DE2108613A1 - Schweiß verfahren zur Herstellung von kornzerfallbe ständigen, stabil-austenitischen, unmagnetisierbaren Schweißungen - Google Patents

Schweiß verfahren zur Herstellung von kornzerfallbe ständigen, stabil-austenitischen, unmagnetisierbaren Schweißungen

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DE2108613A1
DE2108613A1 DE19712108613 DE2108613A DE2108613A1 DE 2108613 A1 DE2108613 A1 DE 2108613A1 DE 19712108613 DE19712108613 DE 19712108613 DE 2108613 A DE2108613 A DE 2108613A DE 2108613 A1 DE2108613 A1 DE 2108613A1
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welds
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welding
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DE19712108613
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Helmut Kapfenberg Schabereiter (Österreich)
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Gebrueder Boehler and Co AG
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Gebrueder Boehler and Co AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

16. Peber 1971 B 1412
Gebr. Bohl er & Co. Aktiengesellschaft, Wien
Schweißverfahren zur Herstellung von kornzerfallbeständigen, staMl-austenitischen, unmagnetisierbaren
Schweißungen
Die Erfindung betrifft ein Schweißverfahren zur Herstellung von komzerfairbeständigen, stabil-austenitischen, unmagnetisierbaren Schweißungen, insbesondere an tieftemperaturzähen austenitisohen Stählen.
Es sind statbil-austenitische Schweißungen auf der Basis einer Chrom-Nickelstahllegierung bekannt, bei der ein Stickstoffgehalt von 0.1 - 0.5 $> in. Verbindung mit bestimmten Gehalten von Mangan und Nickel zur Stabilisierung des austenitischen Schweißgutes vorgesehen ist. Ein bis 10 i> betragender Mangangehalt ist dabei auch dazu bestimmt, der Warmrißanfälligkeit des stabilaustenitischen Schweißgutes entgegenzuwirken» Es hat sich gezeigt, daß zwar einige technologische Eigenschaften dieser Schweißlegierung entsprechen, daß aber die Kerbschlagzähigkeitswerte bei Temperaturen unter - 150° C den für Tieftemperaturbeanspruchung gestellten Anforderungen nicht genügen. Zumal es sich bei diesem in der Kern- und Kältetechnik oft ausdrücklich gefordertem Kriterium um eine den Erfahrungen nach gegenüber den sonstigen Erfordernissen faktisch gegensätzliche Eigenschaft handelt, erschien die Lösung dieses Problems zunächst un-
109848/1 1U
- 2 - ' B 1412
möglich. Es war daher äußerst überraschend, daß es gelungen ist, durch die Auswahl eines streng definierten engen Zusammensetzungsbereiches für die Schweißlegierung ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von bis unter - 200° C tieftemperatursähen, stabil-auetenitischen, warmrißsicheren und unmagnetisierbaren Schweißungen (Permeabilität max. 1.01 Gauß/Oersted) ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Schweißverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißungen aus einer Schweißlegierung mit weniger als 0,1 # G, vorzugsweise weniger als 0.06 # C, 0.1 - 0.6 £ Si, 2.5 - 5.5 # Mn, 16.0 - 20.0 % Gr, 13.0 20.0 $ Ni, 1.5 - 3.5 ί> Mo, weniger als 0.1 £ N, Rest Pe mit den üblichen Verunreinigungen gebildet werden. Das zur Verwendung bei diesem Verfahren vorgeschlagene Schweißzusatzmaterial ist dadurch gekennzeichnet, daß es in form einer kalkbasischen Mantelelektrode, einer blanken Metallelektrode in Draht- bzw. Streifenform oder eines Fülldrahtes vorliegt und auf das Gewicht der metallischen Bestandteile sowie von G und Si bezogen weniger als 0.1 % G, 0.1 - 0.6 $> Si, 2.5 - 5.5 % Mn, 16.0 - 20.0 * Cr, 13.0 - 20.0 £ Hi, 1.5 - 3.5 ί> Mo, weniger als 0.1 M> Rest Fe mit den üblichen Verunreinigungen enthält.
Die Erfindung wird nun an Hand von Beispielen näher erläutert, wobei die den einzelnen Schweißlegieruagsanalysen gegenübergestellten Prüfwerte der technologischen Eigenschaften deutlich den kritischen Bereich der für die erfindungsgemäße Problemlösung speziell maßgebenden legierungabestandteile C, Si, Mn, Mo und N erkennen lassen.
In den folgenden Tabellen 1-5 sind jeweils die technologischen Eigenschaften, nämlich Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung, Einschnürung, Kerb.3chlagzähigkeit (bei - 196 G), Bruchaussehen und IK-Beständigkeit (geprüft nach Stahl-Eisen-Prüfblatt 1875-61) von Schweißmetailegierungen angeführt, die nach dem
109848/1 IU
- 3 - B 1412
erfindungsgemäßen Verfahren und auch über dessen Grenzen hinausgehend erhalten wurden. Wenngleich die angeführten Daten der Einheitlichkeit wegen durchwegs von Schweißungen mit kalkbasisch umhüllten Mantelelektroden stammen, ist zu betonnen, daß sie - was überprüft wurde und zudem einleuchtend erscheint - gleichermaßen für Schweißungen z.B, mit Blankdrähten unter Schutzgas, mit verdecktem Bogen bzw. der Elektro-Schlackeschweißung, vorzugsweise unter Anwendung eines neutralen Schweißpulvers (beispielsweise der Zusammensetzung: 60 Gew.-# CaP2, 20 Gew,-£ OaO, 20 Gew.-£ Al3O5) oder mit entsprechenden Fülldrähten gelten.
Tabelle 1: siehe Seite 4
109848/11U
- 4 - B 1412
Tabelle 1:
Schweißmetallprobe: 1 2 3 4 5 ,15
C 0,035 0,050 0,08 0,12 O1 ,21
Si 0,22 0,21 0,22 0,22 0, 45
Mn 4,45 4,43 4,43 4,45 4, 40
Cr 18,45 18,38 18,40 18,40 18, 21
Mo 2,21 2,20 2,19 2,20 2, 50
Ni 15,53 15,53 15,50 15,55 15, 050
N 0,050 0,050 0.050 0,050 o, 8
Streckgr.kp/mm 33,4 32,0 32,4 33,1 34, 0
Zugfestigkeit kp/mm 52,8 50,9 51,6 53,4 55, 0
Dehnung % 45,0 40,0 38,4 36,8 34, θ
Einschnürung $> 50,0 45,0 45,0 38,0 36, 0
Kerbschlagzähigkeit
Charpy-V Q 2 		8,5 8,2 8,4 7,5 6,
Bruchaussehen: gut gut gut gut gut chi«
Korrosionsbeständigkeit: gut gut gut schlecht s
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- 5 - B 1412
Tabelle 2j
Schweißmetallprobe: 6 7 ,04 1 8 9 10
C 0,04 0, 56 0,038 0,038 0,038
Si 0,25 0, ,45 0,91 1,25 1,50
Mn 4,40 4, 45 4,45 4,45 4,40
Cr 18,40 18, 21 18,45 18,43 18,40
Mo 2,20 2, 56 2,21 2,21 2,20
Hi 15,53 15, 050 15,56 15,49 15,53
0,050 o, 0 0,050 0,050 0,050
Streckgr. kp/mm 32,8 33, 4 29,4 27,5 27,0
Zugfestigk.kp/mm 52,6 53, 2 48,8 46,5 43,θ
Dehnung ?6 40,0 38, 0 33,0 28,5 21,2
Einschnürung # 39,0 40, 5 36,0 30,0 25,0
Kerbschlagzhigk.
Charpy-V ,		 > 8,8 7, 7,0 7,0 6,0
Bruchaussehen: gut gut leicht
issig		 risSg riseij
Korrosionsbeständig
keit:		 gut gut schlecht schlecht sch]
109848/1 1U
- 6 - B 1412
Tabelle 3
Schweißmetallprobe: 11 12 13 14 15 16 17
C 0,030 0,030 0,034 0,036 0,036 0,038 0,039
Si 0,20 0,20 0,22 0,24 0,25 0,28 0,28
Mn 0,6 1,3 2,0 3,5 4,5 6,4 10,6
Cr 18,40 18,45 18,48 18,40 18,45 18,45 18,40
Mo 2,18 2,20 2,20 2,15 2,25 2,20 2,18
Ni 15,50 15,50 15,46 15,48 15,50 15,50 15,46
N 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
ρ
Streckgr.kp/mm		 28 ,5 29 ,2 30 ,2 32 ,0 33 ,7 32 ,1 34 ,0
ρ
Zugfestigk.kp/mm		 43 ,0 46 ,3 49 ,1 52 ,0 54 ,0 53 ,4 54 ,5
Dehnung i» 21 ,0 25 ,0 32 ,4 36 ,4 40 ,6 39 ,6 41 ,8
Einschnürung # 30,0 32,0 33,0 33,0 39,0 40,0 45,0 Kerbschlagzähigk.
Oharpy-V ft P6,0 6,0 7,4 8,5 8,5 5,5 4,5
5Ϊ&12§°2£Ζ
Bruchausaehen- stark stark Tereinz.
jsrucnausaenen. rissig rissig kleine gut gut gut gut
Korrosionsbeständigkeit: schlecht schlecht gut gut gut gut schlecht
109848/1144
- 7 - B 1412
Tabelle 4 :
Schweißmetallprobe: 18 19 20 21 22 23 24
C 0,04 0,037 0,035 0,037 0,037 0,037 0,037
Si 0,21 0,20 0,20 0,21 0,21 0,21 0,21
Mn 4,59 4,59 4,48 4,41 4,45 4,41 4,40
Cr 18,56 18,53 18,53 18,56 18,53 18,53 18,53
Mo 0,05 0,50 1,01 1,57 2,20 2,90 4,0
Ni 15,70 15,53 15,54 15,50 15,54 15,53 15,53
N 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
Streckgr.kp/mm2 28,7 28,7 28,0 28,0 32,5 33,0 33,6
Zugfestigk.kp/mm2 44,8 46,5 47,5 48,7 51,6 52,0 53,1
Dehnung % 26,0 24,6 32,4 35,4 40,0 41,2 40,0
Einschnürung 1> 33,0 31,0 36,0 39,0 40,0 39,0 39,0
Kerbschlagzähig.
Charpy-V 6,5 7,0 7,0 8,5 8,5 7,0 4,0
Notch - 196°G fflkp/em2
Bruchaussehen: stark stark leicht
rissig rissig rissig gut gut gut gut.
Korrosionsbeständigkeit: schl. sohl. schlecht gut gut gut gut
109848/1 UA
- 8 - B 1412 Tabelle 5 ;
Schweißmetallprobe: 25 26 27 28
G 0,035 0,036 0,036 0,036
Si 0,22 0,20 0,20 0,20
Mh ' 4,50 4,59 4,53 4,50
Or 18,50 18,50 18,52 18,50
Mo 2,15 2,18 2,15 2,15
Ni 15,60 15,58 15,60 15,60
N 0,050 0,10 0,12 0,16
Streckgr. kp/mm2 32,4 36,0 38,2 40,6
Zugfestigkeit kp/naa2 51,8 54,8 60,8 62,4
Dehnung % 40,4 38,0 33,6 30,0
Einschnürung % 45,0 40,0 38,0 33,0
ierbschlagzähigk.
Gharpy-T ,2 s'5 7»° 4'2 5'5
52$5&»=_12§Ϊ2»ΪΪ£Ζ2Ϊ-
Bruchaue«h.n: gut 2~*^· 23S"' .tuk
._.. -SiSIS-- BiSfifi«.
Korrosionsbeständigkeit: gut gut gut gut
1098A8/1U4

Claims (2)

- 9 - B 1412 Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von korazerfallbeständigen, stabil-austenitischen, unmagnetischen Schweißungen mittels der elektrischen Lichtbogenschweißung, insbesondere an tieftemperaturzähen austenitischen Stählen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Schweißlegierung mit weniger als 0.1 # C, vorzugsweise weniger als o.06 £ C, 0.1 - 0.6 Ji Si, 2.5 - 5.5 t Mn, 16.0 - 20.0 % Cr, 13.0 - 20.0 i» Ni, 1.5 - 3.5 £ Mo, weniger als 0.1 ?t N, Rest Pe mit den üblichen Verunreinigungen gebildet werden.
2. Schweißzusatzmaterial zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß AnSPi1UCh 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form einer kalkbasischen Mantelelektrode, einer blanken Metallelektrode in Draht+ bzw. Streifenform oder eines Pülldrahtes vorliegt und auf das Gewicht der metallischen Bestandteile sowie von 0 und Si bezogen weniger als 0.1 % C, 0,1 - 0.6 Jt Si, 2.5 - 5.5 * Mn, 16.0 - 20.0 * Cr, 13·0 - 20.0 * Ni, 1.5 3.5 £ Mo, weniger als 0.1 ^N, Rest Fe ait den üblichen Verunreinigungen enthält.
ßebr.BÖhler&Co ! Aktiengesellschaft Patentbüro ^
109818/1144
DE19712108613 1970-05-15 1971-02-24 Schweiß verfahren zur Herstellung von kornzerfallbe ständigen, stabil-austenitischen, unmagnetisierbaren Schweißungen Pending DE2108613A1 (de)

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DE102006021911B4 (de) * 2006-05-11 2009-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Hybridschweißverfahren, Schweißnaht sowie Maschinenteil
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