DE1957870B2

DE1957870B2 - Fuelldrahtelektrode zur verbindungs- und auftragschweissung von grauguss

Info

Publication number: DE1957870B2
Application number: DE19691957870
Authority: DE
Original assignee: Wsesojusnij nautschno lssledowatel skij technologitscheskij Institut chimi tscheskowo, nasosno kompressornowo i armaturnowo maschinostrojenija, Sumy (Sowjetunion)
Priority date: 1969-11-18
Filing date: 1969-11-18
Publication date: 1972-10-26
Also published as: DE1957870A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fülldrahtelektrode zur Verbindungs- und Auftragschweißung von Grauguß, mit einem Mantel aus niedriggekohltem Stahl und pulverförmigem Füllstoff in Form von Graphit, Ferromangan, Ferrotitan und Eisen.

Die Fülldrahtelektrode nach der Erfindung kann zur Herstellung von Graugußschweißkonstruktionen sowie zur Ausmerzung von verschiedenen Gußfehlern durch Verschweißen und zur Ausführung von Ausbesserungsarbeiten bei Graugußerzeugnissen eingesetzt werden.

Es wurde bereits eine Fülldrahtelektrode zur Schweißung von Grauguß vorgeschlagen, die einen Mantel aus niedriggekohltem Stahl und pulverförmigern Füllstoff aufweist, welcher 5,8 bis 7,5 % Graphit, 3,7 bis 6,0% Ferrosilizium, 0,5 bis 1,3% Ferromangan, 1,45 bis 3% Ferrotitan, 0,4 bis 2,5% Aluminium und 1,2% Eisenpulver enthält, und unter anderem in dem am 22. Juli 1964 ausgegebenen sowjetischen Urheberschein Nr. 163 687 (Klasse 21h, 30/16) beschrieben ist.

Bei Verwendung der bekannten Fülldrahtelektrode wies das Schweißgut ein Ferrit- und Ferrit-Perlit-Gefüge auf, und das Nahtmetall war bei Schweißung mit offenem Lichtbogen nicht dicht genug. Ferner löste sich der Füllstoff bei Schweißung mit geringen Stromdichten nicht vollkommen auf, was mit dessen unvollständiger Erschmelzung verbunden ist. Abgesehen davon gab die bekannte Fülldrahtelektrode keine Möglichkeit, die Raupenschweißung von Graugußerzeugnissen wegen des Schweißnahtabschreckens auszuführen, wodurch die Schweißung von Gußeisenerzeugnissen von geringer Stärke unmöglich wurde.

Es ist erwähnenswert, daß die hergestellte Schweißnaht und das Schweißgut nicht von gleicher Festigkeit waren.

Weiterhin ist aus dem sowjetischen Urheberschein 265 689 (dem die französische Patentschrift 1 554 882 entspricht) eine Fülldrahtelektrode bekannt, deren pulverförmiger Füllstoff die Bestandteile der vorstehend behandelten Fülldrahtelektrode in folgenden Grenzen enthält: 4,2 bis 5,2% Graphit, 4 bis 5% Ferrosilizium, 0,6 bis 1 % Ferromangan, 0,6 bis 1 % Ferrotitan, 0,1 bis 0,3% Aluminium, 0 bis 16% Eisenpulver, und wobei Graphit reiner Kristallstruktur und zusätzlich 0,6 bis 0,9% Eisenzunder Anwendung finden.

Mit dieser Elektrode gelingt im Vergleich zur eingangs behandelten Elektrode eine Verbesserung der Homogenität der Struktur der Schweißnaht, und sie ist geeigneter zur Schweißung größerer Flächen. Im übrigen gelten aber auch für diese Elektrode die obenerwähnten Nachteile.

Zweck der Erfindung war es, diese Nachteile zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fülldrahtelektroden mit solcher Füllstoffzusammensetzung zu schaffen, daß die Herstellung eines Perlit-Gefüges in der Schweißnaht gesichert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgv. näß dadurch gelöst, daß 5,6 bis 9,0% des Elektrodengewichts CaI-ciumsilizium in den Füllstoff eingeführt werden, während die übrigen Füllstoffbestandteile 3 bis 5,1 % Graphit, 0,5 bis 1,3% Ferromangan, 0,8 bis 1,4% Ferrotitan und 7,6 bis 16,1 % Eisen sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend einige Ausführungsbeispiele angeführt (s. Tabelle).

Tabelle Beispiel

Nr.

Graphit

Gehalt an Drahtfüllstoffbestandteilen Calciumsilizium

Ferromangan Ferrotitan

Eisen

Mantel aus

niedriggekohltem

Stahl

4,87
3,38
5,10

5,80 9,00 9,00

0,85 1,26 1,30 0,80
0,96
1,40

13,68

11,40

9,20

74,00
74,00
74,00

Die erfindungsgemäße Fülldrahtelektrode wird nach einem bekannten Fertigungsverfahren hergestellt. Die Füllstoffbestandteile werden vorher bis zu einem Zustand zerkleinert, der einen Gehalt an staubförmigen Partikeln von mehr als 60% des ganzen Füllstoffvolumens gewährleistet.

Vor der Wägung der in der Tabelle dargestellten Zusammensetzungen werden sämtliche Füllstoffbestandteile durch ein Sieb mit 0,056 mm großen Maschen durchgesiebt und sodann vermischt. Der fertige Füllstoff wird bei einer Temperatur von 130 bis 170⁰C im Laufe von 2 bis 3 Stunden unmittelbar vor der Herstellung der Fülldrahtelektrode ausgetrocknet, worauf der Drahtmantel damit gefüllt wird.

Die erfindungsgemäße Fülldrahtelektrode kann auf Einfach- bzw. Mehrfach-Trommelziehbänken hergestellt werden, die die Herstellung des Drahtmantels durch Zusammenrollen eines Bandes zu einem Rohr unter gleichzeitiger Auffüllung mit Füllstoff und nachfolgender Füllstoffverdichtung durch mehrfaches Durchziehen durch Zieheisen von kleiner werdenden Durchmessern ermöglichen.

Die Leistung der Fülldrahtelektrode nach der Erfindung zeigt folgende Werte:

Abschmelzleistung: 17,0 bis 21,0 g/A · h,
Aufschweißleistung: 16,2 bis 19,8 g/A · h.

Das Vorhandensein von Calciumsilizium und Ferromangan im Füllstoff innerhalb der erwähnten Grenzen ermöglicht die Herstellung eines Perlit-Gefüges des

Schweißgutes unter Bildung von feineren und unge- einer aufgeschmolzenen Naht feinlamellaren Perlit dar.

ordnet verteilten Graphitpartikeln und steigert die Die von Perlit eingenommene Fläche (bestimmt als

Zug- und Biegefestigkeit der Schweißverbindung. mittlerer Prozentsatz der Fläche, welche er auf dem

Außerdem wirkt sich das Vorhandensein von CaI- Mikroschliff einnimmt und der wenigstens an drei cium, das ein guter Ionisator ist, auf die physikalischen 5 Stellen gemessen ist) beträgt mehr als 98 %. Die durch und Fertigungseigenschaften der erfindungsgemäßen Graphit bezogene Fläche (bestimmt ebenso wie die Fülldrahtelektrode günstig aus, und zwar: der Licht- durch Perlit eingenommene Fläche) beträgt 5 bis 12%, bogen ist leicht erregbar und brennt stabil bei geringen und die Länge von Graphiteinschlüssen in dem Stromdichten (für einen 2,8 mm großen Drahtdurch- Schweißgutgefüge liegt innerhalb 10 bis 25 um.
messer beträgt die Stromdichte 40 A/mm²), es findet io Je nach dem Anteil an Grund- und Zusatzmetall der ein kleintropfiger Metallübergang von der Fülldraht- Fülldrahtelektrode enthält das Schweißgut (Gewichtselektrode statt, und das Verspritzen ist gering. prozent):

Da der Übergang von Silizium von der Fülldraht- 2,5 bis 3,6% Kohlenstoff, 1,9 bis 3,4% Silizium,

elektrode zu dem Schweißnahtwerkstoff bei dem Ein- 0,6 bis 1,1% Mangan, nicht mehr als 0,03% Schwefel

satz von Calciumsilizium höher ist als bei dem von 15 und 0,08 % Phosphor.

Ferrosilizium und das Calcium selbst ein Temper- Die Festigkeitswerte des Schweißgutes sind denen

kohlebild ungsmittel ist, war es möglich, im Vergleich von Grauguß ähnlich und haben folgende Durch-

zur bekannten Fülldrahtelektrode Ferrosilizium, Alu- schnittswerte:

minium und Eisenzunder wegzulassen. Zugfestigkeit σ_Β = 38 kg/mm²

Somit ist die Fülldrahtelektrode nach der Erfindung *o Biegefestigkeit σ_βΒ = 70 kg/mm*
von größerer Herstellungswirtschafthchkeit.

Als Ergebnis der Schweißung bei offenem Licht- Man kann das Bruchbild des Schweißgutes von dem

bogen mit der erfindungsgemäßen Fülldrahtelektrode Grundmetall kaum unterscheiden, weil die Auf-

bei einer Stromstärke von 300 bis 620 A und einer schweißung in ihrer Farbe der des Grundmetalls ähn-

Lichtbogenspannung von 24 bis 35 V stellt das Gefüge as lieh ist.

Claims

Patentanspruch:

Fülldrahtelektrode zur Verbindungs- und Auftragschweißung von Grauguß mit einem Mantel aus niedriggekohltem Stahl und pulverfönnigem Füllstoff, welcher Graphit, Ferromangan, Ferrotitan und Eisen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff, bezogen auf das Elektrodengewicht, aus 5,6 bis 9,0% Calciumsilizium, 3 bis 5,1% Graphit, 0,5 bis 1,3% Ferromangan, 0,8 bis 1,4% Ferrotitan und 7,6 bis 16,1 % Eisen besteht.