DE2133685C3

DE2133685C3 - Fülldrahtelektrode

Info

Publication number: DE2133685C3
Application number: DE19712133685
Authority: DE
Inventors: Johannes Gerardus Eindhoven Verhagen (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1978-09-21
Also published as: NL169839B; NL169839C; FR2101837A5; GB1332948A; NL7010587A; DE2133685A1; JPS5246892B1; BE770088A; DE2133685B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fülldrahtelektrode zum Lichtbogenschweißen in einem Schutzgas, wobei die Elektrode aus einem rohrförmigen Mantel auf Basis von Eisen und einem schlackenbildende Bestandteile enthaltenden Kern besteht; weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen in einem Schutzgas unter Verwendung dieser Fülldrahtelektrode.

Eine derartige Fülldrahtelektrode ist bereits bekannt. Bei der bekannten Fülldrahtelektrode enthält der Kern Titandioxyd und Siliciumdioxyd, wobei das Verhältnis der Gewichtsmengen von Titandioxyd und Siliciumdioxyd zwischen 10 : I und 1 : 1,5 liegt und die Gewichtsmengen an Titandioxyd und Siliciumdioxyd zusammen mindestens 3,5 Gew.-% und zusammen mit denen anderer mineralischer Bestandteile des Kernes höchstens 9 Gew.-% betragen, berechnet auf die gesamte Elektrode. Für diese bekannte Elektrode ist angegeben, daß sie zum Schweißen von Werkstücken auf Basis von Eisen und z. B. von Werkstücken aus nicht völlig desoxydiertem Stahl mindestens 0,3 und höchstens 2,5Gew.-% Mangan und mindestens 0,3 und höchstens 1,5 Gew.-% Silicium enthalten soll.

Es hat sich herausgestellt, daß mit dieser bekannten Elektrode beim Lichtbogenschweißen in einem Schutzgas zwar Schweißen mit einem schönen Äußeren erhalten werden können, daß das Schweißen nahezu ohne Spritzen erfolgt und daß eine gute Schlackenabhebung erhalten wird. Die mit der bekannten Elektrode erhaltenen Schweißen weisen aber, insbesondere bei niedriger Temperatur, verhältnismäßig niedrige Kerbschlagzähigkeitswerte auf.

Die Erfindung bezwackt, eine Fülldrahtelektrode zu schaffen, die die günstigen Eigenschaften der bekannten Elektrode aufweist, mit der aber Schweißen erhalten werden können, die auch bei niedriger Temperatur hohe Kerbschlagzähigkeitswerte haben.

Es wurde gefunden, daß dies mit einer Fülldrahtelektrode erzielt werden kann, die eine größere Menge Mangan als die bekannte Fülldrahtelektrode und verhältnismäßig wenig oder kein Silicium enthalt

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fülldrahtelektrode zum Lichtbogenschweißen in einem Schutzgas, z. B. Kohlensäure, Argon oder Gemischen dieser beiden Gase, gegebenenfalls zusammen mit Sauerstoff, die aas einem rohrförmigen Mantel auf Basis von Eisen und einem titandioxyd- und siliciumdioxydhaltigen Kern besteht, wobei das Verhältnis der Gewichtsmengen von Titandioxyd und Siliciumdioxyd zwischen 5 : 1 und 1 : 1 liegt und die Gewichtsmengen an Titandioxyd und Siliciumdioxyd zusammen mindestens 3,5 Gew.-% und zusammen mit denen anderer mineralischer Bestandteile des Kernes höchstens 9Gew.-% betragen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Mangangehalt der Elektrode 2,9-3,5 Gew.-% und ihr Siliciumgehalt 0-0,6 Gew.-% beträgt.

Alle in der Beschreibung und in den Patentansprüchen genannten Prozentsätze sind auf die gesamte Elektrode bezogen. Eisenpulver und anderes Metallpulver, erwünschtenfalls zur Bildung der richtigen Legierung zugesetzt, werden nicht zu den mineralischen Bestandteilen gerechnet.

Der Mantel der Elektrode hat Eisen als Basisbestandteil. Er kann diejenigen Legierungsbestandteile enthalten, die benötigt werden, um die Zusammensetzung der Elektrode an die Zusammensetzung des Werkstückes, an dem geschweißt werden muß, anzupassen. Mangan und Silicium können einen Teil des Materials bilden, aus dem der Mantel besteht. Die betreffenden Legierungsbestandteile und Mangan und Silicium, z. B. in Form von Ferromangan und Ferrosilicium, können aber auch im Kern vorhanden sein. Gewöhnlich ist letzteres der Fall, weil dadurch die gewünschte Menge jedes der Legierungsbestandteile und von Mangan und Silicium auf einfache Weise an die jeweiligen Anforderungen beim Schweißen eines bestimmten Werkstückes angepaßt werden kann.

Der Kern der Elektrode nach der Erfindung kann auch Eisenpulver und lichtbogenstabilisierende Stoffe, wie Kalifeidspat, enthalten.

Die Elektrode kann auf an sich bekannte Weise hergestellt werden, z. B. indem ein Metallband zu einem Rohr geformt und während des Formvorgangs das Material des Kernes, in der Regel als ein pulverförmiges Gemisch der betreffenden Bestandteile, darin angebracht wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert.

Die dabei gegebenen Kerbschlagzähigkeitswerte bei verschiedenen Temperaturen wurden an Versuchsstäben von 10 x 10 x 55 mm mit einer V-förmigen Kerbe gemessen, deren Öffnungswinkel 45°, deren Tiefe 2 mm und deren Bodenradius 0,25 m betrug (Charpy V-notch). Die Stäbe waren senkrecht zur Schweißrichtung aus Platte und Schweiße zusammengesetzt, und die V-förmige Kerbe war in der Mitte der Schweiße senkrecht zur Oberfläche der Schweiße angebracht.

Die Schweißen wurden durch waagrechtes Stumpfnahtschweißen mit einer Elektrode von 1,6 mm Durchmesser erhalten. Lichtbogenspannung 32 V, Schweißstrom 400 A, Schutzgas Kohlensäure. Es wurde an 25 mm dicken Stahlplatten geschweißt, die aus 0,13Gew.-% C, 0,6Gcw.-% Mn, 0,04Gew.-% Si, Rest Eisen, bestanden. Die Spaltbreite betrug 13 mm.

Die Schweißversuche wurden mit Elektroden verschiedener Zusammensetzungen durchgeführt. In der Tabelle sind clic Ergebnisse zusammengefaßt.

In Spalte 1 der Tabelle ist die Nummer des Versuchs und in Spalte 2 die Zusammensetzung der Elektrode angegeben; in Spalte 2 ist der Gehalt der nicht aus Eisen bestehenden Bestandteile in Gew.-"/,,, be-

rechnet auf den ganzen Draht, angegeben (K-FeId bedeutet Kalifeldspat). In Spalte 3 sind die Kerbschlagzähigkeitsweite in kg/cm² bei den in dieser Spalte erwähnten Temperaturen angegeben. Die Nummern 1-4 beziehen sich auf Versuche mit Elektroden gemäß der Erfindung; die Nummern und 6 - vergleichsweise - auf Versuche mit anderen ähnlichen Elektroden.

Tabelle

Spalte 1	Spalte 2	SiO₂	K-FeId	Spalte 3	OC	+20C
Versuch	Elektrodenzusammensetzung		Kerbschlagzähigkeit
	Mn Si TiO,		-40 C -20 C

3,0 2,9 3,4 3,3 2,2 2,7

0,6 0,4 0,2 0,0

0,6 0,4

2,9 2,8 3,0 3,0

3,0 3,2

1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0
1,0
1,1
1,1
1,0
1,1

6,3

5,5 4,9 5,5 0,9 1,7

9,8

7,2

10,7

8,8

1,8 3,8

12,9 10,2 14,1 11,0

5,4 9,2

16,3 15,2 14,9 14,7

9,0 13,2

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß mit Elektroden nach der Erfindung Schweißen erhalten werden, die insbesondere bei niedrigeren Temperaturen erheblich höhere Kerbzähigkeitswerte aufweisen als Schweißen, die mit ähnlichen Elektroden erhalten werden, die aber in bezug auf den Mangangehalt eine andere Zusammensetzung als die erfindungsgemäßen Elektroden haben.

Claims

Patentanspruch:

Fülldrahtelektrode zum Lichtbogenschweißen in einem Schutzgas, die aus einem rohrförmigen Mantel auf Basis von Eisen und einem titandioxyd- und siliciumdioxydhaltigen Kern besteht, wobei das Verhältnis der Gewichtsmengen von Titandiuxyd und Siliciumdioxyd zwischen 5 : 1 und 1 : 1 liegt und die Gewichtsmengen an Titandioxyd und i<> Siliciumdioxyd zusammen mindestens 3,5 Gew.-% und zusammen mit denen anderer mineralischer Bestandteile der Kerne höchstens 9Gew.-% betragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mangangehalt der Elektrode 2,9-3,5 Gew.-% und r> ihr Siliciumgehalt 0-0,6 Gew.-% beträgt.