DE2013332A1 - Electrode and mechanical application of - corrosion-resistant layer - Google Patents
Electrode and mechanical application of - corrosion-resistant layerInfo
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Abstract
Description
ELEKTRODEN- UND ZUSATZWERKSTOFF ZUM AUFTRAGSCHWEIBEN Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden- und Zusatzwerkstoff zum Auftragschweißen.ELECTRODE AND ADDITIVE MATERIAL FOR DEPLOYMENT WATERING The invention refers to electrode and filler material for build-up welding.
Die vorliegende Erfindung kann besonders errektiv zum mechanisierten Auftragschweißen einer korrosionsbeständigen Schicht auf die Oberfläche von Maschinenteilen angewandt werden, die in aggressiven Medien arbeiten. The present invention can be particularly excitatory to the mechanized Overlay welding of a corrosion-resistant layer on the surface of machine parts that work in aggressive media.
Bekannt ist ein Elektroden - und Zusatzwerkstoff zum Auftragschweißen, der folgende Komponenten in Gew.% enthält: Mangan 2,5 Silizium höchstens 0,5 Chrom 1d,0 - 22,0; Niob 2,0 -Titan Q,6 - 0,9 Nickel alles übrige. An electrode and filler material for build-up welding is known, Contains the following components in% by weight: Manganese 2.5 Silicon at most 0.5 Chromium 1d, 0-22.0; Niobium 2.0 -Titan Q, 6-0.9 Nickel everything else.
Die genannte Zusammensetzung ergibt nicht die höchste Korrosinnsbeständigkeit des Schweißgutes in aggressiven Medien, insbesondere in siedenden Lösungen der Schwefolsäure und in siedenden Lösungen von Ammoniunchlorid.The composition mentioned does not give the highest resistance to corrosion of the weld metal in aggressive media, especially in boiling solutions of sulfuric acid and in boiling solutions of ammonium chloride.
Außerden ermöglicht dieser Klektroden- und Zusatzwerkstoff, der in Form von kaltgewalztem Band verwendet wird, nur eine Leistung von höchstens 22 kg Metall pro Stunde, was bei einem großen Umfang der Auftragschweißarbeit ungenügend ist. Der Prozeß zur Herstellung von Kaltgewalzte Band tat kompliziert und kostspielig. In addition, this electrode and filler material, which is used in Form of cold-rolled strip is used, only a capacity not exceeding 22 kg Metal per hour, which is insufficient for a large amount of build-up welding work is. The process of making cold rolled strip did complicated and costly.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile. The aim of the present invention is to eliminate the aforesaid Disadvantage.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, einen Klektroden- und Zusatzwerkstoff zum Auftragschweißen einer solchen Zusammensetzung zu entwickeln, der die Herstellung von Schweißgut gewährleistet, das gegen Korrosion in aggressiven Medien bei gewöhnlichen und erhöhten Temperaturen sehr beständig ist und in einer Bors ausgeführt ist, die eine Steigerung der Produktivität des Auftragschweißens gewährleistet, einfach in der Herstellung, in Betrieb leicht zu handhaben und wirtschaftlich ist. The invention was based on the object of providing a Klektroden- and to develop filler metal for overlay welding of such a composition, which ensures the production of weld metal that protects against corrosion in aggressive Media at ordinary and elevated temperatures is very stable and in one Boring is carried out, which increases the productivity of hardfacing guaranteed, simple to manufacture, easy to use and economical to operate is.
Diese Aufgabe wird gelöst itt Hilfe eines 0 Klektroden- und Zusatzwerkstoffes zum Auftragschweißen, der aus einem Gemisch hergestellt wird, welches Pulver von Mangan, Silizium, Chra, Miob, Titan und Nickel enthält, und bei da das Gemisch erfindungsgemäß neben den genannten Konponenten, die in folgender Menge (in Gew.%): Mangan 2,5 - 3,5 Silizium 0,2 - 0,3 Chrom 18,0 - 22,0 Niob 3,0 - 4,0 Titan 0,8 - 1,4 Nickel 67,6 - 74,7 genommen werden, Molybdän in einer Menge von 0,8 - 1,2 Gew.% enthält. This task is solved with the help of a stick and additional material for build-up welding, which is made from a mixture of which powder of Contains manganese, silicon, chra, miob, titanium and nickel, and at there the Mixture according to the invention in addition to the components mentioned, in the following amount (in% by weight): manganese 2.5 - 3.5 silicon 0.2 - 0.3 chromium 18.0 - 22.0 niobium 3.0 - 4.0 Titanium 0.8 - 1.4, Nickel 67.6 - 74.7, molybdenum in an amount of Contains 0.8-1.2% by weight.
Durch eine solche Zusammensetzung gewährleistet der erfindungsgemäße Elektroden- und Zusatzwerkstoff die Herstellung von Schweißgut, das gegen korrosion in aggressiven YF dien bei gewöhnlichen und hohen Temperaturen beständig ist. Such a composition ensures that the invention Electrode and filler material the production of weld metal that protects against corrosion in aggressive YF which is resistant to normal and high temperatures.
Den erfindungsgemäßen Elektroden- und Zusatzwerkstoff verwendet @an zwecknäßig in Form von @intermetallurgischen Band. The electrode and filler material according to the invention is used @an useful in the form of @intermetallurgical tape.
Eine solche Form der Au@führung des erfindungsgemäßen Werkstoffes nacht es möglich, ein Schweißgut homogener chemischer Zusammensetzung zu erhalten, es besitzt eine hohe elektrisuche Leitfähigkeit, was eine hohe Produktivität des luftragschweißens gewährleistet, ist einfach in der Herstellung, is Betrieb leicht zu handhabe@ und wirtschaftlich. Such a form of execution of the material according to the invention it is possible to obtain a weld metal with a homogeneous chemical composition, It has a high electrical conductivity, which makes it highly productive It is easy to manufacture, easy to operate easy to handle and economical.
Das sintermetallurgische Band besitzt eine fllr das luftragschweißen günstige Vorteilung der legierungsbestandteile sowie günstige wärmephysikalische und elektrische Eigenschaften. The sinter-metallurgical band has a material for build-up welding favorable advantages of the alloy components as well as favorable thermal physical and electrical properties.
Die vorliegende Erfindung wird mit der nachstehend angeführten Beschreibung von Beispielen näher erläutert. The present invention is completed with the description given below explained in more detail by examples.
Es wird ein Elektroden- und Zusatzwerkstoff zum Auftragschweißen vorgeschlagen, der aus einem pulverförmigen Gemisch hergestellt wird, das erfindungsgemäß die folgende Zusammensetzung (in Gew.%) hat: Mangan 2,5 - 3,5 Silizium 0,2 - 0,3 Chrom 18,0 - 22,0 Niob 3,0 - 4,0 Titan 0,8 - 1,4 Molybdän 0,8 - 1,2 Nickel 67,6 - 74,7 Die chemische Zusammensetzung dieses Werkstoffes ist wie folgt (in Gew.%): Kohlenstoff höchstens 0,1 Mangan 2,5 - 3,5 Silizium 0,2 - 0,3 Chrom 18,0 - 22,0 Niob 3,0 - 4,0 Titan 0,8 - 1,4 Molybdän 0,8 - 1,2 Nickel 67,6 - 74,7. It becomes an electrode and filler material for build-up welding proposed, which is made from a powdery mixture according to the invention the following Composition (in% by weight): Manganese 2.5 - 3.5 Silicon 0.2 - 0.3 Chromium 18.0 - 22.0 Niobium 3.0 - 4.0 Titanium 0.8 - 1.4 Molybdenum 0.8 - 1.2 Nickel 67.6 - 74.7 The chemical composition of this material is as follows (in% by weight): Carbon 0.1 Manganese 2.5-3.5 Silicon 0.2-0.3 Chromium 18.0-22.0 Niobium 3.0 - 4.0 Titanium 0.8 - 1.4 Molybdenum 0.8 - 1.2 Nickel 67.6 - 74.7.
Die Zugabe von Molybdän in einer Menge von 0,8 - 1,2 G.% erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Schweißgutes in aggressiven Medien bei gewöhnlichen und erhöhten Temperaturen. The addition of molybdenum in an amount of 0.8 - 1.2 G.% increases the Corrosion resistance of the weld metal in aggressive media with ordinary and elevated temperatures.
Die obengenannte Zusammensatzung des erfindungsgemäßen Materials ist die beste. The above composition of the material of the invention is the best.
Die Zusammensetzung des Metalls, das mit dem erfindungsgemäßen Material auftraggeschweißt wird, ist wie folgt (in Gew.%) a) bei Einlagenschweißung: Kohlenstoff höchstens 0,1 Mangan 2,5 - 3,0 Silizium 0,2 - 0,25 Chrom 18,0 - 20,0 Niob 3,0 - 3,5 Titan 0,8 - 1,2 Molybdän 0,8 - 1,0 Nickel alles übrige; b) bei Mehrlagenschweißung: Kohlenstoff höchstens 0,1; Mangan 3,0 - 3,5 Silizium 0,25 - 0,3 Chrom 20,0 - 22,0 Niob 3,5 - 4,0 Titan 1,0 - 1,4 Molybdän 1,0 - 1,2 Nickel alles übrige. The composition of the metal with the material of the invention surfacing is as follows (in% by weight) a) for single-pass welding: Carbon 0.1 Manganese 2.5 - 3.0 Silicon 0.2 - 0.25 Chromium 18.0 - 20.0 Niobium 3.0 - 3.5 titanium 0.8 - 1.2 molybdenum 0.8 - 1.0 nickel all the rest; b) for multi-layer welding: Carbon 0.1 or less; Manganese 3.0 - 3.5 Silicon 0.25 - 0.3 Chromium 20.0 - 22.0 Niobium 3.5-4.0 Titanium 1.0-1.4 Molybdenum 1.0-1.2 Nickel everything else.
Die Korrosionsbeständigkeit des mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff auftraggeschweißten Metalls, z.B. in siedenden Lösungen von Schwefelsäure und in siedenden Lösungen von Ammoniumchlorid ist um 1,4 - 2 mal höher als beim mit den bekannten Werkstoff auftraggeschweißten Metall. The corrosion resistance of the material according to the invention overlay welded metal, e.g. in boiling solutions of sulfuric acid and in boiling solutions of ammonium chloride is 1.4-2 times higher than with the known material overlay welded metal.
Man verwendet zweckmäßig den erfindungsgemäßen Elektroden-und Zusatzwerkstoff in Form von sintermetallurgischen Band, das nach einem in der Sintermetallurgie bekannten Verfahren hergestellt wird, Z.B. durch kontinnierliches Walzen von pulverförmigem Gemisch unter anschließenden Sintern des "rohen" Bandes in der Schutzatmosphäre von Wasserstoff, Argon bei einer Temperatur von 950 - 1100°C. Die Sinterung wird in einem Kannerofen durchgeführt. Die Geschwindigkeit des Auswalzens des Gemisches und die des "rohen" Bandes ist bei der g@g@benen Verfahrenstechnik ungefähr gleich und betrag 0,5 -1,0 m/min. Die Sinterzeit beträgt 3-6 min. Das fertige Band besitzt eine Dichte von 5,9 - 6,2 g/cm³, eine Zugfestigkeit nicht unterhalb 6 kp/mm², eine hohe Biegsankeit, wodurch es möglich wird, zechanisiertes Lichtbogenauftragschweißen auf konventionellen Anlagen durchzuführen. Die Abmessungen des fertigen Bandes sind: Dicke 0,6 - 1,2, Broite 25 - 100 @@. The electrode and filler material according to the invention are expediently used in the form of sintered metallurgical tape that after one in sinter metallurgy known processes, e.g. by continuous rolling of powdery Mixture with subsequent sintering of the "raw" strip in the protective atmosphere of hydrogen, argon at a temperature of 950 - 1100 ° C. The sintering will carried out in a Kanner furnace. The speed of rolling out the mixture and that of the "raw" tape is approximately the same in g @ g @ benen process engineering and amounts to 0.5-1.0 m / min. The sintering time is 3-6 minutes a density of 5.9 - 6.2 g / cm³, a tensile strength not below 6 kg / mm², a high flexibility, which makes it possible to perform mechanized arc deposition welding to be carried out on conventional systems. The dimensions of the finished tape are: Thickness 0.6 - 1.2, Broite 25 - 100 @@.
Es wurde ein sintermetallurgisches Band untersucht, das aus dem pulverförmigen Gemisch der folgenden Zusammensetzung (in Gew.%) hergestellt wurde: Mangan 2,5 - 3,5 Silizium 0,2 - 0,3 Chrom 18,0 - 22,0 Niob 3,0 - 4,0 Titan 0,8 - 1,4 Molybdän 0,8 - 1,2 Nickel 67,6 - 74,7. A sintered metallurgical tape was investigated, which was made from the powdery Mixture of the following composition (in wt.%) Was prepared: Manganese 2.5 - 3.5 silicon 0.2 - 0.3 chromium 18.0 - 22.0 niobium 3.0 - 4.0 titanium 0.8 - 1.4 molybdenum 0.8 - 1.2 nickel 67.6 - 74.7.
Die chemische Zusammens@tzung ist (in Gew.%) wie folgt: Kohlenstoff höchstens 0,1 Mangan 2,5 - 3,5 Silizium 0t2 - 0,3 Chrom 18,0 - 22,0 Niob 3,0 - 4,0 Titan 0,8 - 1,4 Molybdän 0,8 - 1,2 Nickel 67,6 - 74,7. The chemical composition is (in% by weight) as follows: carbon maximum 0.1 manganese 2.5 - 3.5 silicon 0t2 - 0.3 chromium 18.0 - 22.0 niobium 3.0 - 4.0 Titanium 0.8 - 1.4 Molybdenum 0.8 - 1.2 Nickel 67.6 - 74.7.
Die laboratoriumamäßige Prüfung ergab, daß das erfindungsgemäße sintermetallurgische Band vollständig den Forderungen gerecht wird, die an den Elektroden- und Zusatzwerkstoff bein nechanisierten Lichtbogenauftragschweißen gestellt werden und bei der Refolsung der technologischen Forderungen ein gleichmäßiges und stabiles Brennen des Bogens und Schmelzen des Werkstoffes eine gute Ausbildung der auftraggeschweißten Raupe und die Schweisung ohne Poren, Risse, Schlackeneinschlüsse und andere Defekte gewährleistet. The laboratory test showed that the sintered metallurgy according to the invention Tape fully meets the requirements made of the electrode and filler material in mechanized arc deposition welding and in refoling the technological requirements for an even and stable burning of the bow and melting the material a good formation of the overlay welded bead and guarantees welding without pores, cracks, slag inclusions and other defects.
Wie oben festgestellt wurde, gewährleistet das sintermetallurgische Band eine hohe Produktivität des Auftragschwei-Sens und ein in seiner chemischen Zusammensetzung homogenes Schweißgut. Dies wird durch einen Komplex der Eigenschaften der Koaponenten des Gemisches und der Besonderheiten des sintermetallurgischen Bandes erreicht. Als Elektrodenwerkstoff besitzt das sintermetallurgische Band eine hohe elektrische Leitfähigkeit, wodurch es möglich wird, das Auftragschweißen bei einem Schweißstrom großer Stärke durchzuführen. As stated above, this ensures sintered metallurgy Band a high productivity of build-up welding and one in its chemical Composition of homogeneous weld metal. This is due to a complex of properties the co-components of the mixture and the peculiarities of the sintered metallurgical strip achieved. As an electrode material, the sintered metallurgical band has a high electrical conductivity, which makes it possible to use build-up welding in a To carry out welding current of great strength.
Mit einem Band von 50 mm x1mm Querschnitt kann man Z.B. das Auftragschweißen bei einer Stromstärke von 1000 A durchführen.With a tape of 50 mm x 1 mm cross-section, for example, build-up welding can be carried out at a current of 1000 A.
Das erfindungsgemäße zintermetallurgische Band besitzt einen typischen Schmelzkoeffizienten von 34 g/A St. Die Produktivität des Auftragschweißens mit einem Band von 50 mm X 1 M querschnitt erreicht 34 kg Metall pro Stunde nach der Maschinenzeit), was um 25-50% höher ist als beim Auftragschweißen mit dem bekannten Gut unter gleichen Bedingungen. The zinc metallurgical tape of the present invention has a typical one Melting coefficient of 34 g / A St. The productivity of hardfacing with a band of 50 mm X 1 M cross section reaches 34 kg of metal per hour after the Machine time), which is 25-50% higher than with overlay welding with the known Good under the same conditions.
Das ist auf folgendes zurückzuführen: das sinteriotallurgische Band ist porös und besteht aus Metallpulvern, die in ihren wärmephysikalischen und elektrischen Eigenschaften, in ihrer chemischen und Kornzuszmmensetzung verschieden sind, deshalb ist sein elektrischer Widerstand höher und nimmt unter Krhitzen rascher zu als der elektrische Widerstand des kaltgewalzten Bandes ähnlicher Zusammensetzung. Im Ergebois wird das zinternetallurgische Band durch den fließenden Strom stärker erhitzt, seine, Schnelzgeschwindigkeit liegt höher als die des kaltgewalsten Bandes gleicher Zusammensetzung unter gleichen Bedingungen des Auftragschweißens. This is due to the following: the sinteredallurgical band is porous and consists of metal powders, which in their thermal-physical and electrical Properties, therefore, are different in their chemical and grain composition its electrical resistance is higher and increases faster than that when heated electrical resistance of the cold-rolled strip of similar composition. In the Ergebois if the tin metallurgical band is heated more strongly by the flowing current, its, The melting speed is higher than that of the cold-rolled strip of the same composition under the same conditions of build-up welding.
Die Technologie des mechanisierten Lichtbogenauftragschweißens mit dem zintermetallurgischen Band ist einfach und universell. The technology of mechanized arc deposition welding with the zinc metallurgical tape is simple and universal.
Die Bereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Form von zintermetallurgische@ Band ist einfacher und billiger als in Port von kaltgewalzt@@ Band oder gezogene Draht. The preparation of the composition according to the invention in the form of zinc metallurgical @ Strip is easier and cheaper than in port from cold rolled strip or drawn Wire.
Die Homogenität der chemischen Zusammensetzung des mit dem sintermetallurgischen Band auftraggeschweißten Metalls ist hoch, da in dem Band selber die Legierungsbestandteile gleichmäßig verteilt sind. The homogeneity of the chemical composition of the sintered metallurgical The band of overlay welded metal is high because the alloy components are in the band itself are evenly distributed.
Das sintermetallurgische Band kann mit Erfolg auch als Zusatzwerkstoff verwendet werden. In diesem Falle verwendet man zu dessen Erschmelzen eine zusätzliche Wärmequelle, ein Lichtbogen, ein Plasmabogen, die Flamme von Brenngase nu@der Bre<mflüssigkeiten und andere. Die positiven Eigenschaften des sintermetallurgischen Bandes gewährleisten bei sein@@ Verwendung als Zuatzwerkstoff ein gleiciaäßiges Schmelzen des Werkstoffes, eine hohe Homogenität der chemischen Zusammensetzung des Schweißgates und einfache und bequeme Verfahren des Auftragschweißens. The sintered metallurgical band can also be used successfully as a filler material be used. In this case an additional one is used to melt it Heat source, an electric arc, a plasma arc, the flame of combustion gases and the combustion liquids and other. Ensure the positive properties of the sintered metallurgical tape If the material is used as an additional material, the material melts simultaneously, high homogeneity of the chemical composition of the weld gate and simple and convenient methods of surfacing.
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