DE2013331A1 - Recharging of electrodes - Google Patents
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Abstract
Description
ELEKTRODEN - UND ZUSATZWERKSTOFF ZUM AUFTRAGSCHWEIßEN Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden - und Zu -satzwerkstoffe zum Auftragschweißen. ELECTRODE AND ADDITIONAL MATERIAL FOR DEPOSITION WELDING The invention relates to electrodes and consumables for build-up welding.
Die vorliegende Erfindung kann besonders effektiv zum mechanisierten $Auftragschweißen einer verschleißfesten Schicht auf die Oberfläche von Maschinenteilen angewandt werden,die unter zyklischer thermischer Belastung,großeren spezifischen Drucken und durch bedeutende Stöße begleitetem Verschleiß durch Schleifwirkung arbeiten. The present invention can be particularly effective for mechanized $ Overlay welding of a wear-resistant layer on the surface of machine parts are applied under cyclic thermal load, larger specific Printing and abrasive wear accompanied by significant impacts.
Bekannt ist ein Elektroden - und Zusatzwerkstoff zum Auftragschweißen, der folgende Komponenten in Gew.% enthalt: Graphit o,o - o,1, Ferromangan o,8 - 1,2, Ferrochrom - 10,0 Ferrovanadin 1,2 - 1,8, Ferrowolfram 4,0 - 6,0, und Ferrosilizium höchstens 0,2 Eisenpulver alles übrige. An electrode and filler material for build-up welding is known, which contains the following components in% by weight: graphite o, o - o, 1, ferromanganese o, 8 - 1.2, ferrochrome - 10.0, ferrovanadium 1.2 - 1.8, ferro-tungsten 4.0 - 6.0, and Ferrosilicon 0.2 or less iron powder, everything else.
Die genannte Zusammensetzung erlaubt nicht, eine Harte der Auftragsschicht bei der Einlagenschweißung von mehr als 42 HRC und bei der Mehrlagenschweißung von mehr als Lcrc HRC zu erhalten, Damit ist eine genügend hohe Verschleiß festigkeit der Auftragsachicht gegen inten -siven Verschleiß bei hohen Temeraturen und bedeutenden Schlagen nicht gewährleistet. Außerdem gewährleistet dieser Elektroden - und Zusatzwerkstoff,der in Form von Pulver -drahb verwendet wird, Homogenität der chemischen Zusam -mensetzung des SchweiBgutes, wodurch die Betriebs -eigenschaften der letzteren verschlechtert werden. The composition mentioned does not allow a hardness of the application layer in single-pass welding of more than 42 HRC and in multi-pass welding of To obtain more than Lcrc HRC, there is a sufficiently high wear resistance the order layer against intensive wear at high temperatures and significant Hitting not guaranteed. In addition, this electrode and filler material ensures that in the form of powder wire is used, homogeneity of the chemical composition of the weld metal, as a result of which the operating properties of the latter deteriorate will.
Das Auftragschweißen mit Pulverdraht gestattet keine Leistung von mehr als lokg (nach der Maschinen -zeit) des Schweißgutes pro Stunde,was bei dem üblichen Umfang der Buftragschweiß arbeit ungenügend ist. Deposition welding with powder wire does not allow power of more than lokg (according to the machine time) of the weld metal per hour, which is the case the usual scope of the welding job is insufficient.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseiti gung der genannten Nachteile. The aim of the present invention is to eliminate the aforesaid Disadvantage.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein en Elektroden - und Zusatzwerkstoff zum Auftragschweißen einer Zusammensetzung zu entwickeln,die die Herstellung ungen von Schweiß gewährleistet,die gegen intensiven von Stoßbelastungen begleiteten Verschleiß bei hohen Tempera -turen und sp.zifischen Drücken beständig ist und in einer Form ausgeführt ist,die die Herstellung von Schweißgut homogener chemischer Zusarn;:ensetzung ermo"glicht,einfach in der IIerstellung,i Betrieb leicht zu handhaben und wirt -schaftlich ist. The invention was based on the object of creating an electrode - To develop and filler metal for build-up welding of a composition that The production of sweat is guaranteed to withstand intense shock loads accompanied wear and tear at high temperatures and specific pressures is and in a Form is executed that allows the manufacture of weld metal homogeneous chemical composition;: composition is possible, easy to create, i Operation is easy to handle and economical.
Diese Aufgabe wird gelöst mit Hilfe eines Elektroden - und Zusatzwerkstoffes zum Auftragschweißen, der aus einem Gemisch hergestellt wird,welches aus Pulvern von Graphit,Ferromangan,Ferrochrom,Ferrovahadin,Ferro -wolfram,Ferrosilizium und Eisenpulver besteht,und erfin -dungsgemäß die genannten Komponenten in folgender Menge (in Gew.S) enthält: o,1 - o,2 Graphit; o,3 - o,6 Ferroman -gan; 6,0 - 12,,o Ferrochrom; 1,2 - 1,8 Ferrovansdin; 5,0 -7,o Ferrowolfram; 0,7 - 1,o Ferrosilizium; alles übrige Eisenpulver. This task is solved with the help of an electrode and filler material for build-up welding, which is made from a mixture of powders of graphite, ferro-manganese, ferrochrome, ferrovahadin, ferro-tungsten, ferrosilicon and Iron powder consists, and according to the invention, the components mentioned in the following Amount (in wt. S) contains: o, 1 - o, 2 graphite; 0.3-0.6 Ferroman -gan; 6.0 - 12,, o Ferrochrome; 1.2-1.8 ferrovansdin; 5.0 -7.0 ferrous tungsten; 0.7-1.0 ferrosilicon; all the rest of the iron powder.
Durch ein solches Prozentverhälotnis der Komponenten des Gemisches gewährleistet der erfindungsgemäße Elektroden -und Zusatzwerkstoff die herstellung von Schweißgut das gegen intensiven von Stoßbelastungen begleiteten Ven -schleim unter den Bedingungen hoher Temperaturen und hoher spezifischer Drucke beständig ist. By such a percentage ratio of the components of the mixture the electrode and filler material according to the invention ensures production of weld metal against intense shock loads accompanied by venous slime resistant under the conditions of high temperatures and high specific pressures is.
Der erfindungsgernße Elektroden - und Zusatzwerkstoff verwendet man zweckmäßig in Form von sitermetallurgischem Band. The electrode and filler material according to the invention are used expedient in the form of sitermetallurgical tape.
Eine solche Form der Ausfuehrung des erfindungsgemäßen Materials macht es möglich,ein Schweißgut homogener chemi -scher Zusammensetzung zu erhalten,gewährleistet eine hohe elektrische Leitfahigkeit,ist einfach in der Herstellung, im Betrieb leicht zu handhaben und wirtschaftlich. Such a form of execution of the invention Materials makes it possible to obtain a weld metal with a homogeneous chemical composition, guaranteed high electrical conductivity, easy to manufacture and easy to operate manageable and economical.
Das sintermetallurgische Band besitzt eine für das Auftragscbweißen günstige Verteilung der Legierungsbestand teile sowie günstige wärmephysikalische und elektrische Eigenschaften. The sintered metallurgical band has one for build-up welding favorable distribution of the alloy components as well as favorable thermal physical properties and electrical properties.
Die vorliegende Erfindung wird an der nachstehend angeführten Beschreibung von Beispielen näher erläutert. The present invention will be based on the description given below explained in more detail by examples.
Es wird ein Elektroden - und Zusatzwerkstoff zum Auf tragschweien vorgeschlaben,der aus einem Gemisch herge -stellt wird,das erfindungsg@@äß die folgende Zusammen -setzung (in Gew.%) hat: o,1 - 0,2 Graphit; o,3 - o,6 Ferromangan; 6,o - 12,o Ferrochrom; 1,2 - 1,8 Ferrovanadin; 5,o - 71o Ferrowolfram; o>7 - 1,o Ferrosilizium alles übrige Eisenpulver. It becomes an electrode and filler material for order welding suggested, which is produced from a mixture, the erfindungsg @@ äß the following Composition (in% by weight) has: 0.1-0.2 graphite; 0.3-0.6 ferromanganese; 6, o - 12, o ferrochrome; 1.2-1.8 ferrovanadine; 5, o - 71o ferrous tungsten; o> 7 - 1, o Ferrosilicon all other iron powder.
Die chemische Zusammensetzung dieses Werkstiffes ist wie folgt (in Gew.%): o,5 - o,6 Kohlenstoff; 0,2 - 0,4 Mangan; 0,8 - 1,0 Silizium; 4,o - 5,0 Chrom; 3,6 - 4,8 Wolfram; 0,3 - o,6 Vanadium;alles übrige Eisen. The chemical composition of this material is as follows (in % By weight): 0.5-0.6 carbon; 0.2-0.4 manganese; 0.8 - 1.0 silicon; 4.0 - 5.0 chromium; 3.6-4.8 tungsten; 0.3-0.6 vanadium; all the rest of the iron.
Eine solche chemische Zusammensetzung des erfindungs -gemäßen Werkstoffes erhöht die Verschleißfestigkeit des Schweißgutes unter den Bedingungen zyklischer thermischer Belastung,hoher spezifischer Drucke und durch bedeutende Stöße begleiteten Verschleiß durch Schleifwirkung. Such a chemical composition of the material according to the invention increases the wear resistance of the weld metal under the conditions of cyclical thermal Stress, high specific pressures and by significant Impacts accompanied wear due to the abrasive effect.
Die oben genannte Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Werkstoffes befriedigt am besten die gestellten Anforderungen. The above-mentioned composition of the material according to the invention best meets the requirements.
Die Zusammensetzung des Metalls,das mit dem erfindungs gemäßen Gut auftraggeschweißt wirdtist wie folgt: a) bei Einlagenschweißung: o,4 - 0,5 Kohlenstoff; 0,2 - o,3 Mangan; o,7 - o,9 Silizium; 3,5 - 4,5 Chrom, 3,2 - 4,2 Wolfram; o,2 - o,5 Vanadium; Eisen alles übrige; b) bei Mehrlagenschweißung: o,5 - o,6 Kohlenstoff; 0,3 - o,4 Mangan; 0,8 - 1,o Silizium; 4,0 - 5,o Chrom 3,6 - 4,6 Wolfram; o,3 - o,6 Vanadium; Eisen alles übrige. The composition of the metal with the good according to the invention Overlay welding is carried out as follows: a) for single-pass welding: 0.4 - 0.5 carbon; 0.2-0.3 manganese; 0.7-0.9 silicon; 3.5-4.5 chromium, 3.2-4.2 tungsten; o, 2 - 0.5 vanadium; Iron everything else; b) for multi-layer welding: o, 5 - o, 6 carbon; 0.3-0.4 manganese; 0.8-1.0 silicon; 4.0-5.0 chromium 3.6-4.6 tungsten; o, 3 - o, 6 Vanadium; Iron everything else.
Die Harte des Schweißgutes wächst bei Einlagenschweißung auf 48 HRC,bei der Mehrlagenschweißung auf 52 ERC. The hardness of the weld metal increases to 48 HRC with single-pass welding the multi-layer welding on 52 ERC.
Die Verschleißfestigkeit des mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff auftraggeschweißten Metalls ist um 40 - 50% höher als beim mit dem bekannten Werkstoff auftragge -schweißten Metall.The wear resistance of the overlay welded with the material according to the invention Metal is 40 - 50% higher than that which is overlay welded with the known material Metal.
Man verwendet zweckmäßig den erfindungsgemäßen Elek -troden - und Zusatzwerkstoff in Form von sintermetallur -gischem Band,das nach einem in der Sintermetallurgie bekannten Verfahren hergestellt wird.in leistungsfähige, Verfahren zur Herstellung von Sintermetall-Band ist gegen -wärtig ein kontinuierliches Walzen von pulverförmigen Ge -misch mit einer Geschwindigkeit von o,5 - 1 m/min unter anschließendem Sintern des "rohen" Bandes in der Schutz -atmospbare von Wasserstoff oder konvertiertem Erdgas bei einer Temperatur von 980 - lo5o0C.Die Sinterung wird in einem Kammerofen durchgeführt.Die Bewegungsgeschwindigkeit des Bandss beim Sintern beträgt; o,5 - 1,o m/min.Die Sinterzeit beträgt 3 - 6 min.Das fertige Band besitzt eine Dichte von 5,9 - 6,2 g/cm³, eine Zugfestigkeit nicht unter 6 kp / mm2, eine hohe Biegsamkeit,wodurch es möglich wird, mechanisiertes Lichtbogenauftragschweißen mit üblichen Anlagen durchzufuhr"en.Die Abmessungen des fertigen Bandes sind :Dicke o,6 - 1,2 mm, Breite 25 - 100 mm. The electrodes according to the invention are expediently used Filler material in the form of sinter metallurgy tape, which is used in sinter metallurgy known process is produced.in powerful, process for production of sintered metal tape is present continuous rolling of powdery mixture at a speed of 0.5 - 1 m / min with subsequent Sintering the "raw" tape in the protective atmosphere of hydrogen or converted Natural gas at a temperature of 980 - lo5o0C. Sintering takes place in a chamber furnace The speed of movement of the strip during sintering is; o, 5 - 1, o m / min. The sintering time is 3 - 6 min. The finished strip has a density from 5.9 - 6.2 g / cm³, a tensile strength not below 6 kp / mm2, a high flexibility, whereby it becomes possible to use mechanized arc deposition welding with conventional systems durchzufuhr "en. The dimensions of the finished tape are: Thickness 0.6 - 1.2 mm, width 25 - 100 mm.
Es wurde sintormetallurgisches Band untersucht,herge -stellt aus dem sintermetallurgischen Gemisch der folgenden Zusammensetzung (in Gew.%): o,1 - o,2 Graphit; o,3 - o,6 Ferromangan; o,7 - 1,o Ferrosilizium; 6,o - 12,o Ferrochrom; 1,2 - 1,8 Perrovanadin; 5,o - 7,o Ferrowolfram; Eisen -pulver alles übrige. Sintormetallurgical tape was examined, manufactured from the sinter-metallurgical mixture of the following composition (in% by weight): o, 1 - o, 2 graphite; 0.3-0.6 ferromanganese; o, 7-1, o ferrosilicon; 6, o - 12, o ferrochrome; 1.2-1.8 perrovanadine; 5, o - 7, o ferrous tungsten; Iron powder everything else.
Die chemische Zusammensetzung ist wie folgt; 0,5 - o,6 Kohlenstoff; o,2 - 0,4 mangan; 4,o - 5,o Chrom; o,3 - o,6 Vanadium; 3,6 - 4,8 Wolfram; 0,8 - 1,0 Silizium; Eisen alles übrige. The chemical composition is as follows; 0.5 - 0.6 carbon; 0.2-0.4 manganese; 4, o - 5, o chromium; 0.3-0.6 vanadium; 3.6-4.8 tungsten; 0.8 - 1.0 silicon; Iron everything else.
Die laboratoriumsmäßigen Prüfungen ergaben,daß das erfindungsgemäße sintermetallurgische Band vollstandig den Forderungen gerecht wird,die an den Elektrodenwerkstoff beim mechanisierten Lichtbogenauftragschweif3en gestellt Bg werden.gewährleistet bei Beachtung der technologischen Brfordernisse ein gleichmäßiges und stabiles Brennen des Bogens und Schmelzen des Werkstoffes,eine gute Ausbildung der auftraggeschweißten Raupe,ein Schweißgut ohne Poren, Risse,Schlackeneinschlüsse und andere Defekte. The laboratory tests showed that the according to the invention sintered metallurgical tape completely meets the requirements that are placed on the electrode material in the case of mechanized arc deposition tails are guaranteed If the technological requirements are observed, even and stable firing of the arc and melting of the material, a good formation of the overlay welded Bead, a weld metal without pores, cracks, slag inclusions and other defects.
Wie oben festgestellt wurde,6ewahrleistet das sinter -metallurgische Band eine hohe Produktivität des Auftrag -schweißens und ein in seiner chemischer Zusammensetzung homogenes Schweißgut.Dies wird durch das Zusammendtreffen der Eigenschaften der Komponenten des Gemisches und der Be -sohderheiten der sitermetallurgischen Bandes erreicht.Als Elektrodenwerkstoff besitzt das sintermetallurgische Band eine hohe elektrische Leitfähigkeit,wodurch es sogleich wird,Schweißstrom großer Stärke anzuwenden.Mit einem Band von 45 mm x 1 mm Querschnitt kann man Z.B. das Auftrag -schweißen bei einem Strom von 950 A, und mit einem Band von 60 mm x 1 am Querschnitt bei einem Strom von 1200 A durch -führen. As stated above, 6 ensures the sinter-metallurgical Tape a high productivity of deposition welding and one in its chemical Composition of homogeneous weld metal. This is achieved by the combination of properties the components of the mixture and the composites of the sitermetallurgical As an electrode material, the sintered metallurgical band has a high electrical conductivity, which makes it instantaneous, high strength welding current With a tape of 45 mm x 1 mm cross-section you can, for example, the order - welding at a current of 950 A, and with a tape of 60 mm x 1 on the cross section at a current of 1200 A.
Das sintermetallurgische Band der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besitzt einen typischen Schmelzkoeffizienten von 30 g/ASt.Folglich kann man mit einem Band von 60 mm x 1 mm Querschnitt bis 36 kg Metall pro Stunde (nach der Maschinenzeit) auftragschmelzen,was um das 3 -fache produktiver ist als beim mechanisierten Auftrag -schmelzen mit einem Pulverdralit von 4 mm Durchmesser. The sintered metallurgical tape of the composition according to the invention has a typical melting coefficient of 30 g / ASt, so you can use with a band of 60 mm x 1 mm cross-section up to 36 kg metal per hour (according to the machine time) order melting, which is 3 times more productive than in mechanized application melting with a powder wire with a diameter of 4 mm.
Außerdem ist das sintermetallurgische Band porös und besteht aus Metallpulvern,die in ihren warmephysikalischen und elektrischen Eigenschaften,in ihrer chemischen und Kornzusammensetzung verschieden sind,deshalb ist sein elektrischer Widerstand hoher und nimmt unter Erhitzen bedeutend rascher zu als der elektrische Widerstand des kaltgewalzten oder Pulverbandes ähnlicher Zusammensetzung. In addition, the sintered metallurgical band is porous and consists of Metal powders, which in their thermal physical and electrical properties, in its chemical and grain composition are different, therefore its electrical Resistance is higher and increases significantly more rapidly when heated than electrical resistance Resistance of the cold rolled or powder cast of similar composition.
Im Ergebnis wird das sintermetallurgische Band durch den fließenden Strom starker erhitzt, seine Schmelzgeschwindig -keit liegt um 20 - 35% höher als die des kaltgewalsten oder Pulverbandes gleicher Zusammensetzung unter gleichen Bedingungen des Auftrtlgschwigens, Die Technologie des mechanisierten Lichtbogenauftrag -schweißens mit dem sinteimetallurgischen Band ist einfach und universell,es kann sowohl auf flache Teile als auch auch Rotationskorper auftraggeschweit werden.As a result, the sintered metallurgical band is flowing through the Electricity heated more strongly, its melting speed is 20 - 35% higher than that of the cold-rolled or powder bandage of the same composition among the same Conditions of application, The technology of mechanized arc application -welding with the sintered metallurgical tape is simple and universal, it can be welded to flat parts as well as rotating bodies.
Die Bereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Form von sintermetallurgischem Band ist einfacher und billiger als in Form von kaltgewalztem Band oder ge -zogenem Draht. The preparation of the composition according to the invention in the form of sintered metallurgical Strip is simpler and cheaper than cold rolled or drawn strip Wire.
Die Homogenität der chemischen Zusammensetzung des mit dem sintermetallurgischen Band auftraggeschweißten Metalls ist hoch,da in dem Band selber die Legierungsbe -standteile gleichmäßig zerteilt sind. The homogeneity of the chemical composition of the sintered metallurgical The band of build-up welded metal is high because the alloy is in the band itself -components are evenly divided.
Das sintermetallurgisch Band kann mit Erfolg auch als Zusatzwerkstoff verwendet werden.1n diesem Falle ver -wendet man zum Ab schmelzen eine zusätzliche Wärme -quellesein Lichtbogen,ein Plasmabogen oder eine Gasflamme Die positiven EigenschaftPn des sintermetallurgischen Bandes,das gleichmäßige Schmelzen, seine homogene chemische Zusammensetzung und andere,bleiben erhalten und gewähr -leisten ein gleichmäßiges Schmelzen des Werkstoffes,eine hohe Homogenität der chemischen Zusammensetzung desSchweißgutes,ein einfachesund bequemes Verfahren des Auftrag -schweißens. The sinter-metallurgical band can also be used successfully as a filler material In this case one uses an additional one to melt it off Heat source - an electric arc, a plasma arc or a gas flame The positive propertyPn of the sintered metallurgical strip, the uniform melting, its homogeneous chemical Composition and others are retained and ensure uniformity Melting of the material, a high degree of homogeneity in the chemical composition of the weld metal simple and convenient method of build-up welding.
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| EP1582288A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Ludger Weier | Process and welding wire for the treatment of worn filling chambers for pressure casting |
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|---|---|---|---|---|
| EP1582288A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Ludger Weier | Process and welding wire for the treatment of worn filling chambers for pressure casting |
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