DE2140238C3

DE2140238C3 - Verwendung eines SchweiBzusatzwerkstoffes zum Schweißen von Stahl tür den Tieftemperatur-Einsatz

Info

Publication number: DE2140238C3
Application number: DE19712140238
Authority: DE
Inventors: Akira Takarazuka Andoh; Toshiyuki Osaka Kunihiro; Minoru Osaka Maeda; Akira Amagasaki Nagai
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1971-08-11
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DE2140238B2; FR2104321A5; NL7110925A; NO130863C; CA967785A; DK141039C; DE2140238A1; NO130863B; BE771268A; ES394718A1; DK141039B; SE379298B; GB1313033A

Description

5. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes der genannten Sonderstähle durchaus problematisch in Drahtform der im Anspruch 4 angegebenen 25 ist

Zusammensetzung mit einem Gehalt von bis Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 533 543

5% Wolfram, bis 0,2% Titan, bis 5% Kobalt ist bereits zum Schweißen von 9% Nickelstahl eine

und bis 10% Chrom, für den im Anspruch 1 Schweißelektrode aus einer Nickel-Eisen-Legierung

genannten Zweck. bekannt, die neben 11 bis 17% Chrom und 3 bis 9%

6. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes 30 Nickel noch 1 bis 4,5% Molybdän enthält. Wie weiter in Drahtform der im Anspruch 1 angegebenen unten gezeigt wird, wurde jedoch gefunden, daß bei Zusammensetzung, bestehend aus 5 bis 30% einem Molybdän-Anteil von weniger als 5% die Molybdän, bis 14% Wolfram, bis 2% Titan, bis angestrebte hohe Zugfestigkeit nicht erreicht werden 0,2% Kohlenstoff, bis 6% Kupfer, Rest Nickel, kann und auch beim Schweißen Wannrisse auftreten, für den im Anspruch 1 genannten Zweck. 35 Aus der USA.-Patentschrift 3 502 450 ist ferner

7. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes ein Schweißzusatzwerkstoff in Drahtform bekannt, in Drahtform der im Ansprüche angegebenen der aus 15 bis 22% Molybdän, 6 bis 8% Chrom, Zusammensetzung mit einem Gehalt von zusatz- 0,5 bis 5% Wolfram, Rest Nickel mit relativ geringen lieh bis 3% Niob und/oder bis 26% Eisen, für den Mengen an Kohlenstoff, besteht. Dieser Zusatzwerkim Anspruch 1 genannten Zweck. 40 stoff ist zum Schweißen von Nickellegierungen be-

8. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes stimmt, insbesondere Nickel-Molybdän-Chrom-Lein Drahtform der im Ansprache angegebenen gieruugen, die wegen ihrer hohen Warmfestigkeit Zusammensetzung mit einem Gehalt von zusatz- und Korrosionsbeständigkeit gegen Salzschmelzen lieh bis 5% Kobalt und/oder bis 13% Chrom für den Atomreaktorbau geeignet sind; für diesen für den im Anspruch 1 genannten Zweck. 45 Einsatzzweck werden mit dem genannten Zusatz-

9. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes werkstoff ein gutes Sch weiß vei haken und ausreiin Drahtform der im Ansprach 6 angegebenen chende Eigenschaften dei Schweißverbindung ange-Zusammensetzung mit einem Gehalt von zusatz- strebt

lieh bis 5% Kobalt und/oder bis 13% Chrom Aus der britischen Patentschrift 987 616 ist eine

sowie von bis 3% Niob oder bis 26% Eisen, für so blanke Schweißelektrode in Drahtform bekannt, die den im Ansprach 1 genannten Zweck. unter anderem aus 0,02 bis 0,5% Kohlenstoff, 10 bis

30% Chrom, 4 bis 10% Molybdän, 0,5 bis 4% Wolfram, 0,5 bis 4% Niob, 10 bis 45% Eisen, gegebenenfalls

bis 3% Kobalt, und 35 bis 65% Nickel besteht und

55 zum Lichtbogenschweißen von kaltzähen Nickelstählen verwendet wird. Es wurde nun gefunden, daß

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines — wie weiter unten noch erläutert wird — ein zum Schweißzusatzwerkstoffes auf Nickelbasis zum Schwei- Schweißen von Stahl für den Tieftemperatureinsatz ßen von Stahlteilen, die bei tiefen Temperaturen ver- besonders geeigneter Zusatzwerkstoff in Drahtform wendet werden, insbesondere als Konstraktionswerk- 60 auch ohne zwingenden Chrom-, Niob- und Eisenanteil stoff für Behälter oder Apparate zum Einsatz bei erhalten wird, wenn der Nickel- und vorzugsweise extrem niedrigen Temperaturen, z. B. für verflüssigte auch der Molybdängehalt erhöht und der Anteil der Gase wie flüssiger Stickstoff, flüssige Luft od. dgl. übrigen Elemente angepaßt wird.

Als kaltzäher Werkstoff für Tieftemperatur-Anlagen Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zusatzdraht

werden nickelhaltige Sonderstähle benutzt, vor allem 65 zum Schweißen von nickelhaltigem Stahl für den Stahl mit etwa 6% Nickel sowie Stahl mit etwa 9% Tieftemperatur-Einsatz zu schaffen, der für jede Art Nickel und niedrigem Kohlenstoffgehalt (sogenannte der obenerwähnten Schweißungen mit befriedigenden 9er Nickelstahl), die abweichend von normalen, Ergebnissen hinsichtlich der Verbindungsfestiekeit,

Ier Kerbschlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen, soll die Wolframmenge 14% nicht überschreiien. Ier Schweißbarkeit und der Schweißgüte verwendet Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit wird das

werden kann. teure Wolfram vorzugsweise in einer Menge von

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch nicht mehr als 5% verwendet

lie Verwendung eines SchweiBsisa'-zwerkstoffes in 5 Titan dient als wirksames Desoxydationsmittel

Drahtform, bestehend aus 5 bis 30% Molybdän, für die Legierungen des beschriebenen Typs und ent-

bis 14Vo Wolfram, Rest Nickel, zum Schweißen von fernt nichtmetallische Einschlüsse in dem Schweiß-

nickelhaltigem Stahl für den Tieftemperatur-Einsatz. metall Wenn das Titan jedoch in einer Menge von

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung mehr als 2% verwendet wird, beeinträchtigt es nicht

ergeben sich aus den Unteransprüchen. io nur die Ziehbarkeit, sondern führt beim Unterpulver-

Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand der Lichtbogenschweißen auch zu einem größeren Sih- Zeichnung näher erläutert ciumgehalt in dem Schweißgut als bei Verwendung F i g. 1 ist eine Kurvendarstellung des Zusammen- innerhalb des bevorzugten Bereiches, und es setzt

hanges zwischen dem Durchdringungsverhältnis (Ein- die Festigkeit herab.

brandverhältnis) und dem zulässigen Eisengehalt des 15 Der Titangehalt soll also nicht über 2% Hegen,

erfindungsgemäß zu verwendenden Schweißdrahtes Titan wirkt selbst dann noch kräftig desoxydierend,

im Hinblick u«f die Zugfestigkeit der Schweißverbin- wenn es in einer Menge von nicht mehr als 0,2% ein-

dung gemäß ASME-Norm; gesetzt wird. Beim Unterpulver-Uchtbogenschweißen

Fig. 2 bus 8 zeigen den Zusammenhang zwischen gestattet der Zusatz von Titan die Verwendung einer der Zugfestigkeit des Schweißgutes und der Menge 20 größeren Auswahl von Flußmitteln,
jeder einzelnen Legierungskomponente des zum Kobalt und Chrom erhöhen die Festigkeit der Schweißen von Stahl für den Tieftemperatur-Einsatz geschweißten Verbindung, jedoch ergibt die Ververwendeten Schweißzusatzwerkstoffes, und zwar zeigt wendung von Kobalt in einer Menge von mehr als die graphische Darstellung von 13% keinen entsprechenden Effekt Aus wirtschaft-

Fig. 2 den Einfluß des Wolframgehaltes in den 25 liehen Gründen verwendet man vorzugsweise nicht Teststücken Nr. 1,2,3, mehr als 3,5% Kobalt und nicht mehr als 10% Chrom. Fig. 3 den Einfluß des Kohlenstoffgehaltes in den Die Zugabe von Kohlenstoff erhöht ebenfalls die Teststücken Nr. 1,4 und 5, Zugfestigkeit der Schweißverbindung. In einer Menge F i g. 4 den Einfluß des Titangehaltes in den Test- von mehr als 0,2% beeinträchtigt Kohlenstoff jedoch

stücken Nr. 1,6 und 7, 30 die Rißbeständigkeit, so daß der Kohlenstoffgehalt

Fig. 5 den Einfluß des Kupfergehaltes in den 0,2% und vorzugsweise 0,02% nicht überschreiten Teststücken Nr. 1,8 und 9, sollte.

F i g. 6 den Einfluß des Chromgehaltes in den Test- Die Zugabe von Niob erhöht ebenfalls die Zugstücken Nr. 1 und 10, festigkeit der Schweißverbindung, jedoch setzt Niob

F i g. 7 den Einfluß des Niobgehaltes in den Test- 35 in einer Menge von mehr als 3 % die Ziehbarkeit

stücken Nr. 1,12 und 13, herab, weshalb der Niobgehalt 3% nicht überschreiten

Fig. 8 den Einfluß des Kobaltgehaltes in den soll. TeststUcken Nr. 1 und 14. Kupfer hingegen hat die Tendenz, die Festigkeit Der erfindungsgemäß zu verwendende Schweiß- der Schweißverbindung zu verringern, verbessert aber

draht wird zur Unterpulver-Lichtbogenschweißung 40 die Ziehbarkeit. Dementsprechend darf in Verbindung

und zur Edelgas-Lichtbogenschweißung in Form von mit Molybdän, Wolfram, Titan und den anderen

massivem Draht und zur Lichtbogenschweißung mit Elementen, die mit steigender Konzentration die Zieh-

umhüUter Elektrode nach Aufbringung einer Um- barkeit verringern, Kupfer in einer Menge von nicht

mantelung verwendet mehr als 6% verwendet werden, wobei der Anteil

Aus den Versuchsergebnissen wird die Rolle der 45 jedoch vorzugsweise nicht mehr als 2% beträgt. Elemente deutlich, aus denen sich der Schweißdraht Eisen läßt sich höchst wirksam zur Herstellung von

zusammensetzt billigen Schweißdrähten verwenden, aber eine Erhö-

Das Nickel in der Zusammensetzung erhöht die hung des Eisengehaltes führt zu einer Verschlechterung Zähigkeit der Schweißverbindung des nickelhaltigen der Güte des Schweißgutes und beeinträchtigt auch Stahles. Der Zusatz von Molybdän verleiht der 50 die Zugfestigkeit. Diese Tendenz tritt ausgeprägt auf Schweißverbindung eine erhöhte Zugfestigkeit und beim Unterpulver-Lichtbogenschweißen, wo aas

ist auch insofern günstig, als er das Auftreten von Durchdringungsverhältnis besonders hoch ist. Fig. 1

Warmrissen beim Schweißen verhindert. Wie bereits zeigt, welcher Eisengehalt im Schweißdraht hinsichtlich

erwähnt, wird das Molybdän in einer Menge von der Verbindungsfestigkeit gemäß ASME-Norm zu-

5 bis 30%, vorzugsweise 15 bis 25%, eingesetzt 55 lässig ist. In F i g. 1 gibt die Ordinate den Eisengehalt

Wenn jedoch der Molybdänanteil niedriger als 5% an. der hinsichtlich der Verbindungsfestigkeit für

ist, werden die vorgenannten Wirkungen nicht erzielt, den Schweißdraht zulässig ist. X bedeutet den Bereich

während Molybdän in einer Menge von mehr als 30% des Durchdringungsverhältnisses beim Lichtbogen-

die Ziehbarkeit des Schweißdrahtes ernstlich beein- schweißen mit umhüllter Elektrode, und Y beim

trächtigt und seine Herstellung erschwert. 60 Unterpulver-Lichtbogenschweißen. Man ersieht aus

Auch das Wolfram dient zur Erhöhung der Zug- dem Kurvenverlauf, daß der höchste zulässige Eisenfestigkeit der Schweißverbindung. Experimente haben gehalt in dem Schweißdraht bei einem maximalen ergeben, daß jedesmal, wenn die Wolframmenge um Durchdringungsverhältnis von 20% beim Lichtbogen· etwa 1% steigt, eine Erhöhung der Zugfestigkeit schweißen mit umhüllter Elektrode 26% beträgt. Da von etwa 2 kg/mm² erreicht wird. Da jedoch Wolfram 65 jedoch der zulässige Eisengehalt mit steigendem ein hohes spezifisches Gewicht hat und zum Ausseigern Durchdringungsverhältnis abnimmt, ist der Anteil neigt, verschlechtert die Verwendung von mehr als an Eisen so niedrig wie möglich zu halten und soll 14% Wolfram die Ziehbarkeit. Dementsprechend vorzugsweise 15% nicht überschreiten.

Das obenerwähnte Durchdringungsverhältnis wird dargestellt durch die Formel Querschnittsfläche der Durchdringung (Einbrand) Durchdringungsverhältnis (%) =

gesamte Querschnittsfläche des eingeschweißten Materials

100

Der Zusammenhang zwischen der Zugfestigkeit des gesamten Schweißgutes und der Menge der einzelnen den Schweißdraht aufbauenden Elemente, nämlich Wolfram, Kohlenstoff; Titan, Kupfer, Chrom, Niob und Kobalt, geht aus den F i g. 2 bis 8 hervor; er wurde an den in Tabelle 10 aufgeführten Teststücken bestimmt

In den graphischen Darstellungen der F i g. 2 bis 8 ist der Prozentgehalt des betreffenden Elements als Abszisse, die Zugfestigkeit des Schweißgutes insgesamt (kg/mm²) als Ordinate aufgetragen. Die Bezugsziffern beziehen sich auf die Nummern der Teststücke. In F i g. 6 ist mit A der Wert angedeutet, oberhalb dessen die Warmverarbeitungsfähigkeit gering ist.

Auf Grund des synergistischen Effektes der vorgenannten Elemente lassen sich mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden Schweißdraht hervorragende Resultate hinsichtlich der Festigkeit der Verbindung, der Kerbschlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen, der Schweißbarkeit und der Güte der Schweißung erzielen. Wenn Behälter für verflüssigtes Gas oder andere Apparate zum Einsatz bei sehr niedrigen Temperaturen aus Stahl unter Verwendung des erfindungsgemäß zusammengesetzten Schweißdrahtes hergestellt werden, zeigen die Schweißungen befriedigende Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen.

Es folgen Ausführungsbeispiele für die Erfindung. Beispiel 1

Stahl mit einem Gehalt von 9% Nickel wurde unter Verwendung eines Schweißdrahtes mit einem Durchmesser von 4,0 mm geschweißt, und zwar nach dem Unterpulver-Lichtbogenschweißverfahren. Die Zusammensetzung des Schweißdrahtes und die Zusammensetzung des Schweißgutes sind in Tabelle 1 angegeben, und die Zusammensetzung des 9er Nickelstahls in Tabelle 2.

Tabelle 1 [Gewichtsprozent]

Schweißdraht...
Schweißgut

Ni

Rest
41,68

Zusammensetzung
Mo W Cu

22,54

3,64
L.82

0,036
0,048

Fe

Tabelle 2 [Gewichtsprozent]

	C	S	Zusa	P j	S	1«	Fc
Blech dicke	0,082			0,007	0,003	8,79	Rest
0,60

Die Schweißbedingungen sind in Tabelle 3 wiedergegeben; die eingeschlossenen Winkel "betrugen 80° anf der Vorderseite und 90° auf der Rückseite {X-Fonn).

	Tabelle.'	i	Bogen- spannung [V]	Schweiß geschwindig keit [cm/min]
Schweißfolge IO	Schweiß- strom [A]	35 35	35 35
Vorderseite Rückseite	850 850

Tabelle 4

20

0,395 44,192 Zugfestigkeit

[kg/cm²]

68,0

Dehnung (auf 10 mm)

im SchweiO-gut
[

51,0

in Schweißverbindung
t%]

7,0

Bruchstelle

an Schweißgut
und Schweißverbindung

Es folgen die Ergebnisse der Biegeprüfung der Schweißverbindung. Der Test wurde durchgeführt

gemäß ASME Boiler and Pressure Vessel Cord

Section DC, Part A, Q-13. Tabelle 5 gibt das Resultat

des Biegetestes.

—

	Tabelle	5	Ergebnis
Biegeradius	Biegewinkel		keine Rißbildung
19 mm	180°

Dieses Ergebnis zeigt, daß die Schweißverbindung beim Biegen eine genügende Dehnung aufweist

Ferner gibt Tabelle 6 die Ergebnisse des Charpy-Kerbschlagversuchs nach ASTM A-370-22(a) (JIS-Z 2202, Nr. 4 specimen) wieder.

Tabelle 6

55

	Kerbschlagzähigkeit	Schmelz-	Wärroe- emflnB- zone	Wärme- einflußzone
		Omc	(3 mm von	(6 nun von
Teststück	(Schlagarbeit) bei - 196°C [kg - m]		linie)	Schmelz- nnie)
	Mitte des	13,66	19,11	8,40
	Schweiß	13«3	17,29	8,10
A	gutes	14,77	18,50	8,37
B	14,94	13,82	1830	8^9
C	12,76
Mittelwert	15,07
	14,25

* us dea vorstehenden Versuchseigebnisseo ist ersichtEch, daß die Schweißverbiodungen, die unter Verwendung des SchweiBdrahtes nach diesem Bei- «S spiel «halten warden, ausreichende mechanische Eigenschaften hatten. Die SchweiBung erwies sich bei der Untersuchung hmskäiffieh der Form der Perlen als ausgezeichnet and benies gate Schweißoarken!.

Beispiel 2

Unter Verwendung eines Schweißdrahtes der Zusammensetzung von Tabelle 7 wurde 9er Nickelstahl mit der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 bei denselben Bedingungen nach dem Unterpulver-Lichtbogenschweißverfahren geschweißt.

Tabelle 7 [Gewichtsprozent] Schweißdraht

Zusammensetzung
Ni Mo W Cu

Rest

5,35

10,28 0,034 0,428

daß die Schweißverbindung befriedigende sche Eigenschaften bei extrem tiefen Temperaturen hat.

Beispiel 4

Unter Verwendung eines Schweißdrahtes der Zusammensetzung von Tabelle 9 wurde 9er Nickelstahl mit der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 unter denselben Bedingungen nach dem Unterpulver-Lichtbogenschweißverfahren geschweißt

Tabelle 9 [Gewichtsprozent]

In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde die Schweißung der Zugprüfung der Verbindungen, der Biegeprüfung und der Kerbschlagzähigkeitsprüfung nach Charpy unterworfen. Verglichen mit der Schweißverbindung von Beispiel 1 ergab sich hier eine etwas geringere Zugfestigkeit der Schweißverbindung, während die anderen Eigenschaften etwa gleich waren. Dies zeigt, daß die Schweißverbindung bei extrem tiefen Temperaturen befriedigende mechanische Eigenschaften hat

Beispiel 3

Unter Verwendung eines Schweißdrahtes der in Tabelle 8 angegebenen Zusammensetzung wurde 9er Nickelstahl der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 unter denselben Schweißbedingungen nach dem Unt^rpulver-Lichtbogenschweißverfahren geschweißt.

Tabelle 8 [Gewichtsprozent] Schweißdraht ... Zusammensetzung

Ni

Rest

Mo

21,32

4,98

Cu

0,045

0,625

Schweißdraht ...

Ni

Rest

Zusammensetzung
Mo W Cu

28,96

2,58

0,451

0,274

Die Zugprüfung der Verbindung, die Biegeprüfung und die Kerbschlagzähigkeitsprüfung nach Charpy wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 an der Schweißung durchgeführt. Dabei ergab sich, daß — verglichen mit der Schweißverbindung nach Beispiel 1 — diese Schweißverbindung eine etwas höhere Zugfestigkeit hatte, während ihre anderen Eigenschaften etwa die gleichen waren. Dies zeigt, In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde die Zugprüfung der· Verbindung, die Biegeprüfung und die Kerbschlagzähigkeitsprüfung nach Charpy an der /Schweißung durchgeführt. Dabei ergab sich, daß — verglichen mit der Schweißverbindung von Beispiel 1 — diese Schweißverbindung eine etwas höhere Zugfestigkeit hatte, während die übrigen Eigenschaften etwa die gleichen waren. Dies zeigt befriedigende mechanische Eigenschaften bei extrem tiefen Temperaturen.

Beispiel 5

13 Schweißdraht-Teststücke mit einem Durchmesser von 3,2 mm wurden hergestellt, indem verschiedene andere Legierungsbestandteile zu den in den Beispielen 1 bis 4 gezeigten Nickel-Molybdän-Wolfram-Legierungen zugesetzt wurden. Unter Verwendung dieser Teststücke wurde 9er Nickelstahl nach dem Unterpulver - Lichtbogenschweißverfahren verschweißt Anschließend wurde die Zugfestigkeit des gesamten Schweißgutes geprüft und die Kerbschlag-

Zähigkeitsprüfung nach C h a r ρ y an dem Schweißgut durchgeführt

Tabelle 10 gibt die Zusammensetzungen der für die Prüfungen verwendeten Schweißdrähte an, Tabelle 11 die Zusammensetzung des 9er Nickelstahls, Tabelle 12 die Schweißbedingungen, Tabelle 13 die Ergebnisse der Zugprüfung und Tabelle 14 die Ergebnisse der Kerbschlagzähigkeitsprüfung nach Charpy. Die Bezifferung der Teststücke in Tabelle 13 und 14 stimmt mit der der Teststücke nach Tabelle 10 überein.

Tabelle 10 [Gewichtsprozent]

T-eststüclc '	1	C	Mo	W	Zusammensetzung	Ti	Cu	Cr ι	Fe _f	Nb	Co j	Ni
i		0,01	20,5	3^3	0,09	1,02	0,04	L08 I	!		Rest
3 \	0,02	19,88	5,88	0,06	0,98	0,06 i	0^95 i	';	— i	Rest
4 !	0,01	18,89 !	13,50	0,05	0,95	0,04 :	0*>6		— I	Rest
B'- \	ÖjO5	20,66	2^5	0,06	0,95	0,04 i	«£5	^!	— \	Rest
6 . i		ZW	,3,20	0,04	0^8	0,06	>im	— ;	— !	Rest
7	©JJ2 j		3,07	Oi36	1,02 j	0,02		—	— i	Rest
8	0,02	20,40	3,23	1,60	()y98	0,05	0,98	— ^;	— ;	Rest
9	0,02	19J90	3,25	0j07	£60 "	0,06	1,00	:	— '	Rest
	0,01	2033	333	0,08	5,20	0,07	1,03	— i	;	Rest

409681/333

Fortsetzung

TeUstück	C	Mo	W	Zusammensetzung	Ti	Cu	Cr	Fe	Nb	co :	Ni
	0,02	18,40	3,25	0,10	0,88	12,25	0,10		,	Rest
10	0,02	19,68	3,44	0,18	1,00	0,07	1,00	2,00	—	Rest
11	0,01	19,70	3,30	0,12	1,08	0,07	1,03	2,54	—	Rest
12	0,02	20,40	3,05	0,11	1,00	0,08	1,00	—	3,50	Rest
13

	C	Tabelle 11	[Gewichtsprozent]	Z Mn	usammensetzui P	ig	S	Ni	Fe
	0,07			0,57	0,01		0,005	8,97	Rest
Blechdicke 19 mm		~i
	Si
0,25

Tabelle 12

Schwei Ostrom tA]	Bogen spannung [V]	Schweiß geschwindigkeit [cm/min]
400	30	40 '

Tabelle 13

Teststück	Zugfestigkeit des gesamten Schweißgutes
	[kg/mm²]
1	64,8
2	68,9
3	74,8
4	66,7
5	74,0
6	64,8
7	67,0
8	63,0
9	58,3
10	66,2
11	64,6
12	67,0
13	65,2

Tabelle 14

Teststück	Kerbschlagzähigkeit
	(Schlagarbeit) bei - 196 C [kg m]
25 7	10,49
8	10,49
9	11,07
10	13,38
30 H	13,38
12	11,07
13	12,24

Teststück	Kerbschlagzähigkeit
	(SchlagarbdtJ Bd -196°C [ig m]
1	<1224 -
i 2	13,67
3	13,09
. 4	12£1 ■··-.
,. ,.,: 5	32£4
6	1224

Die Versuchsergebnisse zeigen das folgende an:

Teststück Nr. 1, das hinsichtlich der es zusammensetzenden Elemente ähnlich dem Schweißdraht von Beispiel 1 war, ergab eine Zugfestigkeit des gesamten Schweißgutes von 64,8 kg/mm², während die Schweißung im Beispiel 1 eine Zugfestigkeit der Verbindung

von 68,0 kg/mm² hatte. Wenn also das Schweißgut insgesamt eine Zugfestigkeit von etwa 64 kg/mm² hat, ergibt sich, daß die Zugfestigkeit der Schweißverbindung gut über 66,8 kg/mm² hegt, wie nach ASME-Normen angegeben. So wurde die gesamte Zugfestig-

45keit des Schweißgutes der anderen Teststücke mit einer Untergrenze von etwa 64 kg/mm² abgeschätzt. Im Licht dieser Beurteilung ergibt sich aus den Resultaten der Zugprüfung des Schweißgutes insgesamt gemäß Tabelle 13, daß die Stücke 1 bis 7 und

so 10 bis 13 eine sehr befriedigende Zugfestigkeit haben, wählend bei den Teststücken 8 und 9 die Notwendigkeit besteht, die Menge von einem oder zwei der Elemente, die die Zugfestigkeit verbessern, zu erhöhen. Es wurde ferner gezeigt, daß Kupfer als Zusatz

SS zu dem Schweißdraht die Ziefibarkeit bei der Fabrikation der Schweißdrähte erhöht

Die besonderen Beispiele ans der vorstehenden Beispielsreihe des Schweißdrahtes enthielten kleinere Mengen — weniger als. etwa 1% Eisen and

Kupfer, and diese Metalle übten keinen merklichen nachteiligen Effekt aus. Der Ausdruck »Rest Nickel« soll dementsprechend bedeuten, daß das Nickel auch kleine Mengen Bisen and Kupfer enthalten kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

niedriglegierten Stählen bei extrem tiefen Tempera Patentansprüche: türen eine hohe Festigkeit und Duktilität aufweiset Obwohl derartiger Stahl gute Schweißeigenschaftej

1. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes hat, konnte bisher kein Scbweißzusatzwerkstoff ent in Drahtform, bestehend aus 5 bis 30%, Vorzugs- S wickelt werden, der ein Schweißgut ergibt, das ü weise 15 bis 25%, Molybdän, bis 14% Wolfram, seiner Zusammensetzung and seinen sch« Rest Nickel, zum Schweißen von nickelhaltigem Eigenschaften dem Ausgangsstahl entspricht Da Stahl für den Tieftemperatur-Einsatz. Hauptproblem bestand darin, in einem ferritischei

2. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes Schweißgefüge bei -196° C eine befriedigende Zähig in Drahtform der im Anspruch 1 angegebenen io keit zu erreichen. Deshalb wurden zunächst austeni Zusammensetzung mit bis 5% Wolfram für den tische Schweißzusatzwerkstoffe verwendet, die ein< im Anspruch i genannten Zweck. vergleichbare Zähigkeit, jedoch etwas niedrigen

3. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes Schweißnahtfestigkeitsweite aufweisen als der Grund in Diahtform der im Anspruch 1 oder 2 ange- werkstoff. Nachstehend sind einige der bisher vergebenen Zusammensetzung, der zusätzlich bis 15 wendeten Schweißzusatzwerkstoffe angegeben :Auste-26% Eisen enthält, für den im Anspruch 1 genann- nitischer 25/?O-CrN'-Stahl, eine Legierung mit 60% ten Zweck. Nickel, i5% Quom, Rest Eisen und Zusatzwerkstoffe

4. Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffes dk-eiwa 70% Nickel, 15% Chroir, Rest Eisen enthaltet in Drahtform der im Anspruch 1 angegebenen ° (s. hierzu die Veröffentlichung des Nickel-Infonna-Zusammensetzung, bestehend aus 5 bis 30% 20 tionsbüros »Das Schweißen von 9% Nickelstahl«. Molybdän, bis 14% Wolfram, bis 2% Titan, bis Düsseldorf, 1963, S. 3). Durch Schweißverbindungen 5% Kobalt, nicht mehr als 13% Chrom, Rest geringerer Festigkeit wird jedoch die Gesamtfestigkeit Nickel, für den im Anspruch 1 genannten Zweck. der Konstruktion beeinträchtigt, so daß der Einsatz