DE2044208B2

DE2044208B2 - Schweisstab fuer schmelzschweissungen

Info

Publication number: DE2044208B2
Application number: DE19702044208
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.; Noninger Erich; Kapfenberg Folkhard (Österreich)
Original assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG (VEW), Wien Niederlassung Vereinigte Edelstahlwerke AG (VEW) Verkaufsniederlassung Büderich, 4005 Meerbusch
Priority date: 1969-09-23
Filing date: 1970-09-07
Publication date: 1976-07-22
Also published as: AT293134B; DE2044208A1; CH574794A5

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schweißstab für Schmelzschweißungen, bestehend aus einem gesinterten, 20-90% eines oder mehrere hochschmelzende Metallkarbide, insbesondere Wolframkarbid, und 80-10% eines Metailanteiles enthaltenden Pulvergemisch.

Wolframkarbid enthaltende Schweißstäbe zur Herstellung besonders verschleißfester Aufpanzerungen sind bekannt. So ist etwa aus der DT-AS 12 42 984 die Verwendung einer Elektrode zum Auftragschweißen in inertem Schutzgas, insbesondere zur Panzerung von Riindkörpern bekannt, welche aus gesintertem Hartmetall besteht, das über 50% Wolframkarbid enthält und dessen Bindemetallanteil aus bis 100% Nickel, Rest 0 bis 95% Eisen und/oder bis 30% Chrom besteht. Die Eigenschaften dieser Schweißstäbe sind jedoch insofern unbefriedigend, als sie einerseits eine ungenügende Korrosionsbeständigkeit aufweisen oder andererseits im Schweißverhalten zu Klagen Anlaß geben.

Es sind außerdem Schweißelektroden bekannt, die aus einem gesinterten Gemisch von Wolframkarbid und einer Nickel-Bor-Legierung (mit Gehalten an C, Si, Mn, Cr. Mo und Fe) als korrosionsbeständige Matrix bestehen (österr.'Patentschrift 2 65 805). Die als Maint verwendete Niekel-Bor-Legierung mit vorzugsweise 1,5 bis 3,5% B ergibt an sich, d. h. schon ohne /usatz von Wolfiamkarbid AusscheiJungsefiekte, die zu einer Härtesteigerung, zugleich aber auch zu einer gewissen Versprödung lühren. Es hat sich gezeigt, daß dadurch beim Schweißen mitunter Risse auftreten, die eine wesentliche Beeinträchtigung der Verschleiß- und Korrosionseigenschallen der aufgeschweißten Schichten ergeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen für die Autogenschweißung und insbesondere die elektrische Lichtbogenschweißung bestimmten Typ von Schweißstäben weiter zu verbessern.

Es wurde nun gefunden, daß die ausgezeichnet verschweißbaren erfindungsgemäßen Schweißstäbe Aufpanzerungen liefern, die sowohl hinsichtlich der Versehleißeigenschalten als auch hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit voll entsprechen.

Das Kennzeichen der Erllndungsgemüüen SchweiO-stäbe besteht darin, daß der Metallanteil aus 10-90% Ni und 90 - 10% Mo oder 90 - 10% Cu besteht.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung kann das Mo bis zu 50"/o seines Gewichtes durch Fe und/oder Cr und/oder Cu ersetzt sein. Ein teilweiser Ersatz von Mo oder Cu kann auch durch max. 40%Mη, Co, V bzw. max. 10% Al, Si, Ti, Zr, einzeln oder zu mehreren, be/ogen auf das Gewicht des ersetzten Metalles, erfoigen.

Der bevorzugte Bereich für die Zusammensetzung des zur Bindung der Karbidpartikel bestimmten Metallunteiles ist in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Ni

Mo

Fe

Cu

Cr

50-85 15-25 0-25

2. 50-80 -

3 30-50 10-30 0-30

4. 30-70 5-30 0-35

20 - 50 0-25 0-15 3-20

I .'ie Pro/entangaben beziehen sich wie überhaupt alle Pro/entangaben in der Beschreibung und den Patentansprüchen auf Gewichisanteile.

Die mit den angeführten Metallanteilen und Wolfiamkarbid hergestellten Sintersläbe weisen einen Karbidgehalt von 50-85% auf. Wenngleich als Karbidkomponente Wolframkarbid bevorzugt wird, können statt dessen teilweise oder zur Gänze auch andere hochschmelzende Karbide, wie z. B. solche des Ti, Ta, Cr, Mo, Nb bzw. V Anwendung linden.

Für die /wecke des elektrischen Lichtbogenschweißens ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäßen Schweißstäbe nach einem weiteren Erfindungsmerkmal eine im wesentlichen aus einem Bestandteil des Mcluüanleih . gebildete Hülle oder einen solchen Überzug aufweist.

Beispiel 1

Die Überprüfung des Schweißgutes eines aus 78% WoÜramkarbid und einem aus 75% Ni, 20% Mo und 5% Fo bestehenden Metallantcil durch Sinterung ee-

bildeten SehwciUslabes ergab eine Kc-Harte \on 5t> - 58. Korrosionsversui'he mit 2Ü%iger H₃SOj und 10%iger HCl zeigten gute Korrosionsbeständigkeit Eine Bearbeitung des SchweiUguies durch spanabgebende Werkzeuge war auch bei Verwendung von Hartmetallen nicht möglich. Mit gewöhnlichen Schleifscheiben, wie sie üblicherweise zum Schleifen von gehärtetem Stahl verwendet werden, war das SchweiB-gut dieser Legierung ebenfalls nicht bearbeitbar. Erst durch Verwendung von Diamantscheiben bzw. SiIi- κ» ziumkarbidscheiben, wie sie üblicherweise nur zum Schleifen von Hartmetallen verwendet werden, konnte eine sinnvolle Bearbeitung des SchweiUguies durchgeführt werden.

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Beispiel 2

Die praktische Erprobung des Schweißgutes einen Werkstoffes mit 75% Wolframkarbid und einem :o Metallauteii bestehend aus 61 % Ni und 30% Cu, ergab eine sehr starke Erhöhung der Haltbarkeit. Pumpen-Hügel, die im stark sandhaltigen Seewasser arbeiteten und die aus einer Ni-Cu-Legierung (Monel) hergestellt waren, ergaben nach einer Panzerung mit den angeführten Zusatzwerkstoff eine Erhöhung der Standzeit um das Sfache.

Beispiel 3

Eine bei der Herstellung von Phenolharzen stark korrosiven Medien ausgesetzte Kneterschnecke aus dem Stahl X 5 Cr Ni 18/9 (Zusammensetzung: 0,05 % C, 0.8-.. Si. 1,4% Mo, 18, %Cr und 9,5% Ni) wurde bisher, um der großen Verschleißbeanspruchung entgegenzuwirken, durch Aufschweißen einer Co-Hartlegierung mit einer Hartauftragung versehen. Die Zusammensetzung dieser Legierung war die folgende: 2% C. 25/0 Cr, i4%W, Rest Co. Die Härte der Schwßißschicht betrug 53 RC-Einheilen. Die damit erzielte Standzeit belief sich im Schnitt auf ca. 6 Wochen.

Dieselbe Kneterschnecke wurde mit einem erfindungsgemäßen Zusatzwerkstoff, bestehend aus 40% Wolframkarbid und einem Metallanteil aus 21% Ci, 8% Mo, 6% Cu, 10% Fe, rest Ni, mit Hilfe der Schutzgasschweißung aufgepanzert. Die Standzeit erhöhte sich bei dieser Schnecke auf 12 Monate und betrug etwa das 8 fache der mit der Co-Legierung aufgepanzerten Schnecke.

Erwähnt sei noch, daß sich die Bezeichnung Sinterstab nicht nur auf die zumeist übliche runde Profilform erstreckt, sondern auch auf beliebige andere solche Formen, wie z. B. eckige, rechteckige, ovale und andere Protilformen.

Claims

Patentansprüche;

1. Schweißstab iür Scnmelzschweißungen, bestehend aus einem gesinterten. 20 - 90% eines oder mehrere hochschmelzende Metallkarbide, insbesondere Wolframkarbid, und 80-10% eines Metallanteils enthaltenden Pulvergemisch, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallanteil aus 10- 90% Ni und 90 - 10% Mo oder90 - 10%Cu besteht.

2. Schweißstab nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Mo teilweise durch 0-50% Fe und/oder 0-50% Cr und/oder 0-50% Cu ersetzt ist.

3. Schweißstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mo oder Cu teilweise durch max. 40% Mn, Co, V bzw. max. 10% Al, Si, Ti, Zr, ein/ein oder zu mehreren, ersetzt ist.

4. Schweißstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallanteil aus 50 - 85 % Ni, 15 - 25 % Mo und 0 - 25 % Fe besteht.

5. Schweißstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallanteil aus 50 - 80% Ni und 50 - 20% Cu besteht.

6. Schweißstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallanteil aus 30 - 50% Ni, IO - 30% Mo, 0 - 30% Fe und 0 - 25% Cu besieht.

7. Schweißstab nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Metaüanteil aus 30 - 70% Ni, 5 - 30% Mo. 0 - }5'% Fe, 0 - 15% Cu und 3-20% Cr besteht.

S. Schweißstab nach einem der vorhergehenden Ansprücne, dadurch gekennzeichnet, daß er für die /wecke des elektrischen Lichtbogenschweißens eine(n) im wesentlichen aus einem Bestandteil des Metallanteiles gebildete Hülle oder Überzug aufweist.