DE19908034A1 - Filled welding wire for MAG welding corrosion-resistant, non-magnetizable, high alloy steels produces a weld metal with specified high manganese, chromium, molybdenum and nickel contents - Google Patents
Filled welding wire for MAG welding corrosion-resistant, non-magnetizable, high alloy steels produces a weld metal with specified high manganese, chromium, molybdenum and nickel contentsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fülldraht zum Verbindungsschweißen von Stählen, die zugleich hochlegiert, korrosionsbeständig und auch nichtmagnetisierbar sind, sowie ein mit dem Fülldraht auszuführendes Schweißverfahren.The invention relates to a cored wire for connection welding of Steels that are high alloyed, corrosion resistant and also are non-magnetizable, as well as one to be carried out with the cored wire Welding process.
Während beim Verbindungsschweißen von un- und niedriglegierten Stählen das Schweißen mit Fülldraht Stand der Technik ist, gibt es für hochlegierte, korrosionsbeständige und nichtmagnetisierbare Stähle keine Fülldrähte. In der DE 40 35 631 wird ein Fülldraht für die Behandlung von Gußeisenschmelzen beschrieben und in der DE 44 47 514 ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines Materials als Pulverfüllung für Fülldrähte. In der Veröffentlichung "Filarc Fülldrähte", Handbuch und Katalog, Ausgabe 1993, werden Fülldrähte für un- und niedriglegierte, warmfeste, hochfeste und einige hochlegierte Stähle aufgezählt.During the joint welding of unalloyed and low-alloy steels welding with cored wire is state of the art, there is for high-alloy, corrosion-resistant and non-magnetizable steels no cored wire. In DE 40 35 631 is a cored wire for the treatment of Cast iron melting described and in DE 44 47 514 a method for Production and use of a material as a powder filling for Cored wires. In the publication "Filarc cored wires", manual and Catalog, edition 1993, are cored wires for unalloyed and low-alloyed heat-resistant, high-strength and some high-alloy steels listed.
Für die bekannten hochlegierten, korrosionsbeständigen und nichtmagnetisierbaren Werkstoffe X2 Cr Ni Mn Mo N Nb 21-16-5-3, Werkstoff-Nr. 1.3964 und X2 Cr Ni Mn Mo N Nb 23-17-6-3, Werkstoff-Nr. 1.3974 stehen jedoch keine Fülldrähte für das Schweißen von Stumpf und Kehlnähten zur Verfügung. Deshalb wird für diese Werkstoffe derzeitig das MAG-Schweißverfahren mit Massivdrahtelektroden angewendet.For the well-known high-alloy, corrosion-resistant and non-magnetisable materials X2 Cr Ni Mn Mo N Nb 21-16-5-3, Material number. 1.3964 and X2 Cr Ni Mn Mo N Nb 23-17-6-3, material no. 1.3974, however, there are no cored wires for welding butt and Fillet welds available. That is why this is currently the case for these materials MAG welding process applied with solid wire electrodes.
Das MAG-Schweißen mit Massivdrahtelektroden ist für den Schweißer nur nach intensiver Ausbildung möglich und führt trotzdem zu Schweißfehlern, insbesondere zur Porenbildung und/oder zu Bindefehlern wegen der metallurgischen Besonderheiten und wegen des schlechten Anschmelzens der Werkstoffe. Daraus ergeben sich notwendige Nachbesserungen, die Zeit- und kostenintensiv sein können. Die für diese Verfahren erforderlichen Pulsstromquellen sind teuer, die Erstellung der Schweißprogramme ist aufwendig. Außerdem können Fehleinstellungen automatisch zu Schweißfehlern führen. Weitere Nachteile sind die geringe Leistungsfähigkeit des Verfahrens, insbesondere beim Schweißen in Zwangslagen. Das Schweißen von Kehlnähten, besonders dünner Kehlnähte ist mit Massivdraht an dicken Blechen nicht oder nur sehr schwer möglich.MAG welding with solid wire electrodes is only for the welder possible after intensive training and still leads to welding defects, especially for pore formation and / or binding errors due to the metallurgical peculiarities and because of the bad melting of the materials. This results in necessary improvements, which Can be time and cost intensive. The necessary for these procedures Pulse current sources are expensive, the creation of the welding programs is complex. In addition, incorrect settings can be made automatically Lead to welding defects. Other disadvantages are the minor Efficiency of the process, especially when welding in Predicament. The welding of fillet welds, especially thinner With solid wire, fillet welds are not or only very difficult on thick sheets possible.
Durch den Einsatz der Massivdrahtelektroden muß man ein teures Drei- Komponenten-Schutzgas (Argon, Helium, Kohlendioxid) einsetzen, um das Schmelzbad ausreichend dünnflüssig zu bekommen. Dieses Schutzgas ist teuer und führt damit zu Mehraufwendungen.The use of solid wire electrodes means that an expensive three Use component shielding gas (argon, helium, carbon dioxide) to ensure that Get melt pool sufficiently thin. This shielding gas is expensive and thus leads to additional expenses.
Weiterhin sind die Schmelzen des Grundwerkstoffs und des Schweißzusatzes (Schweißschmelze und Tropfen am Drahtende) sehr zähflüssig. Durch diese hohe Viskosität und den beim Aufschmelzen freiwerdenden Stickstoff ist ein Ausgasen der Schmelzbäder nur unvollständig möglich. Die Folge davon sind teils sehr viele Poren im erstarrenden Schweißgut. Um die Dünnflüssigkeit der Schmelze und damit die Entgasung zu verbessern, gibt man beim MAG-Schweißverfahren mit Massivdrahtelektroden dem Schutzgas 15% bis 20% Helium zu. Damit verbessert sich zwar die Entgasung und die Gefahr von Poren wird etwas reduziert, auch ist der Schweißprozeß etwas besser beherrschbar, nachteilig sind jedoch die durch das Helium bedingten höheren Gaskosten. Helium läßt außerdem die Schutzglocke schneller aufsteigen, wodurch es zu einem deutlichen Mehrverbrauch an Schutzgas kommt.Furthermore, the melts of the base material and the Welding filler (welding melt and drops at the wire end) very much viscous. Due to this high viscosity and the melting Nitrogen released is only a degassing of the melt baths incomplete possible. The result of this is sometimes a large number of pores in the solidifying weld metal. To the thin liquid of the melt and thus The MAG welding process is used to improve degassing Solid wire electrodes add 15% to 20% helium to the shielding gas. In order to Degassing improves and the risk of pores is reduced reduced, the welding process is somewhat easier to control, disadvantageous are the higher gas costs caused by helium. Helium leaves also the protective bell rise faster, making it one there is significant additional consumption of protective gas.
Wegen der starken Porenbildung mit dem MAG Verfahren kann man mit Massivdrahtelektroden nicht auf mit Elektroden erzeugtem Schweißgut schweißen, so dass für den Einsatz des Schweißverfahrens Einschränkungen bestehen.Because of the strong pore formation with the MAG process, you can use Solid wire electrodes not on weld metal produced with electrodes weld so that for the use of the welding process There are restrictions.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fülldraht zum Schweißen von Stählen, die zugleich hochlegiert, korrosionsbeständig und auch nichtmagnetisierbar sind, zu entwickeln und ein Verfahren zum Verbindungsschweißen von Stählen vorzustellen, welches die Nachteile des bekannten MAG-Verfahrens zum Schweißen von hochlegierten, korrosionsbeständigen und nichtmagnetisierbaren Stählen mit Massivdrahtelektroden überwindet.The object of the present invention is to use a cored wire for welding of steels that are high alloyed, corrosion resistant and also are non-magnetizable, to develop and a method for To introduce joining welding of steels, which has the disadvantages of known MAG process for welding high-alloy, corrosion-resistant and non-magnetizable steels with Solid wire electrodes overcomes.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 und 4 enthaltenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 dargelegt. According to the invention, these objects are achieved by the method described in claims 1 and 4 contained features solved. Advantageous embodiments of the invention are set out in claims 2 and 3.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass mit dem beschriebenen Fülldraht erstmalig ein Verfahren für das Verbindungsschweißen von hochlegierten, korrosionsbeständigen, nichtmagnetisierbaren Stählen zur Verfügung steht. Die Qualität für das Schweißen der o. g. Stähle kann damit entscheidend verbessert werden. Es treten keine Poren und Bindefehler auf. Außerdem kann die Schweißgeschwindigkeit erhöht werden. Damit verringert sich die insgesamt für den Schweißprozeß aufzuwendende Zeit.The advantages of the invention are that with the described Cored wire for the first time a process for the connection welding of high-alloy, corrosion-resistant, non-magnetizable steels for Available. The quality for welding the above Steels can use it be decisively improved. There are no pores or binding defects. The welding speed can also be increased. In order to the total time required for the welding process is reduced.
Durch die vorliegende Erfindung kann ein leistungsfähiges MAG- Schweißverfahren mit Fülldraht praktisch fehlerfrei angewendet werden. Die Erfindung ermöglicht es weiterhin das Schweißverfahren in einer Zweikomponenten-Schutzgas-(Argon, Kohlendioxid)-Atmosphäre durchzuführen, wobei die erforderliche Schutzgasmenge wesentlich geringer ist. Daraus ergibt sich eine erhebliche Kostenreduzierung hinsichtlich des Verfahrens. Beim Schweißen mit Fülldraht ist kein Heliumanteil im Schutzgas notwendig, weil der heißere Lichtbogen und Werkstoffübergang auch den Grundwerkstoff stärker aufheizt. Es kommt dadurch zu sicheren Aufschmelzung. Bindefehler werden vermieden. Das dünnflüssigere Schmelzbad beim Fülldraht garantiert auch, daß mit Sicherheit porenfreie Schweißnähte erzeugt werden können. Damit wird mit diesem Verfahren ein Hauptproblem des MAG-Schweißens mit Massivdraht vermieden. Weitere Vorteile sind die höheren Abschmelzleistungen (kg/h) beim Fülldraht. Außerdem kann man porenfrei empfindliche Schweißgüter überschweißen, wie z. B. das Elektrodenschweißgut (z. B. bei Heftstellen). Mit dem MAG- Schweißen mit Massivdraht führt das zu extrem vielen Poren im Schweißgut. Das Verfahren kann deshalb dafür nicht eingesetzt werden.The present invention enables a powerful MAG Welding processes with cored wire can be used practically without errors. The Invention further enables the welding process in one Two-component protective gas (argon, carbon dioxide) atmosphere perform, the amount of shielding gas required is significantly lower is. This results in a significant cost reduction in terms of Procedure. When welding with cored wire there is no helium content in the Shielding gas necessary because of the hotter arc and material transfer also heats the base material more strongly. This leads to certainty Melting. Binding errors are avoided. The thinner Melting pool with cored wire also guarantees that with certainty non-porous Welds can be generated. This will make using this procedure Main problem of MAG welding with solid wire avoided. Further The advantages are the higher melting rates (kg / h) of the cored wire. In addition, you can overweld sensitive weld metal without pores, such as B. the electrode weld metal (e.g. at stitching points). With the MAG Welding with solid wire leads to an extremely large number of pores in the weld metal. The method cannot therefore be used for this.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained.
Je nach Herstellungsart unterscheidet man nahtlose und formgeschlossene Fülldrähte.Depending on the type of manufacture, a distinction is made between seamless and form-fitting Cored wires.
Bei einem nahtlosen Fülldraht umschließt ein nahtloser Mantel eine darin befindliche Füllung. Die Füllung besteht aus Legierungsmaterial, Lichtbogenstabilisatoren und Mikrolegierungen.With a seamless cored wire, a seamless sheath encloses one in it filling. The filling is made of alloy material, Arc stabilizers and micro alloys.
Formgeschlossene Fülldrähte bestehen aus einem Mantel, der mit einem Stoß geschlossen wird. Der Stoß kann je nach Herstellungsverfahren als Stumpf-, Überlapp- oder Bördelstoß ausgeführt werden. Es sind auch doppelwandige Mantelausführungen möglich. In diesen unterschiedlich ausgebildeten Mänteln befindet sich ebenfalls eine Füllung aus Legierungsmaterial, Lichtbogenstabilisatoren und Mikrolegierungen.Molded cored wires consist of a sheath, which with a Shock is closed. Depending on the manufacturing process, the joint can be made as Butt, overlap or flare. They are too double-walled jacket designs possible. Different in these trained coats is also a filling Alloy material, arc stabilizers and microalloys.
Ausgangsmaterial für die Herstellung des Fülldrahtes ist ein hochlegiertes Flachband. In einem speziellen Fertigungsverfahren wird dieses Flachband zum Mantel des Fülldrahts verformt. In dem Mantel wurde zuvor eine feinkörnige Füllung eingebracht. Diese Füllung besteht aus Legierungsmaterial, Lichtbogenstabilisatoren und Mikrolegierungen. Die Füllung unterscheidet sich für die nachfolgend genannten beiden Stahlsorten.The starting material for the production of the cored wire is a high-alloy Flat ribbon. This ribbon is made in a special manufacturing process deformed to the sheath of the cored wire. In the coat there was one fine-grained filling introduced. This filling consists of Alloy material, arc stabilizers and microalloys. The Filling differs for the two named below Steel grades.
Für das Schweißen von Bauteilen, Blechen, Profilen usw. aus der
hochlegierten, korrosionsbeständigen und nichtmagnetisierbaren Stahlsorte
X2 Cr Ni Mn N Nb 21-16-5-3, Werkstoff-Nr. 1.3964, weist das aus dem
Fülldraht erschmelzbare reine Schweißgut folgende chemische
Zusammensetzung in Gewichtsprozenten auf:
0-0,10% Kohlenstoff
0,2-1,0% Silicium
3,0-9,0% Mangan
0-0,030% Phosphor
0-0,020% Schwefel
19,0-25,0% Chrom
2,0-5,0% Molybdän
13,0-20,0% Nickel
0,15-0,40% Stickstoff.
For welding components, sheets, profiles, etc. made of the high-alloy, corrosion-resistant and non-magnetizable steel grade X2 Cr Ni Mn N Nb 21-16-5-3, material no. 1.3964, the pure weld metal that can be melted from the cored wire has the following chemical composition in percent by weight:
0-0.10% carbon
0.2-1.0% silicon
3.0-9.0% manganese
0-0.030% phosphorus
0-0.020% sulfur
19.0-25.0% chromium
2.0-5.0% molybdenum
13.0-20.0% nickel
0.15-0.40% nitrogen.
Für das Schweißen von Bauteilen, Blechen, Profilen u. s. w. aus der
hochlegierten, korrosionsbeständigen und nichtmagnetisierbaren Stahlsorte
X2 Cr Ni Mn Mo N Nb 23-17-6-3, Werkstoff-Nr. 1.3974 wird ein Fülldraht
verwendet, dessen Mantel ebenfalls aus einem hochlegierten Flachband
hergestellt wird. Das aus dem Fülldraht erschmolzene reine Schweißgut
weist folgende chemische Zusammensetzung in Gewichtsprozent auf:
0-0,10% Kohlenstoff
0,2-1,0% Silicium
4,0-9,0% Mangan
0-0,030% Phosphor
0-0,020% Schwefel
20,0-26,0% Chrom
2,0-5,0% Molybdän
13,0-22,0% Nickel
0,20-0,50% Stickstoff
0-0,30% Niob.For welding components, sheets, profiles, etc. made of the high-alloy, corrosion-resistant and non-magnetizable steel grade X2 Cr Ni Mn Mo N Nb 23-17-6-3, material no. 1.3974, a cored wire is used, the sheath of which is also made from a high-alloy flat strip. The pure weld metal melted from the cored wire has the following chemical composition in percent by weight:
0-0.10% carbon
0.2-1.0% silicon
4.0-9.0% manganese
0-0.030% phosphorus
0-0.020% sulfur
20.0-26.0% chromium
2.0-5.0% molybdenum
13.0-22.0% nickel
0.20-0.50% nitrogen
0-0.30% niobium.
Beide beschriebenen Fülldrähte mit den entsprechenden Legierungen können angewendet werden, um hochlegierte, korrosionsbeständige und nichtmagnetisierbare Stähle zu schweißen. Die Fülldrähte erfüllen die geforderten mechanisch-technologischen Gütewerte und den Bersttest. Sie entsprechen der Korosionsbeständigkeit und der Nichtmagnetisierbarkeit des Grundwerkstoffs.Both described cored wires with the corresponding alloys can be applied to high alloy, corrosion resistant and to weld non-magnetisable steels. The cored wires fulfill that required mechanical-technological quality values and the burst test. she correspond to corrosion resistance and non-magnetizability of the base material.
Damit entsprechen die Fülldrähte den besonderen Eigenschaften der zu schweißenden Grundwerkstoffe. Außerdem zeichnen sie sich darüber hinaus durch hervorragende Schweißeigenschaften in alten Schweißpositionen, sowohl bei Stumpf als auch bei Kehlnähten, aus. Das Schweißverfahren mit Fülldraht erfolgt jeweils unter einer Zweikomponenten-Schutzgas-(Argon, Kohlendioxid)-Atmosphäre. Ein Heliumanteil im Schutzgas ist nicht erforderlich.The cored wires thus correspond to the special properties of the welding base materials. They also excel with excellent welding properties in old ones Welding positions, both for butt and fillet welds. The welding process with cored wire is carried out under one Two-component protective gas (argon, carbon dioxide) atmosphere. On Helium content in the protective gas is not required.
Claims (6)
0 bis 0,10% Kohlenstoff;
0,2 bis 1,0% Silizium;
3,0 bis 9,0% Mangan;
0 bis 0,030% Phosphor;
0 bis 0,020% Schwefel;
19,0 bis 26,0% Chrom;
2,0 bis 5,0% Molybdän;
13,0 bis 22,0% Nickel;
0,15 bis 0,50% Stickstoff,
0 bis 0,30% Niob.1. Cored wire, consisting of a sheath made of steel and a fill of fine-grained alloy material, arc stabilizers and micro-alloys, characterized in that the pure weld metal produced when the cored wire is melted has the following chemical composition in percent by weight:
0 to 0.10% carbon;
0.2 to 1.0% silicon;
3.0 to 9.0% manganese;
0 to 0.030% phosphorus;
0 to 0.020% sulfur;
19.0 to 26.0% chromium;
2.0 to 5.0% molybdenum;
13.0 to 22.0% nickel;
0.15 to 0.50% nitrogen,
0 to 0.30% niobium.
0 bis 0,10% Kohlenstoff;
0,2 bis 1,0% Silizium;
3,0 bis 9,0% Mangan,
0 bis 0,030% Phosphor;
0 bis 0,020% Schwefel;
19,0 bis 25,0% Chrom;
2,0 bis 5,0% Molybdän;
13,0 bis 20,0% Nickel,
0,15 bis 0,40% Stickstoff. 2. Cored wire according to claim 1, characterized in that the sheath consists of a high-alloy flat strip or tube and the pure weld metal produced during melting has the following chemical composition in percent by weight:
0 to 0.10% carbon;
0.2 to 1.0% silicon;
3.0 to 9.0% manganese,
0 to 0.030% phosphorus;
0 to 0.020% sulfur;
19.0 to 25.0% chromium;
2.0 to 5.0% molybdenum;
13.0 to 20.0% nickel,
0.15 to 0.40% nitrogen.
0 bis 0,10% Kohlenstoff;
0,2 bis 1,0% Silizium;
4,0 bis 9,0% Mangan;
0 bis 0,030% Phosphor;
0 bis 0,020% Schwefel;
20,0 bis 26,0% Chrom;
2,0 bis 5,0% Molybdän;
13,0 bis 22,0% Nickel;
0,20 bis 0,50% Stickstoff
0 bis 0,30% Niob. 3. Cored wire according to claim 1, characterized in that the sheath consists of high-alloy flat strip or tube and the pure weld metal produced during melting has the following chemical composition in percent by weight:
0 to 0.10% carbon;
0.2 to 1.0% silicon;
4.0 to 9.0% manganese;
0 to 0.030% phosphorus;
0 to 0.020% sulfur;
20.0 to 26.0% chromium;
2.0 to 5.0% molybdenum;
13.0 to 22.0% nickel;
0.20 to 0.50% nitrogen
0 to 0.30% niobium.
0 bis 0,10% Kohlenstoff;
0,2 bis 1,0% Silizium;
3,0 bis 9,0% Mangan;
0 bis 0,030% Phosphor;
0 bis 0,020% Schwefel;
19,0 bis 26,0% Chrom;
2,0 bis 5,0% Molybdän;
13,0 bis 22,0% Nickel;
0,15 bis 0,50% Stickstoff,
0 bis 0,30% Niob.4.Procedure for welding high-alloy, corrosion-resistant and also non-magnetizable steels with cored wire, the cored wire consisting of a jacket made of steel and a filler made of fine-grained alloy material, arc stabilizers and microalloys, characterized in that when the cored wire is melted down, a pure weld metal with subsequent chemical composition in percent by weight is produced:
0 to 0.10% carbon;
0.2 to 1.0% silicon;
3.0 to 9.0% manganese;
0 to 0.030% phosphorus;
0 to 0.020% sulfur;
19.0 to 26.0% chromium;
2.0 to 5.0% molybdenum;
13.0 to 22.0% nickel;
0.15 to 0.50% nitrogen,
0 to 0.30% niobium.
0 bis 0,10% Kohlenstoff;
0,2 bis 1,0% Silizium;
3,0 bis 9,0% Mangan,
0 bis 0,030% Phosphor;
0 bis 0,020% Schwefel;
19,0 bis 25,0% Chrom;
2,0 bis 5,0% Molybdän;
13,0 bis 20,0% Nickel,
0,15 bis 0,40% Stickstoff. 5. The method according to claim 4, characterized in that the sheath of the cored wire consists of a high-alloy flat strip or tube and the pure weld metal produced during melting has the following chemical composition in percent by weight:
0 to 0.10% carbon;
0.2 to 1.0% silicon;
3.0 to 9.0% manganese,
0 to 0.030% phosphorus;
0 to 0.020% sulfur;
19.0 to 25.0% chromium;
2.0 to 5.0% molybdenum;
13.0 to 20.0% nickel,
0.15 to 0.40% nitrogen.
0 bis 0,10% Kohlenstoff;
0,2 bis 1,0% Silizium;
4,0 bis 9,0% Mangan;
0 bis 0,030% Phosphor;
0 bis 0,020% Schwefel;
20,0 bis 26,0% Chrom;
2,0 bis 5,0% Molybdän;
13,0 bis 22,0% Nickel;
0,20 bis 0,50% Stickstoff,
0 bis 0,30% Niob.6. The method according to claim 4, characterized in that the sheath of the cored wire consists of high-alloy flat strip or tube and the pure weld metal produced during melting has the following chemical composition in percent by weight:
0 to 0.10% carbon;
0.2 to 1.0% silicon;
4.0 to 9.0% manganese;
0 to 0.030% phosphorus;
0 to 0.020% sulfur;
20.0 to 26.0% chromium;
2.0 to 5.0% molybdenum;
13.0 to 22.0% nickel;
0.20 to 0.50% nitrogen,
0 to 0.30% niobium.
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| DE1999108034 DE19908034A1 (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Filled welding wire for MAG welding corrosion-resistant, non-magnetizable, high alloy steels produces a weld metal with specified high manganese, chromium, molybdenum and nickel contents |
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