DE1758922B2

DE1758922B2 - Fuelldrahtelektrode zur verschleissfesten auftragschweissung von stahlteilen

Info

Publication number: DE1758922B2
Application number: DE19681758922
Authority: DE
Inventors: Isidor I.; Kontradtjew Igor A.; Kiew Frumin (Sowjetunion)
Original assignee: Institut Elektroswarki Imeni E.O. Patona, Kiew (Sowjetunion)
Priority date: 1968-09-04
Filing date: 1968-09-04
Publication date: 1972-11-02
Also published as: DE1758922A1

Description

Das Aufschweißen mit dem erfindungsgemäßen Draht erfolgt unter siliziumarmem Schweißpulver, das beispielsweise aus 22°/₀ SiO₂, 29°/₀ CaF₂, 29% Al₈Oa, 6% CaO, ll°/₀ MgO und 3°/₀ K₂O besteht, auf ein auf 350 bis 380⁰C erwärmtes Erzeugnis. Hierbei wird eine Schweißguthärte von HR_C 42 bis 46 und völliges Fehlen von Gasporen, Rissen, Schlackeneinschlüssen und anderen Fehlern gewährleistet. Der Verschleißfestigkeitsfaktor des Schweißguts bei Reibung unter Schmierung unter gewöhnlichen Arbeitsbedingungen des Kolbens einer hydraulischen Presse betrug 6,1.

Die Beständigkeit gegen Rißbildung kennzeichnen folgende Versuchsergebnisse: Nach 50 Zyklen der Erwärmung auf 800⁰C und Abkühlung im Wasser eines Prüfstücks aus Stahl mit 0,3% C, 2,5% Cr, 8,5% W und 0,3% V sind die Risse insgesamt 240 mm lang, bei dem mit dem erfindungsgemäßen Draht aufgeschweißten Gut aber nur 10 mm.

Der untere kritische Punkt des Schweißgutes während der Erwärmung liegt bei 822° C.

Die für die mechanische Bearbeitung der mit dem erfindungsgemäßen Draht aufgeschweißten Walzen aufgewandte Zeit war dank besserer Bearbeitbarkeit 30% kürzer als bei der Aufschweißung mit dem bekannten Draht.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein konkretes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Fülldrahtelektrode angeführt.

Beispiel

Es wird eine Fülldrahtelektrode verwendet, deren Kerafuüung aus einem Gemenge (in Gewichtsprozent) aus 17,4% Ferrochrom, 4,2% metallisches Chrom 6,3 % FeiTomolybdän, 3,5% Ferrovanadin, 2,6% Ferrosiüzium, 2,1% Ferromangan, 5,0% Natriumfluorosilikat, Rest Eisenpulver besteht.

Bei der Auftragschweißung mit dem genannten Draht von 3,2 mm Durchmesser auf niedriggekohlten

^xo Stahl bei 320 A Schweißstromstärke und 27 V Bogenspannung wies das Schweißgut folgende chemische Zusammensetzung auf: 0,22% C, 5,0% Cr, 1,1%

. Mo, 0,3% V, 0,5% Mn, 1,0% Si. Die Schweißguthärte ist 43 HR_C.

Es ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Fülldrahtelektrode geschaffen ist, die ohne Verwendung von Ferrowoifram und bei geringem Verbrauch an Legierungsbeimengungen (Ferrochrom, Ferromolybdän, Ferrovanadin, Ferrosilizium, Ferroman-

gan) dis beste thermische Widerstandsfähigkeit (Beständigkeit gegen Rißbildung bei mehrfachen Erwärmungen und Abkühlungen), eine gute Bearbeitbarkeit (der Zeitaufwand für die mechanische Bearbeitung von Teilen, die mit dem erfindungsgemäßen

Draht aufgeschmolzen wurden, liegt 30% niedriger als bei den mit dem bekannten Draht aufgeschweißten Teilen) und eine hohe Verschleißfestigkeit des Schweißgutes (Verschleißwiderstandsfaktor 6,1) gewährleistet.

Claims

allem wegen des hohen Gehalts an teurem Wolfram und der großen Aufwendungen für das Mahlen von

ratentanspricn: schwer zu zerkleinernden Materialien hoch; das

Ferrowolframpulver ist um 3O°/o teurer als stückiges

Fülldrahtelektrode zur verschleißfesten Auf- 5 Ferrowolfram. Noch höher liegen die Kosten des tragschweißung von Stahlteilen, die aus einer durch Reduktion gewonnenen Wolframpulvers.
Ummantelung aus niedriggekohltem Stahl und Zwecks der Erfindung ist die Beseitigung der geeiner Füllung besteht, die sich aus einem pulver- nannten Nachteile.

förmigen Gemenge zusammensetzt, welches aus Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Ferrochrom, Ferromolybdän, Ferrovanadin, Ferro- ίο Fülldrahtelektrode zu schaffen, die bei einem versilizium, Ferromangan, Natriümfluorosilikat so- hältnismäßig kleinen Verbrauch an teuren Legierungswie metallisches Chrom und Eisenpulver besteht, beimengungen die große Menge an teurem und dadurch gekennzeichnet, daß die ge- schwer bearbeitbarem Ferrowolfram (40%) ersetzen, nannten Komponenten das Gemenge in folgenden eine bessere thermische Widerstandsfähigkeit, gute Prozentverhältnissen zum Gesamtgewicht des Ge- 15 Bearbeitbarkeit und hohe Verschleißfestigkeit des menges ausmachen: 15 bis 21% Ferrochrom, Schweißgutes bei hohen Betriebstemperaturen ge-6 bis 7% Ferromolybdän, 3,5 bis 4,5% Ferro- währleistet.

vanadin, 2,5 bis 3,5 % Ferrosilizium, 2 bis 3% Diese Aufgabe wird durch eine Fülldrahtelektrode

Ferromangan, 4,5 bis 6,5 % Natriümfluorosilikat, zur Auftragschweißung von Stahlteilen, die aus einer 4 bis 5% metallisches Chrom, Rest Eisen, und »o Ummantelung aus niedriggekohltem Stahl und einer daß das Gemenge 33 bis 37 % des Gesamtgewichts Füllung besteht, die sich aus einem pulverförmigen der Fülldrahtelektrode beträgt. Gemenge zusammensetzt, welches aus Ferrochrom,

Ferromolybdän, Ferrovanadin, Ferrosilizium, Ferromangan, Natriümfluorosilikat sowie metallisches »5 Chrom und Eisenpulver besteht, gelöst, die erfin-

dungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die

genannten Komponenten das Gemenge in folgenden Prozentverhältnissen zum Gesamtgewicht des Gemenges ausmachen: 15 bis 21% Ferrochrom, 6 bis 30 7% Ferromolybdän, 3,5 bis 4,5 % Ferrovanadin,

Die Erfindung betrifft eine Fülldrahtelektrode zur 2,5 bis 3,5 % Ferrosilizium, 2 bis 3% Ferromangan, verschleißfesten Auftragschweißung von Stahlteilen, 4,5 bis 6,5 % Natriümfluorosilikat, 4 bis 5% metaldie aus einer mit pulverförmigem Gemenge ausgefüllte lisches Chrom, Rest Eisen, und daß das Gemenge Ummantelung aus niedriggekohltem Stahl besteht. 33 bis 37% des Gesamtgewichtes der Fülldraht-

Die erfindungsgemäße Fülldrahtelektrode ist in 35 elektrode beträgt.

der Hauptsache zur mechanisierten Unterpulver-Auf- Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Er-

tragschweißung bestimmt und kann auch für die findung eingehend beschrieben.
Schutzgas-Auftragschweißung zur Anwendung ge- Die erfindungsgemäße Fülldrahtelektrode ist aus

langen. einem Band aus niedriggekohltem Stahl gefertigt,

Zur mechanisierten Auftragschweißung de·· vor- 4° das als Ummantelung dient, die mit einem pulvergenannten Erzeugnisse ist allgemein die Verwendung förmigen Gemenge derart ausgefüllt wird, daß der eines legierten Chrom-Molybdän- und eines Chrom- Füllungsgrad (das Verhältnis zwischen dem Gewicht Silizium-Drahts bekannt. Die Erzeugung eines solchen des Gemenges und dem Gesamtgewicht des Elek-Drahts aus hochfesten Stählen ist kostspielig, da der trodendrahts) 33 bis 37% beträgt.
Draht mehrfach geglüht und dann während des 45 Die Komponenten des Gemenges und deren Ver-Ziehens gebeizt werden muß. Ein anderer Nachteil hältnis zueinander werden auf eine solche Weise ist der der Unterpulver-Schweißung eigene tiefe Ein- gewählt, daß mit dem erfindungsgemäßen Draht brand, der zur Vermehrung der Auftragschweiß- unter siliziumarmem Schweißpulver auf geschweißtes schichten zwingt und den Drahtverbrauch erhöht. Gut die folgende Zusammensetzung hat: 0,2 bis 0,3%

Wirtschaftlicher und wirksamer ist die allgemein 5<> Kohlenstoff, 0,4 bis 0,8 % Mangan, 0,9 bis 1,3% bekannte Fülldrahtelektrode, die für die Auftrag- Silizium, 4,8 bis 5,5% Chrom, 0,3 bis 0,6% Vanadin, schweißung von Walzen und ähnlichen Erzeugnissen 0,9 bis 1,3 % Molybdän, höchstens 0,04 % Schwefel breite Anwendung gefunden hat und die im Gemenge- und Phosphor, und Eigenschaften besitzt, die sich bestand der Kernfüllung 40% Ferrowolfram, 13,5% dem thermisch behandelten und durch hohe ther-Ferrochrom, 3,5 % Ferrovanadin, 2,5 % Ferroman- 55 mische Widerstandsfähigkeit gekennzeichneten Werkgan, 2% Ferrosilizium und 0,8% Graphit aufweist. zeugstahl, der z.B. für Warmpressen und Preßfor-Dieser Draht ergibt ein Schweißgut, welches 0,35% C, men zum Druckguß verwendet wird, höchstmöglich 0,80% Si, 0,9% Mn, 2,5% Cr, 8,5% W, 0,30% V nähern.

enthält. Die Verschleißfestigkeit der aufgeschweißten Die Verhinderung der Rißbildung und Erzielung

Schicht ist sehr hoch. Ihr haften aber wesentliche ^6o des Gefüges von Bainit (nadligem Troostit) im Nachteile an, die darin bestehen, daß die Beständig- Schweißgut werden durch etwas verminderten Kohkeit gegen Rißbildung bei vielfachen Erhitzungen und lenstoff- und Molybdängehalt und erhöhtem Silizium-Abkühlungen (thermische Widerstandsfähigkeit) gehalt im Vergleich mit der bekannten Fülldrahtelekniedrig und der Schweißaufirag schlecht zu bearbeiten trode dieses Typs gewährleistet,
ist. Der erste Umstand führt nicht selten zur Aus- ⁶5 Eine bestimmte Rolle spielt auch das im Gemenge bröckelung der Oberfläche von aufgeschweißten Wal- vorhandene sehr schwer schmelzbare metallische zen infolge der Entwicklung eines Rißnetzes. Die Chrom, das zur Bildung von Keimen bei der Kri-Kosten der bekannten Fülldrahtelektrode liegen vor stallisation beiträgt.