25 Gew.% Titan enthält.
2. Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweissen in Luft, bei dem eine Elektrode nach Anspruch 1 Anwendung findet.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (3)
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