DE2132991A1 - Electrodes for welding steel - without affecting mechanical properties even if steel is corroded or covered in mill-scale - Google Patents

Electrodes for welding steel - without affecting mechanical properties even if steel is corroded or covered in mill-scale

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DE2132991A1 DE19712132991 DE2132991A DE2132991A1 DE 2132991 A1 DE2132991 A1 DE 2132991A1 DE 19712132991 DE19712132991 DE 19712132991 DE 2132991 A DE2132991 A DE 2132991A DE 2132991 A1 DE2132991 A1 DE 2132991A1
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Abstract

Electrode consists of a powder core contng. 20-40 wt. % rutile concentrate and 10-13 wt.% ferromanganese with additions of feldspar, sodium fluorosilicate and ferrosilicon, balance iron powder. Welding is carried out with AC or DC in an inert atmosphere using (semi)automatic equipment. The position of the joint or its inclination is unimportant. Weld metal deposition can be achieved without splatter, yielding welds resistant to hot cracking and cavitation.

Description

ELEKTRODENDRAHT Die Erfindung bezieht sich auf Werkstoffe von Elektroden zur Lichtbogenschweißung und genauer auf Elektrodendrähte zum Schweißen und Aufschweißen in Schutzgasatmosphäre. ELECTRODE WIRE The invention relates to materials for electrodes for arc welding and more precisely on electrode wires for welding and welding in a protective gas atmosphere.

Diese Erfindung kann am vorteilhaftesten beim automatischen und halbautomatischen Schweißen bei unterer sowie geneigter ITahtlage und waagerechter Nahtlage an senkrechten Ebene verwndet werden. This invention can be most advantageous in automatic and semi-automatic Welding with the lower and inclined I seam position and horizontal seam position on vertical Level can be used.

Es sind Pulverdräht;e für Elektroden zum Schweißen in Schutagasatmosphäre bekannt. Die besten i;i6enschaften von allen bukannten Elektrodendrähten zum Schweißen und Aufschweißen in Schutzgasatmosphäre besitzen Drähte, deren Kern Titandioxyd und Kieselerde enthält. Insbesondere ist ein Pulverdraht bekannt dessen Kern 4...40So desoxydierende Fertolegierungen und 75...96% schlackenbildende Stoffe, einschließlich 60...85% Titandioxyd, 8...25% Kieselerde und 4...2O% Langanoxyde enthält is. beispielsweise "Procédé et machine de soudage automatique A l'are" (La soudure Electrique Autogene Soc. An., Procédés Arces), Belgion-Patent Nr. 547243 vom 6.11.1959). They are powder wires; e for electrodes for welding in a Schutagas atmosphere known. The best properties of all known electrode wires for welding and welding in a protective gas atmosphere have wires whose Core contains titanium dioxide and silica. In particular, a powder wire is known whose core is 4 ... 40 such deoxidizing finished alloys and 75 ... 96% slag-forming Substances, including 60 ... 85% titanium dioxide, 8 ... 25% silica and 4 ... 2O% longane oxides contains is. for example "Procédé et machine de soudage automatique A l'are" (La soudure Electrique Autogene Soc. An., Procédés Arces), Belgion Patent No. 547243 dated November 6, 1959).

Diese bekannten Elektrodendrähte gewähren jedoch keine hohe Qualität des Schweißguts; beim Schweißen von Metall, das mit Rost und Zunder bedeckt ist, entstehen in der Naht Poren; die Leistung beim Aufschweißen ist niedrig. However, these known electrode wires do not guarantee high quality of weld metal; when welding metal covered with rust and scale, pores develop in the seam; welding performance is low.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen @Elektrodendraht zum Schweißen und Aufschweißen in Scnutzgasatmosphäre zu schaffen, bei dem die Zusammensetzung des Kerns gewährleistet, daß gute technologische Sbnweißeig enschaft en und Festigkeitseigenschaften des Schwe:ißguts in weitem Schweißverfahrenbereich, hohe Leistung beim Aufschweißen und keine Poren in den Nähten beim Schweißen von Metall, das mit Zunder und kost bedeckt ist, erhalten werden. The invention is based on the object of an electrode wire for welding and welding in a protective gas atmosphere, in which the composition of the core ensures that it has good technological properties and strength properties of the material to be welded in a wide range of welding processes, high performance when welding and no pores in the seams when welding metal that contains scale and food is covered.

Diese Aufgabe wird durch Schaffung eines Elektrodendrahts zum Schweißen und Aufschweißen von Stählen in Behutzgasstmosphäre / vorzugsweise aus Kohlendioxydgas/ einem einer gelöst, der aus pulverförmigen kern inq,Stahlhülle besteht, welcher Rutilkonzentrat und Ferromangan enthält und bei dem erfindungsgemäß der pulverförmige Kern außer den erwähnten, in Gew.% des korngewichte angegeenen,Bestandteilen Rutilkonzentrat ........ 20 .. 40 Ferromangan .......... 10 ... 13, noch Feldspat ............. 0,6 ... 6 Matriumfluorosilikat . 0,6 ... 4,6 Ferrosilizium ............. 0,6 ... 2 enthält. Der Rest besteht aus Eisenpulver. This task is accomplished by creating an electrode wire for welding and welding of steels in protective gas atmosphere / preferably from carbon dioxide gas / one one dissolved, the from powdery core inq, steel shell consists, which contains rutile concentrate and ferromanganese and in the case of the invention the powdery core apart from the components mentioned, in% by weight of the grain weights Rutile concentrate ........ 20 .. 40 Ferromanganese .......... 10 ... 13, still feldspar ............. 0.6 ... 6 sodium fluorosilicate. 0.6 ... 4.6 Ferrosilicon ............. 0.6 ... 2 contains. The rest consists of iron powder.

Der Draht mit erfindungsgemäß zusammengesetztem Kern hat ausgezeichnete technologische Schweißeigenschaften und gewährleistet beim Schweißen hohe Schweißgutqualität. Mit Hilfe eines solchen Drahts ausgeführte Nähte zeichnen sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegen Bildung von Warmrissen und Toren aus.The composite core wire according to the present invention has excellent technological welding properties and guarantees high weld metal quality during welding. Seams made with the help of such a wire are characterized by high resistance against the formation of hot cracks and gates.

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend in der Beschreibung angeführten Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung besser verständlich. The present invention will become apparent from the description below cited explanation of embodiments of the invention better understandable.

Der erfindungsgemäße Elektrodendraht zum Schweißen und Aufschweißen von Stählen in Schutzgasatmosphäre besteht aus einen pulverförmigen Kern in einer Stahlhülle, wobei der kern in Gew. The electrode wire according to the invention for welding and welding of steels in a protective gas atmosphere consists of a powdery core in a Steel shell, with the core in wt.

des Kerngewichte folgende Bestandteil enthält: Rutilkonzentrat .................. 20 ... 40 Ferromangan ......................... 10 ... 13 Feldspat ........................... 0,6 ... 6 Natriumfluorosilikat ... 0,6 ... 4,6 Ferrosilizium .......... 0,6 ... 2,0 Eisenpulver ....................... Sonstiges. The core weight contains the following components: Rutile concentrate .................. 20 ... 40 Ferromanganese ......................... 10 ... 13 Feldspar ........................... 0.6 ... 6 Sodium fluorosilicate ... 0.6 ... 4.6 Ferrosilicon .......... 0.6 ... 2.0 Iron powder ....................... Other.

Das gewählte Verhältnis der Kernbestandteile ermöglicht es, Schlacke mit guten physikalischen Eigenschaften zu erhalten. The chosen ratio of the core components enables slag with good physical properties.

Das Vorhandensein von Natriumfluorosilikat vermindert stark den Gasgehalt im Schweißgut, ohne die technologischen Draht eigenschaften zu verschlechtern. The presence of sodium fluorosilicate greatly reduces the gas content in the weld metal without impairing the technological wire properties.

Natriumfluorosilikat kann durch Fluoritkonzentrat ersetzt werden. In diesem Falle ist es jedoch erforderlich, daß der Fluoritkonzentratgehalt im Drahtkern 4...6% beträgt. Sodium fluorosilicate can be replaced by fluorite concentrate. In this case, however, it is necessary that the fluorite concentrate content in the wire core 4 ... 6%.

Hierbei werden aber die technologischen Schweißeigenschaf -ten des Drahts bedeutend schlechter, was an der schlechten Nahtformung und starken Versprftzung des Elektrodenmetalls zu bemerken ist. In den Drahtkern müssen, um das obertragen des Elektrodenmetalls zu verbessern, Oxyde von Erdalkalimetallen eingeführt werden. Beim Erhöhen des oxydierenden Potentials des Kerns den jedoch die Festigkeitseigen schaften des Schweißguts schlechter und wächst die Neigung zum Bilden von Warmrisson.However, the technological welding properties of the The wire is significantly worse, which is due to the poor seam formation and strong verprftzung of the electrode metal is noticeable. In the wire core you have to transfer that To improve the electrode metal, oxides of alkaline earth metals are introduced. However, when the core's oxidizing potential is increased, the inherent strength is increased properties of the weld metal deteriorate and the tendency to form hot risson increases.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Elektrodendrahts im Vergleich mit bekannten Drähten wird durch folgende Beispiele illustriert.The advantage of the electrode wire according to the invention in comparison with known wires is illustrated by the following examples.

1. Elektrodendraht mit 2,0 mm Durchmesser, dessen Stahihülle 75 P des Gesamtdrahtgewichts ausmacht und der einen Kern mit nachstehender Zusqmmensetzung hat : Rutilkonzentrat ............... 20 Ferromangan ........................... 10 Feldspat .............................. 0,6 Natriumfluorsilikat ................... 0,6 Ferrosilizium ....................... 0,6 Eisenpulver ........................... 68,2. 1. Electrode wire with a diameter of 2.0 mm, the steel sheath of which is 75 P of the total wire weight and one core with the following composition has: rutile concentrate ............... 20 ferromanganese ........................... 10 Feldspar .............................. 0.6 Sodium fluorosilicate .............. ..... 0.6 ferrosilicon ....................... 0.6 iron powder ................... ........ 68.2.

Dieser Elektrodendraht gewährleistet ausgezeichnete Formung von Kehl- und Stoßnähten sowie auch hohe Festigkeitseigenschaften des Schweißguts. Schweiß - Licht- Zugefestig- Bruchdehnung Kerbschlagzähigkeit strom, bogen- keit, % kpm/ cm² A spannung, kp/mm² bei temperatur, °C ----------------------- V + 20 - 60 320-350 26-28 50,2-50,4 26,4-29,0 15,8-17,5 8,3-9,1 400-450 30-32 50,2-53,6 27,4-30,2 15,9-18,0 9,3-10,2 2. Elektrodendraht mit 2,5 mm Durchmesser, dessen Stahlhülle 75 ffi des Gesamtdrahtgewichts ausmacht und der einen Kern mit nachstehender Zusammensetzung hat : Rutilkonzentrat .............................. 28,8 Ferromangan ................................. 11,6 Feldspat ...................................... 3,3 Natriumfluorsilikat ........................... 1,6 Ferrosilizium ................................. 1,0 Eisenpulver ................................... 54,0 Dueser Ekejtridibdragt gewährleistet beim Schweißen in unterer und geneigter Nahtlage ausgezeichnete Nahtformung.This electrode wire ensures excellent formation of fillet and butt welds as well as high strength properties of the weld metal. Sweat - light- tensile strength- elongation at break, notched impact strength current, arc,% kpm / cm² A voltage, kp / mm² at temperature, ° C ----------------------- V + 20-60 320-350 26-28 50.2-50.4 26.4-29.0 15.8-17.5 8.3-9.1 400-450 30-32 50.2-53.6 27.4-30.2 15.9-18.0 9.3-10.2 2. Electrode wire with a diameter of 2.5 mm, the steel sheath of which makes up 75 ffi of the total wire weight and which has a core with the following composition: rutile concentrate ....................... ....... 28.8 Ferromanganese ................................. 11.6 Feldspar .. .................................... 3.3 sodium fluorosilicate .......... ................. 1.6 ferrosilicon ............................. .... 1.0 iron powder ................................... 54.0 Dueser Ekejtridibdrag guaranteed at Welding in the lower and inclined seam position excellent seam formation.

Die Nähte zeichnen sich durch hohe Wideratandsfähigkeit gegen Bildung von Rissen und Poren aus. Die Festigkeitseigenschaften des Schweißguts und der Schweißverbindung sind sehr hoch, was durch folgende Angaben bestätigt wird. Schweiß Licht- Zugfestig- Bruchdehnung Kerbschlagzähigkeit strom, beogen- keit, % kpm/ cm² A spannung kp/mm² bei Temperatur, °C V -------------------- +20 -60 320-350 27-29 50,5-51,6 29,0-30,2 17,0-19,5 7,5-10,8 400-450 30-32 52,0-53,5 27,5-28,5 17,2-18,5 7,3-8,8 3@ Elektrodendraht mit 3,0 mm Durchmesser, dessen Stahihülle 65 % des Gesamtdrahtgewichts ausmacht und der einen Kern mit nachstehender Zusammensetzung hat: Rutilkonzentrat ....o.......... 40 Ferromangan ....................................... 13,0 Feldspat .................................. . . . 6 Natriumfluorosilikat ............................... 2 Ferrosilizium ...................................... 2,0 Eisenpulver ........................................ 34,4.The seams are characterized by their high resistance to the formation of cracks and pores. The strength properties of the weld metal and the welded joint are very high, which is confirmed by the following information. Perspiration, light tensile strength, elongation at break, notched impact strength current, volatility,% kpm / cm² A voltage kp / mm² at temperature, ° C V -------------------- +20 -60 320-350 27-29 50.5-51.6 29.0-30.2 17.0-19.5 7.5-10.8 400-450 30-32 52.0-53.5 27.5-28.5 17.2-18.5 7.3-8.8 3 @ Electrode wire with a diameter of 3.0 mm, the steel sheath of which makes up 65% of the total wire weight and which has a core with the following composition: rutile concentrate .... o .......... 40 ferromanganese ...... ................................. 13.0 Feldspar ............. ...................... . . 6 Sodium fluorosilicate ............................... 2 Ferrosilicon ............... ....................... 2.0 iron powder ....................... ................. 34.4.

Dieser Elektrodendraht gewährleistet beim Schweißen von Kehl-und Stoßnähten ausgezeichnete Formung des Schweißguts und leichtes Lösen der Schlackenkruste.This electrode wire ensures when welding fillet and butt welds excellent shaping of the weld metal and easy loosening of the slag crust.

Der Schweißprozeß verläuft sehr stabil. Elektrodenmetall wird nicht verspritzt. 3ei+chweißen von Stoßverbindungen wurden hohe Festigkeitseigenschaften des Schweißguts festgestellt. Schweiß - Licht- Zugfestig- Bruchdehnung Kerbschlagzähigkeit strom, bogen- keit, % Kpm/ cm² A spannung kp/cm² bei Temperatur, °C V -------------------- + 20 - 60 350-400 28-30 50,6-51,6 27,0-29,0 15,9-18,2 8,3-9,1 450-500 33-36 53,6-55,2 26,4-28,3 15,5-18,0 7,5-8,1 Die angeführten Beispiele kennzeichnen in ausreichendem Paße die Vorteile des erSindungsgemaßen Drahtes.The welding process is very stable. Electrode metal is not spattered. When welding butt joints, high strength properties of the weld metal were found. Sweat - light, tensile strength, elongation at break, notched impact strength current, arc,% Kpm / cm² A voltage kp / cm² at temperature, ° C V -------------------- + 20 - 60 350-400 28-30 50.6-51.6 27.0-29.0 15.9-18.2 8.3-9.1 450-500 33-36 53.6-55.2 26.4-28.3 15.5-18.0 7.5-8.1 The examples given show the advantages of the wire according to the invention.

Der erfindungsgemäße Elektrodendraht gestattet es, mit Gleich- und mit Wechselstrom zu schweißen, sowie gewährleistet ausgezeichnete Nahtformung bei leicht lösbarer Schlackenkruste. The electrode wire according to the invention allows with constant and welding with alternating current, as well as ensuring excellent seam formation easily detachable slag crust.

Beim Auf schweißen wird eine Leistung von 15 kg/h erreicht. Absolut kein Elektrodenmetall wird verspritzt. Die mit dem Draht geschweißten Nähte zeichnen sich durch hohe Festigkeitseigenschaften und hohe Widerstandsfähigkeit gegen Bildung von Warmrissen aus. Iit dem Draht kann verrostetes und mit Zunder bedecktes Metall geschweißt werden. When welding, a performance of 15 kg / h is achieved. Absolutely no electrode metal is spattered. Draw the seams welded with the wire are characterized by high strength properties and high resistance to formation from hot cracks. Iit the wire can be rusted and tinder-covered metal be welded.

Claims (1)

P A T E N T A N S P R Ü C H : P A T E N T A N S P R Ü C H: Elektrodendraht zum Schweißen und Aufschweißen von Stählen in Schutzgasatmosphäre aus einem pulverförmig Kern in einer Stahlhülle, welcher Rutilkonzentrat und Ferromangan enthalt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß der pulverförinige Kern außer den erwähnten, in Gew.% des Kerngewichts angegebenen Bestandteilen Rutilkonzentrat .................. 20 ... 40 Ferromangan ...................... 10 ... 13, noch Feldspat ..................... 0,6 ... 6 Natriumfluorosilikat ... 0,6 ... 4,6 Ferrosilizium .................. 0,6 ... 2 enthält, der Rest aber aus Eisenpulver besteht. Electrode wire for welding and welding on steels in a protective gas atmosphere from a powdery core in a steel shell, which rutile concentrate and ferromanganese Contains that the powdery core except the above-mentioned rutile concentrate constituents, given in% by weight of the core weight .................. 20 ... 40 Ferromanganese ...................... 10 ... 13, still Feldspar ..................... 0.6 ... 6 Sodium fluorosilicate ... 0.6 ... 4.6 Ferrosilicon .................. 0.6 ... 2, but the remainder consists of iron powder.
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