DE2012609C3

DE2012609C3 - Verfahren zum einseitigen Verschweißen von Werkstücken mit durchgehender Schweißnaht

Info

Publication number: DE2012609C3
Application number: DE2012609A
Authority: DE
Inventors: M Arikawa; M Kano; N Okuda
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1969-03-25
Filing date: 1970-03-17
Publication date: 1974-04-04
Also published as: NO134825C; NO134825B; NL7004185A; ES377620A1; FR2039885A5; GB1311289A; SE375715B; DE2012609B2; BE747940A; SU458967A3; US3721797A; DE2012609A1

Description

pulver und Desoxydationsmittel 5 bis 75 Gewichts- Diese beiden Verfahren sind beispielsweise in der

prozent des gesamten Fluxes ausmachen. Zeitschrift »Schweißen und Schneiden«, Jahrgang 20/

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 45 1968, S. 32 und 33, einander gegenübergestellt,
zeichnet, daß das nichtmetallische Pulver basisch Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Ist und einen pH-Wert von nicht weniger als 1,0 bekannte FCB-Schweißverfahren derart zu verbessern, besitzt und 5 bis 70 Teile MgO, 3 bis 40 Teile CaO, daß das pulverförmige Flux während des Schweiß-10 bis 75 Teile MgO + CaO, 3 bis 40 Teile SiO₄, Vorganges nicht aus dem Raum zwischen der als 1 bis 15 Teile CaF₂, 0,5 bis 8 Teile Na_aO + K₁O 50 Unterlage dienenden Kupferschiene und den darüber Und Carbonat entsprechend 1,5 bis 16 Teilen befindlichen Werkstücken entweichen kann.
Kohlendioxyd enthält, wobei diese Teileangaben Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verftuf einen Anteil des nichtmetallischen Pulvers fahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, Von nicht weniger als 75 Gewichtsprozent des daß das Flux ein unter Einfluß der Schweißhitze gesamten Fluxes bezogen sind. 55 schmelzendes Bindemittel enthält und zu wenigstens

40 Gewichtsprozent aus Partikeln mit einer Größe von kleiner als 840 μ besteht. Es wird also ein Flux

verwendet, das einerseits eine bestimmte Partikelgröße

aufweist und andererseits mit einem unter Einfluß der 60 Schweißhitze schmelzenden Bindemittel versehen ist,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum einseitigen wobei dieses Bindemittel die Partikel des Fluxes Verschweißen von zwei Platten oder ähnlichen Werk- zusammenhalten soll, wenn der Lichtbogen auf die stücken mit durchgehender Schweißnaht, bei dem als Fluxschicht einwirkt, ohne daß dieses Bindemittel Unterlage für die Schweißnaht eine Kupferschiene ver- einen Wärmeschutz gegenüber einer Unterlage bildet, wendet und pulverförmiges Flux vor dem Schweiß- 65 Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsvorgang in einer gewünschten Schichtdicke auf die form der Erfindung wird das pulverförmige Flux in Kupferschiene aufgebracht wird. an sich bekannter Weise in zwei Schichten aus unter-

Bei einem bekannten Schweißverfahren dieser Art, schiedlichem Material angebracht, wobei die an der

»- v«-ite der Werkstücke anliegende Pulverschicht zu 40 Gewichtsprozent aus Partikeln mit einer von kleiner als 840 μ besteht und das gesne Bindemittel enthält und die äußere Pulverkein Bindemittel enthält und aus Partikeln mit S von mehr als 840 μ begeht. Um zu verdaß die Fluxschicht während des Schweiß- ^er Einfluß des Lichtbogens seitlich auseToS herausgedrückt werden kann, reicht es c ^enn nur im unmittelbar an die Werkstücke an-Senden Bereich ein pulverförmiges Flux vermischt Tunter Einfluß der Schweißhitze schmelzendem ZS vorgesehen ist. Dieser Teil des pulverfH muß außerdem eine bestimmte !u besitzen, um zu erreichen, daß die Schweiß-Za^ch anto Wurzel die richtige und gleichmäßige ν JSm erhält. Sind die Partikeln des Fluxes hngegen zu grob, so kann das zugemischte Bindemittel

¹^^Τ^{Λί1ίε1η niCht aUSreiChend mit}" Stützmaterial dienenden Fluxes zu verhindern, da in beiden Fällen Grate oder Vorsprunge oer Verbindung zwischen den Werkstücken entstehen

können.

^di Γν^η^Τ

^ei Cs BindSd" besteht beispielswe.se aus einem

_oder irreren wärmehärtbaren Kunststoffen, wie

c) Das Flux sollte bei Anwendung des kein schädliches Gas zwischen den und dem aus Kupfer bestehenden entwickeln, da dieser Stützstre.fen derart.g nicht ableiten kann, ebenso wie es durch dlieLutt zageführten gasförmigen St.ckstoS^d Saue off und im Flux enthaltene η gasformigenWeston und Wasserdampf entfernt, wenn normale Arbeits bedingungen für den Stützstre.fen undde Werk stücke bestehen, weil alle diese gasförmigen Elemente die Verbindung """"SS stücken ungünstig bee.nflussen sie nicht entfernt werden.

um die beiden ersten Erfordernisse zu erfüllenist es wünschenswert, daß das Flux pohdW J^S Anteilen von 5 bis 75 ^

^a5 S-ÄÄÄ

fay

r =?

_E?!in? ^r_Ch^FlShr^eSmi_ge oder granulatförmige Fluxmaterialien, die em DesoxydationsmitteS enthalten, zu verwenden.

Aus der nachfolgenden Beschre.bung geht hervor daß die Verwendung des oben angegebenen speziellen Fluxes sehr vorteilhaft zum einseitigen Verschweißen von^e, Werkstücken mit durchgehender Schweißnäht gemäß der vorliegenden Erfindung .st.

Granulatförmige Fluxe für die hier beschriebenen einseitigen Schweißverfahren müssen im allgemein die folgenden Anforderungen erfüllen:

_{a) Dic} durch das die Schweißnaht überdeckende Flux entstehende Schlacke muß e.ne gleichförmige Dicke in Längsrichtung der Schwe.ßnaht aufweisen, damit dieselbe eine gleichförmige Wellung und Qualität über ihre gesamte Lange erhalt.

b) Das geschmolzene F.ux muß eine genügende Viskosität besitzen, um die durchgehende Stumpf- ^ -chtaggebender Faktor fUr die Schwe.ß-

barkeit ausgedrückt bedeutet das, daß

Jnande fn W°rt£ma g _spCzinsches

g-M^JjJ¹^ J^S. VoIu men verhältnis besitzt Gewich .^und *£ ^^u _{der oben} angegebenen Grenze und in ^un"_p ¹"^^er^'J_a ^a _n ^eJ_e° _{ist a}uf der Oberfläche liegenden Menge v^hj^f'^^ _oder ver^ÄT JJdlfl man sich nicht auf die der Schlacke für eine bestimmte ^«?^ verlassen kann. Anderer- -₅ £ können wenn das Metallpulver ein großes

oder Wi _{den ist}, dieselben Effekte _{wenn das} Metallpulver

60

daß sich.

Schlacke^

ist, d. h. nämlich,

S _SS

»Uichca Ausfließen von Schweißma.enal und ^lie«^e"

£S5L*££ ^ Gewicht des im Flux entvo„ ,0 «s ,5

_{B om d},_{s ersle u}„d zweite Erfordernis nieh,_me,amsche Pu.ver vorzu^sc

in geschmolzenem Zustand eine geringe Schwankung die dritte Anforderung, wenn die Komponenten des

der Viskosität und ein Verhältnis zwischen Viskosität nichtmetallischen Pulvers in der nachstehenden Weise

und Temperatur aufweisen, daß die Viskosität mit hergestellt weiden und die nachstehenden Eigen-

Anstieg der Temperatur beachtlich ansteigt, wobei schäften aufweisen.

die maximale Viskosität beispielsweise in einem 5 Um das dritte Erfordernis zu erfüllen, muß das Flux Temperaturbereich von 1050 bis 1250° C erzielt wird. eine genügende Menge des Oxydationsmittels enthalten Wenn diese Bedingung erfüllt ist, kann die hergestellte und so hergestellt sein, daß es eine genügende Menge Schlacke das geschmolzene Schweißmetall gleichförmig unschädliches Gas entwickelt, wenn es vom Lichtbogen halten und verhindern, daß geschmolzenes Schweiß- getroffen wird, so daß der in der Schweißatmosphäre metall aus der Schweißnaht ausfließt, wodurch man io vorhandene partielle Wasserdampf- und Wasserstoffeine Stumpfschweißnaht mit guter Wellung oder gasdruck genügend und ausreichend verringert wird. Raupenführung erhält. Das Desoxydationsmittel für die Stumpf schwei 13-

Nachstehend wird jeder Bestandteil, aus dem das im naht der von einer Seite herzustellenden Stumpf -

Flux enthaltene nichtmetallische Pulver zusammen- schweißverbindung, die relativ schnell gekühlt wird,

gesetzt ist, bezüglich seiner Aufgabe und seines Ge- «s enthält vorzugsweise Si, Mn und Al in metallischer

Wichtsverhältnisses beschrieben. oder legierter Form und wird vorzugsweise direkt im

MgO: Wenn dasselbe in 5 bis 70 Teilen vorhanden Flux hergestellt. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft,

ist, erzeugt es eine gleichförmige Schlackedeckschicht daß das im Flux vorhandene Metallpulver teilweise

über der geschmolzenen Schweißnaht, d.h. der ein de^oxydierendes Metallpulver ist. Der Anteil dieses

Stumpfschweißnaht. »o desoxydierenden Metallpulvers kann mit der Qualität

CaO: Dieses Material ruft dieselben Wirkungen wie der zu verbindenden Werkstücke und dem Ver-

MgO hervor, und die Summe der Gehalte aus MgO schmutzungsgrad der Schweißnut zwischen den Werk-

und CaO ist ähnlich begrenzt. stücken verändert werden.

SiO₂: Dieses Material stellt den Schmelzpunkt der Zum Verringern des partiellen Wasserdampf- und

Schlacke in Verbindung mit CaO + MgO ein. Wenn »5 Wasserstoffgasdruckes, ohne Blasen oder Löcher im

dieses Material in weniger als 3 Teilen vorhanden ist, geschmolzenen Schweißmetall zu bilden, verwendet

wird der Schmelzpunkt der Schlacke beachtlich an- man vorzugsweise CO oder CO₂. Deshalb muß das

gehoben, wenn es in nicht weniger als 40 Teilen vor- nichtmetallische Pulver eine Komponente enthalten.

handen ist, wird der Schmelzpunkt der Schlacke hin- die gasförmiges CO oder CO₂ durch Auflösung unt:i

gegen beachtlich gesenkt. Deshalb kann man in diesem 30 Einfluß der Lichtbogenhitze entwickeln kann. Zu

Falle eine gute und gleichförmige Stumpfschweißnaht diesem Zweck wird Carbanat in einer Menge zu-

nicht erhalten. gegeben, die 1,5 bis 16 Teilen CO₂ entspricht. Wenn

CaF₂: Dieses Material stellt die Fließfähigkeit der die untere Grenze von 1,5 Teilen unterschritten wird.

Schlacke in Verbindung mit CaO + MgO ein. Wenn bilden sich häufig Lunker oder andere Löcher oder

es in weniger als einem Teil vorhanden ist, so ist die 35 Öffnungen im abgelagerten Schweißmetall, während

Fließfähigkeit so gering, daß die Schlacke nicht nur bei überschreiten des oberen Wertes von 16 Teilen eine

anfängt sich örtlich anzusammeln, sondern daß sich übermäßig große Menge Gas gebildet wird, die aus-

auch ein von der Schlacke mitgenommenes metallisches reicht, um die Durchführbarkeit des Schweißverfahrens

Pulver an der Oberfläche der Stumpfschweißnaht an- zu beeinträchtigen.

zusammeln und zu verdichten beginnt. Wenn dieses 40 Das als Quelle für CO₂-GaS dienende Carbonat

Material hingegen in mehr als 15 Teilen vorhanden ist, kann in Verbindung mit MgO oder CaO zugegeben

erhält die Schlacke eine übermäßige Fließfähigkeit, werden, die eine Komponente des nichtmetallischen

so daß eine glatte Stumpfschweißnaht nicht mehr Pulvers sind, und zwar in Form von MgCO₃ oder

erzielt werden kann. CaCO₃.

Na₂O und K₂O: Beim Herstellen der Stumpf- 45 Beim einseitigen Schweißverfahren ist es bekannt, schweißnaht bewirken diese Materialien, daß die daß beim Anlegen eines Lichtbogens an die Vorder-Schweißnaht auf die miteinander zu verbindenden seite der Werkstücke das Schweißmetall hundert-Teile aufgebracht und mit denselben fest verbunden prozentig bis zur Rückseite der Schweißnaht im Bereich wird; um diesen Zweck zu erleichtern, müssen diese des aus Kupfer bestehenden Stützstreifens durchMaterialien in mehr als 0,5 Teilen vorhanden sein, da 50 geschmolzen werden muß. Die auf diese Weise herandernfalls in unerwünschter Weise ein Überlappen gestellte Schweißmetallablagerung ist etwa birnenentsteht. Wenn diese Materialien jedoch in mehr als förmig und reißt oder springt leicht und enthält feine 8 Teilen vorhanden sind, wird die Viskosität des nicht- Lunker oder Bläschen einschließlich nichtmetallischer metallischen Pulvers übermäßig verringert, so daß Fremdkörpereinschlüsse, eine gute Stumpf Schweißnaht nicht mehr zu erzielen ist. 55 Um diese Nachteile zu vermeiden, muß die ge-

Obwohl etwa 75°/₀ des nichtmetallischen Pulvers schmolzene Schlacke eine richtige Basizität und ein«

des Fluxgemisches aus den obengenannten Bestand- ausreichende Fließfähigkeit haben, so daß die Desoxy·

teilen hergestellt ist, können andere Bestandteile wie dationsreaktion sehr erleichtert und die Entgasungs

Al₂O₃, BaO, ZrO₂, Cr₂O₃ und/oder MnO zugegeben wirkung verbessert wird. Zu diesem Zweck muß dai

werden, ohne die Vorteile der vorliegenden Erfindung 60 nichtmetallische Pulver vorzugsweise eine Basizitä

zu beeinträchtigen, falls diese Materialien in nicht von nicht weniger als 1,0 aufweisen. Wenn die einzelnei

mehr als 25 Gewichtsprozent des gesamten nicht- Komponenten des nichtmetallischen Pulvers in dei

metallischen Pulvers vorhanden sind. oben angegebenen Grenzen vorhanden sind, erziel

Vorstehend wurden die Merkmale und Eigenschaften man eine ausreichende Fließfähigkeit der flüssige!

des Fluxes in Verbindung mit den obenerwähnten 65 Schlacke.

beiden ersten Anforderungen beschrieben, die erfüllt Das für die vorliegenden Zwecke verwendet

sein müssen, wenn das Flux für einseitige Schweiß- Desoxydations-Metallpulver kann aus jedem de

verfahren verwendet wird. Das Flux erfüllt aber auch Metalle oder Legierungen von Si, Mn und Al bestehei

\ΰ

zugebende Bindemittel kann mit Schicht 2* gröber oder größer als der der oberen

stoff, von Fett, Wachs und Paraffin zugegeben werden, leicnien ist.

**—·-·■-- i--: λ», ...,rtr»iAnHpn Hit7e Wenn die Partikeln der unteren Schicht Ib des

Andererseils entweichen können, kann man in allen Fluxschichten

einem Er- Fett, Wachs und Paraffin verwenden.

weichungspunkt von ItXHT C dem r.ux m „ner Menge Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die

Z^nS mehr Γ20 Gewichtsprozent zugeben. nachstehenden Be.sp.ele.

Falls irgendeiner der angegebenen Kunststoffe, Fett, 15 B e i s ρ i e 1 I

Wachs und Paraffin für das Bⁱⁿ^^mi^_ss ^%™^ _{Es wurdcn zwei} Stahlbleche mit einer Dicke von

wird, werden schädliche Gase w,e W^erstongw ^ _{d chten bzw abgedeckten}

uänrend des Schweißvorganges von diesem Bmde J _{hwuwrfahren unter den folgenden} Be-

m.ttel entwickelt so daß ., "^™ ^a?.öche? entstehen .. dingungen bei Verwendung eines aus Kupfer be-

manchmal ^\^.^JSJ^ux stehenden Stützstreifens zusammengefügt. Zunächst

Deshalb soll der Ante«! J.cser Bindern«« m ^ ^ ^^ ^ ^.^ ^ _e[nem _g£_

vorzugsweise n.ch mehr als 10 ^¹™¹⁵^ _sinlerte_m Flux, das 50»/. Eisenpulver enthielt, auf den

betragen, wenn unter Verwendung eines C₁₁₁^ ^up^cr _{auf bracht und auf dieS}e Schicht dann

bestehenden Stützstre.fens ß^fX'^^^^Ul en >₅ eine 2 mm dicke zweite Schicht aus gesintertem Flux

be: eine Ventilat.on und Abfuhr der entw.cke.ien _{ragen dje 078}o_/o phenolkunststoff ohne das

(■äse nicht gegeben ist Bindemittel verwendet Eisenpulver enthielt, wobei dieser pulverförmige

Wenn andererseits Glas als ^B'ⁿ"^e[_t ^v^^e _n"°_hl Phenolkunststoff Partikeln mit einer Größe von 840 μ

v.ird. muß dasselbe einen ^Εην«^ο_^Ηυ"^"^_ηΕ₆ in einer Menge von 72 Gewichtsprozent des gesamten

n^hr als 1000'C haben, so daß es b^ _{aufwjes Diese doppelte Flux}.

v:hmil/.l. Auch darf Glas n.ch.in einer g_a°^Bere™J _{schjcht befand sich san}dwichartig zwischen dem Stützais 20 Gewichtsprozent im Hux ™'^e" * ^_{1 slreife}„ und den miteiander zu verbindenden Metalla.dernfalls der Schmelzpunkt des Huxcs «™^ ^^ ^ ^.^ ^ _Sch^_Rnut

Schweißnaht nicht Die Schweißung fand unter folgenden Bedingungen

35 statt:

i>as Mux wira in einen Teil der von den miteinander Elektroden Tandemanordnung

,_u vtriindenien Werkstücken und des aus Kupfer _{Vordere Elektrode} 1,250 A -35 V -45 cm/mm

!"stehenden Stützstreifens gebildeten SchweiRnut ein- Hintere Elektrode 950 A - 45 V - 45 cm/mm efüllt In diesem Falle kann übliches Flux direkt auf

Hie Oberfläche des Stützstreifens aufgebracht werden, 4° _{Als Erge}bnis dieser Schweißung erhielt man eine gewährend erfindungsgemäßes Flux zwischen das übliche _Wc;_lte oder raupenförmige Stumpfschweißnaht guter ί lux und die Werkstücke eingefüllt wird Qualität.

Die Dicke der zwischen der Rückseite der ScIweiIJ-

nu? und' d^kemäu^Zs Kupfer bestehenden Stützstnjfcn B e i s _P i e 1 II

befindlichen Fluxschicht liegt ^vorzuS^swc'^.'" ?'",_{k Es wurde}n zwei jeweils 25 mm dicke Stahlbleche Bereich von 2 bis 15 mm^ ^Wenn Je Sc^cMm-. ^ ^^^ _Bedingungen, _{wie im} Beispiel I begeringer als 2 mm ist wird ^d*^r ™* gj _abgelagert schrieben, unter Verwendung eines aus Kupfer bemiteinander zu verbindenden WerkstucKen a fc b^ stehenden, 100 mm breiten und 20 mm dicken Stützwerden und vielmehr seitlich zur ^cnweiuii ^ ^ Streifens mit einer 3 mm tiefen und 70 mm breiten Nut Menge ausfließen, daß die Merkmale unu zusammengeschweißt. Dabei wurde zunächst eine Erfindung nicht vollständig und überall ^S^le'^cnn _{: erste Schicht aus ges}intertem Flux, die 50°/₀ Eisenerfüllt werden können. Wenn ^anaere^^c",j _Stumpf. pulver enthielt, auf den Stützstreifen aufgetragen und schicht stärker als 15 mm ist Kann _strei£_{n auf diese} Schicht dann eine 1 mm dicke zweite Schichi schweißnaht nicht mehr durch den ^. _{dem cc aus} geschmolzenem oder gesintertem Flux, das zu gesteuert und überwacht werden, was a __^ — ^_{3 9Q0}^ _{&us Partike}j_{n m}i_{t e}j_ner Größe von kleinei bekannten Schweißen mit einer Stutzscniu ^ _g4Q ^ _{besteht) au}f_{getrageri5 wobe}i _di_eses geschmol· lichem Flux der Fall ist. ,„„heisDiel einer zene oder gesinterte Flux mit 1,2% Phenolkunststof

In der Zeichnung ist ein ^Auslll"^ru^f _h^_eißnaht oder Phenolkunstharz in flüssigem Zustand vermisch

zum einseitigen Schweißen einer «""Ψ _Schweißnut 6= und das Wasser dann aus diesem Gemisch entfern

zwischen zwei Werkstücken vorbereiteten - worden ist. Als Ergebnis erhielt man eine sehr schöm

schematisch dargestellt. _tPhenden Stütz- Stumpfschweißnaht ohne Unregelmäßigkeiten dei

Zwischen einem aus Kupfer oesien Wellung und ohne Löcher oder Hinterschneid ingen streifen 1 und zwei miteinander zu versenwem

Werkstücken 3 und 4 ist eine,JfchKht 2 us F ux^ B e i s _P i e 1 UI wichartig angebracht, die aus einer ooerei

wichartig angebracht, die aus einer oo ^^

und einer unteren Schicht Ib bestea^l· _{d die Es} wurtjen zwei jeweils 30 mm dicke Stahlbleche in

Schicht la enthält Kunststoffeinsch 111^s^'. _{hIüsse jst} vorstehend erläuterten Lichtbogenschweißverfahrer

Schicht la enthält Kunststoffeinsch 111^s^'. _{hIüsse jst}

2

unter folgenden Bedingungen bei Verwendung eines aus Kupfer bestehenden, 100mm breiten und 15 mm dicken Stützstreifens miteinander verbunden. Zunächst wurde eine Schicht aus gesintertem Flux, das zu 5,8 °/₀ aus Glaspulver mit einem Schmelzpunkt von 840⁰C bestand und zu 72 Gewichtsprozent Partikeln mit einer Größe von kleiner als 840 μ enthielt, sandwichartig zwischen den Stützstreifen und die miteinander zu verbindenden Stahlbleche entlang der Schweißnut angebracht. Der Schweißvorgang wurde unter folgenden Bedingungen durchgeführt:

Elektroden
Erste Elektrode
Hintere Elektrode

Tandemanordnung

1.300 A — 35 V — 40 cm/min

1100 A — 45 V — 45 cm/min

Beispiel IV

Es wurden zwei jeweils 30 mm dicke Stahlbleche mit dem Schweißverfahren gemäß Beispiel III unter Verwendung eines aus Kupfer bestehenden, 100 mm breiten und 20 mm dicken Stützstreifens mit einer Längsnut von 50 mm Breite und 3 mm Tiefe miteinander verbunden. In die Nut wurde dabei eine erste Schicht aus gesintertem Flux, das 50% Eisenpulver enthielt, eingegeben und dann auf diese untere Schicht eine zweite 1 mm dicke Schicht aus gesintertem FJux aufgetragen, das zu 90°/₀ Partikeln mit einer Größe von kleiner als 840μ aufwies, wobei dieses zweite gesinterte Flux im Naßverfahren mit 1,20°/₀ Paraffin vermischt und das Wasser dann aus dem Gemisch entfernt ν -rden war. Nach Beendigung des Schv/eißvorga.ges konnte man dieselben Ergebnisse wie gemäP iieispiel III beobachten.

Beispiel V

Es wurden zwei jeweils 25 mm dicke Stahlbleche mit einer Y-artigen Schweißnut mit um 45° geneigten Seitenwänden im Lichtbogenschweißverfahren unter folgenden Bedingungen miteinander verbunden, wobei man einen aus Kupfer bestehenden 120 mm breiten und 12 mm dicken Stützstreifen verwendete. Vor dem Schweißen wurde eine 5 mm dicke Schicht aus gesintertem Flux gleichförmig zwischen den Stützstreifen und die Stahlbleche sandwichartig eingebracht. Der Schweißvorgang wurde mit in Tandemanordnung vorgesehenen Elektroden unter folgenden Bedingungen durchgeführt:

Erste Elektrode 1250 A — 35 V — 45 cm/min

(Elektrodendrahtdurchmesser 4,8 mm);

Zweite Elektrode 100 A — 45 V — 45 cm/min

(Elektrodendrahtdurchmesser 4,8 mm).

Das bei diesem Beispiel verwendete gesinterte Flux bestand aus Metallpulver und nichtmetallischem Pulver, wobei das Metallpulver 37,5 % Eisenpulver mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 2,75, 3,8 °/o ^Fe — ^{si mit} einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 3,50 und 4,2 % Fe — Mn mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 3,45 enthielt, während das nichtmetallische Pulver folgende Zusammensetzung aufwies:

609 t

SiO₂ 21,5%,

CaF₂ 7,6%

Na₂O }- K₂O .... 2,4%

(von Wasscrclas)
CO₂ 6,3%

(14,2%, wenn CaCO,

vorgesehen ist)

AIA. 3,0%

Phenolkunststoff .. 2,8%

(in Pulverform)

wobei die Basizität 2,6 betrug und das Pulver aus Partikeln folgender Größe zusammengesetzt war:

Größer als 840 μ .. 29,5%

840 bis 210 μ 58,7%

Kleiner als 210 μ .. 12,2%

Nach Beendigung des Schweißvorganges lag Line Stumpfschweißnaht mit guter Wellung und Qualität vor.

Beispiel VI

Zwei jeweils 30 mm dicke Stahlbleche wurden er eine X-Schweißnut mit um 45" geneigten Seiten ai. ler Vorderseite und um 60 geneigten Seiten an !er Rückseite wie bei den vorhergehenden Beispielen :; ah dem Lichtbogenschweißverfahren mit versenktem Lichtbogen bzw. dem Versenkbogenschweißvci fahren mit Elektroden in Tandemanordnung unter folgeren Bedingungen miteinander verbunden:

Vordere (führende) Elektroden
1350 A -35 V - 40 cm/min
(Elektrodendrahtdurchmesser 4,8 mm):

Zweite (folgende) Elektrode

1100 A-47 V-40 cm/min
(Elektrodendrahtdurchmesser 4,8 mm).

Hierbei wurde ein aus Kupfer bestehender, 100 mm breiter und 20 mm dicker Stützstreifen als Stützmaterial oder Unterlage verwendet, auf den zunächst eine 6 mm dicke erste Schicht aus handelsüblichem Flux. (PFH-45) und dann anschließend eine 3 mm dicke zweite Schicht aus gesintertem Flux aufgebracht wurde.

Das bei diesem Beispiel verwendete gesinterte Flux bestand aus pulverförmigem Material mit einem Gehalt von 10,2% Eisenpulver mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 3,20, 2,5% FeSi mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 3,15 und 3,1% FeMn mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 4,21, während das Flux außerdem nichtmetallisches Pulver folgender Zusammensetzung enthielt:

Teile

MgO 7 τ

CaO 34^0

„._n (⁷<⁸> ^wenn CaCO₁ verwendet wird)

SiO, 20,3

CaF₂ 14,0

TiO₂ 14,2

Glaspulver ... 5,1

.. _r (Schmelzpunkt bei 875 C)

Na₂O 2,0

(von Wasserglas)
*~^υ2 3,2

7969

wobei dieses nichtmetallische Pulver eine Basizität von 1,6 und Partikeln folgender Größen enthielt:

Größer als 840 μ 9,6%

210 bis 840 μ 40,0°/₀

Kleiner als 210 μ 50,2°/₀

Nach dem Schweißen lag eine Stumpfschweißnaht mit gleichförmiger Güte und Wellung vor, die keine Ausnehmungen und Hinterschneidungen oder Höhlungen besaß.

Beispiel VII

Zwei jeweils 12 mm dicke Stahlbleche wurden über tine V-förmige Schweißnaht mit unter einem Winkel von 45° geneigten Seiten nach dem schutzgasarmen Schweißverfahren unter folgenden Bedingungen und unter Verwendung eines 70 mm breiten und 7 mm dicken, aus Kupfer bestehenden Stützstreifens miteinander verbunden. Zwischen den Stützstreifen und <lie Stahlbleche wurde im Bereich der Verbindungsstelle vor dem Schweißvorgang eine Schicht aus gesintertem Flux sandwichartig eingebracht, und nach Beendigung des Schweißvorganges lag eine Stumpffchweißnaiit gleichförmiger Güte und Wellung vor.

Die Schweißung wurde mit einer Stromstärke von 360 A, einer Spannung von 27 V und einer Vorschubgeschwindigkeit von 15 cm/min mit einem einen Durchmesser von 3,2 mm aufweisenden Schweißdraht durchgeführt.

Das verwendete gesinterte Flux bestand aus pulverförmigem Material, das zu 10,5 °/₀ aus Eisenpulver mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischer Gewicht von 3,5, 10,4% Fe-Al mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht vor 2,54 -- wobei der Al-Gehalt 26,4% dieses Gemische: ausmachte —, 1,8% Fe — Si mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 3,50. 4,2% Fe — Mn mit einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht von 3,45, 10,6% Ni-Metall mit einem durchschnittlichen anscheinender ίο spezifischen Gewicht von 4,21, 2,10% Fe — Mo mil einem durchschnittlichen anscheinenden spezifischer Gewicht von 3,65 und 58,4 Gewichtsprozent nichtmetallisches Pulver enthielt, das folgende Zusammensetzung aufwies:

Teile

MgO 6,1

CaO 30,6

(34,6, wenn CaCO₃ verwendet wird]

SiO₂ 4,0

CaF₂ 14,8

Al₂O₃ 22,3

CO₂ 15,2

Paraffin 5,5

Na₂O 1,5

Das Pulver besaß insgesamt eine Basizität von 2,C und Partikelgrößen im folgenden Bereich:

Größer als 840 μ 13,2%

210 bis 840 μ 49,6%

Kleiner als 210 μ 37,2%

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

♦ ^:3»

Claims

dem sogenannten FCB-Verfahren, befindet sich Patentansprüche: zwischen der Kupferschiene und den Werkstücken eine verhältnismäßig dünne Schicht aus pulver-

1. Verfahren zum einseitigen Verschweißen von förmigem Flux, die in ihrer Dicke der Höhe der zwei Platten oder ähnlichen Werkstücken mit 5 Wurzelnaht entspricht. Es hat sich jedocn gezeigt, durchgehender Schweißnaht, bei dem als Unterlage daß diese dünne Schicht aus pulverformigem Flux für die Schweißnaht eine Kupferschiene verwendet unter Einfluß des Lichtbogens verschoben oder sogar und pulverförmiges Flux vor dem Schweißvorgang von der Kupferschiene weggeblasen werden kann, so in einer gewünschten Schichtdicke auf die Kupfer- daß das geschmolzene Schweißmetall wenigstens an schiene aufgebracht wird, dadurchgekenn- io einigen Stellen der Schweißnaht entweichen kann und zeichnet, daß das Flux ein unter Einfluß der die Schweißnaht dementsprechend ungleichförmig Schweißhitze schmelzendes Bindemittel enthält gewölbt und bucklig wird und/oder abgelagertes und zu wenigstens 40 Gewichtsprozent aus Par- Schweißmaterial sich übereinander schiebt, wobei noch tikeln mit einer Größe von kleiner als 840 μ besteht. hinzu kommt, daß sich wegen eines Mangels an

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 Schlacke an einigen Stellen der Schweißnaht im zeichnet, daß das pulverförmige Flux in an sich Wurzeibereich derselben kleine Vertiefungen oder bekannter Weise in zwei Schichten aus unter- Löcher und/oder Unterhöhlungen ergeben,
tchiedlichem Material angebracht wird, wobei die Ein weiteres bekanntes Verfahren zum einseitigen «n der Rückseite der Werkstücke anliegende Verschweißen von Werkstücken mit durchgehender Pulverschicht zu wenigstens 40 Gewichtsprozent ao Schweißnaht ist das sogenannte RF-Verfahren, das «us Partikeln mit einer Größe von kleiner als 840 μ mit einem Pulverkissen als Unterlage für die Schweiß- |>esteht und das schmelzende Bindemittel enthält naht arbeitet. Dieses Pulverkissen befindet sich m •nd die äußere Pulverschicht kein Bindemittel einer nach oben offenen Hülle aus Segeltuch, unter der «nthält und aus Partikeln mit einer Größe von mehr sich ein Preßluftschlauch befindet. Das Ganze ist in »ls 840 μ besteht. 25 einer Rinne untergebracht. Hierbei ist es bekannt, ein

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch hochschmelzendes Pulver als Unterlage der unmittelfekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem bar mit den Werkstücken in Kontakt kommenden Oder mehreren wärmehärtbaren Kunststoffen wie oberen Pulverschicht zu verwenden, damit der Preß-Phenol-Kunstharz, Urea-Kunstharz, Formalin- luftschlauch ausreichend gegen die Schweißhitze geKunstharz oder aus Fett, Wachs, Paraffin und/oder 30 schützt wird. Das hochschmelzende Pulver enthält Glas mit einem unter 1000⁰C liegenden Schmelz- wärmehärtenden Kunststoff, der unter Einfluß der punkt besteht. Schweißhitze zuerst schmilzt und das granulatförmige

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Flux, mit dem er vermischt ist, verdichtet und zutfadurch gekennzeichnet, daß das Flux pulver- sammenbackt, bevor die Schweißnaht selbst erzeugt lörmiges Metall und nichtmetallisches Pulver 35 wird, so daß die an der Rückseite der Werkstücke ars-♦nthält. liegende obere Pulverschicht an den Werkstücken

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- gehalten wird und somit eine gleichförmige Wurzelteichnet, daß das pulverförmige Metall im wesent- naht erzielt werden kann. Für dieses Verfahren benötigt liehen aus pulverförmigem Eisen und einem pulver- man jedoch erhältnismäßig viel Flux. Trotzdem kann förmigen Desoxydationsmittel mit einem durch- 40 nicht verhindert werden, daß dieses Flux unter Einfluß fchnittlichen anscheinenden spezifischen Gewicht des Lichtbogens verfliegt, wenn nicht mit großem kn Bereich von 2,0 bis 4,5 besteht, wobei Eisen- Überschuß an Flux gearbeitet wird.