DE2158647A1

DE2158647A1 - COPPER-NICKEL WEDDING ALLOY

Info

Publication number: DE2158647A1
Application number: DE19712158647
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Burggraf
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1971-11-26
Publication date: 1973-05-30
Also published as: BE791870A; FR2163070A5; IT971177B

Description

Frankfurt/Main, den 25,11.7' Mlk/WPFrankfurt / Main, 25.11.7 'Mlk / WP

6_FranVrurt__am Main- -Hedcternheim
Zeilweg6_FranVrurt__ at Main- -Hedcternheim
Zeilweg

prov«, Nrc 63 04 Vprov «, No. 63 04 V

Die Erfindung betrifft eine-ICapfer^Nickelc-Kaetlegierung, die ohne Zusatzwerkstcff schweißbar ist, mit 4 bis 45 % Ni gegebenenfalls bis Ο,5 % Co₅ bis 3 % Fe, bis 3 % Mn, Rest Cu einschließlich unvermeidbarer Verunreinigungen,, The invention relates to an-ICapfer ^ Nickelc-Kaetlegierung, which can be welded without additional work, with 4 to 45 % Ni if necessary up to Ο, 5 % Co ₅ to 3 % Fe, up to 3 % Mn, remainder Cu including unavoidable impurities ,,

Derartige Kupfer^Nickel-Knetlegierungen haben sich wegen Hirer guten mechanische)! und physikalischen Eigenschaften, insbesondere wegen ihrer Beständigkeit gegen Seewasser und Brauch— wasser aller Art zur Herstellung von Kondensatorrohren, Lei« tungsrob.ren, Rohrplatten, Blechen und anderen Halbzeuge für den chemischen Anlagen--· und Apparatebau bewährt.Such copper-nickel wrought alloys have become because of Hirer good mechanical)! and physical properties, especially because of their resistance to seawater and custom- water of all kinds for the production of condenser tubes, Lei « processing rob.ren, tube plates, sheets and other semi-finished products for proven in chemical plant and apparatus engineering.

Nachteilig ist, daß diese Legierungen beim Schweißen Schwierige keiten bereiten. Im Schweißgut oder in der Übergangszone treten häufig Poren auf, die nicht nur die mechanische Festigkeit der Schweißverbindung beeinträchtigen, sondern auch die Korrosion«- neständigkcit verschlechtern«, Die Pgrenbildung ist eine Folge der; Freiwerdens von Gasgemischen aus dem flüssigen und er··- starrenden Schweißgut wegen Überschreitung des Losungaver«· Diese Gasgemische setzen sich vorwiegend aus Np, Op,The disadvantage is that these alloys are difficult to weld prepare opportunities. Step in the weld metal or in the transition zone often pores that affect not only the mechanical strength of the welded joint, but also the corrosion «- persistence worsening «, the formation is a consequence the; Release of gas mixtures from the liquid and he ·· - rigid weld metal due to exceeding the Losungaver «· These gas mixtures are mainly composed of Np, Op,

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CO/CO- ^uucl Hp/H_o0 zusammen_g Np und Op stammen aus der Luft. CO/COp « Gemische bilden sich aus dem Sauerstoff der Luft und cbiii im Metall vorhandenen Kohlenstoff und/oder an den S chwe ißkarrten vorhandenen Ölhaltigen Schmutzfilmen ( ζ _a Bsp» Fett) ο fLj/HpO^Gemisclie bilden sich aus dem Sauerstoff der Luft und an den Schweißkanten vorhandenen Kohlenwasserstoffen bei nicht ausreichender Säuberung und Entfettung. Diese Porenbildung tritt praktisch bei allen Sehweißverfahren auf und auch selbst dann, wenn mit Schautzgas gearbeitet wird, da der Schutzgasschleier nicht in der Lage ist, das flüssige Schweißgut absolut dicht von der umgebenden Luft abzuschirmen_c CO / CO- ^uucl Hp / H _o 0 together _g Np and Op come from the air. CO / COp «mixtures are formed from the oxygen in the air and carbon present in the metal and / or oil-containing dirt films ( ζ _a example» fat) ο fLj / HpO ^ mixtures are formed from the oxygen in the air and on the welding cartridges Hydrocarbons present on the welded edges with insufficient cleaning and degreasing. This pore formation occurs practically in all visual welding processes and even when working with protective gas, since the protective gas curtain is not able to shield the liquid weld metal absolutely tightly from the surrounding air _c

Um der Porenbildung entgegenzuwirken sind besondere Schweißzusatzwerkstoffe entwickelt worden«, Aus der GB-PS 1 129 778 ist ein Zusatzwerkstoff auf Kupferbasis mit Ni, Fe, Mn und Ti bekannt geworden, der zwar porenarme Schweißnähte ergibt,gleichzeitig aber die Bildung von Schweißrissen, insbesondere bei dickeren Schweißnähten fördert. Durch Zugabe von Zr anstelle von Ti zu dem Schweißzusatzwerkstoff sollen porenfreie und rißfreie Schweißnähte erzielt werden sein.In order to counteract the formation of pores, special welding filler materials have been developed «. From GB-PS 1 129 778 a filler material based on copper with Ni, Fe, Mn and Ti has become known, which results in low-pore weld seams, but at the same time the formation of weld cracks, especially in promotes thicker welds. By addition of Zr instead of Ti to the welding filler material are crack-free and pore-free welds are made to be.

Das Schweißen mit Zusatzwerkstoffen ist jedoch umständlich und in vielen Fällen nicht anwendbar« Andererseits ist es nicht . möglich die Kupfer~41ickel--*Iüietlegierungen mit gasbindenden Zusätzen _? wie die Schweißzusatzwerkstoffe, etwa nach DIN 1736 mit 1,5 bis 3 % Titan oder nach der GB-PS 1 129 77o aufzubauen, weil dadurch bereits eine so starke Abnahme der Dehnung auf^ tritt, daß sie nicht mehr als line tie gierung verwendbar sind,-However, welding with filler metals is cumbersome and in many cases not applicable. “On the other hand, it is not. possible the copper nickel alloys with gas-binding additives _? like the welding consumables, for example according to DIN 1736 with 1.5 to 3 % titanium or according to GB-PS 1 129 77o, because this already causes such a strong decrease in elongation that they can no longer be used as a line tie , -

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine ohne Zu— satzwerkstoffe einwandfreie schweißbare Kupfer«--JTickel-.Kiietle~. gierung zu entwickeln» olme daß deren mechanischa und physikalische Eigenschaften beeinträchtigt werden«, * rosentlichThe invention is therefore based on the object of a substitute materials flawless weldable copper «- JTickel-.Kiietle ~. The desire to develop »olme that their mechanical and physical Properties are impaired «, * rosy

- 3 *< BAD ORIGINAL- 3 * <BAD ORIGINAL

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Uberraachenäei'weil se wurde gefunden, daß KupfeiVi]>Iickelf.-Krietle« gierungen der eingangs genannten Zusammensetzung dann einwand« frei ohne Zusatzwerkstoff schweißbar sind, wenn ihr Kohlenstoff«, gehalt auf Werte unter 0,05 % gebracht wird und wenn Titan in einer Menge von 0,05 bis 0.6$ zugesetzt wird.Surprisingly, it has been found that copper-nickel alloys of the composition mentioned at the beginning can be welded perfectly without filler metal if their carbon content is brought to values below 0.05 % and if titanium is in one Amount of $ 0.05 to $ 0.6 is added.

Das Ergebnis ist vor allem deswegen überraschend, v/eil Titan als gasbindendes Element die Scbweißrißbildung fördert und in.« folge geringer Löslichkeit eine Versprödung bei Cu-Ni und CuNiFe-Legierungen bewirkt.The result is above all surprising because titanium as a gas-binding element promotes the formation of weld cracks and in. " due to poor solubility, Cu-Ni and CuNiFe alloys become brittle causes.

Bei entsprechenden Versuchen mit der erfindungs gemäß en Legierung " wurden einwandfreie Schweißverbindungen erzielt, die weder Poren noch Risse aufwiesen. Besonders vorteilhaft ist ein Titanzuaatzvon 0,05 bis 0,15 %„ Corresponding tests with the alloy according to the invention "resulted in perfect welded joints which had neither pores nor cracks. A titanium percentage of 0.05 to 0.15 %" is particularly advantageous.

Es wurde ferner gefunden,daß Niob und Tantal den Titanzusatz ganz oder teilweise zu ersetzen verneigen, wobei jedoch der Ge^ samtgehalt der Elemente Ti, Nb und Ta in der Kupfer»Nickel« Knetlegierung 0,6 % nicht übersteigen soll.It has also been found that niobium and tantalum tend to replace the titanium additive in whole or in part, although the total content of the elements Ti, Nb and Ta in the wrought copper "nickel" alloy should not exceed 0.6%.

Die für Kupfer«Nickel-Kne tie gierungen geforderten Mindestwerte für die Dehnung im Zugversuch bei Raumtemperatur v/erden mit den erfindungsgemäßen Titanzusätzen durch Absehreckglühung ohne | weiteres erreicht. Bleibt der Titanzusatz unter 0,15%, so wird die geforderte Dehnung auch ohne Abschreckung erreicht.The minimum values required for copper-nickel kneading alloys for the elongation in the tensile test at room temperature v / earth with the titanium additives according to the invention by retractable annealing without | further achieved. If the addition of titanium remains below 0.15%, the required elongation is achieved even without quenching.

Das Schweißen ohne Zusatzwerkstoffe, das mit den erfindungs gemäßen Legierungen möglich ist, hat immer dann Vorteile, wenn automatische Verfahren angewendet worden sollen. Da kein Zusatzwerkstoff zugeführt werden muß, werden die Verfahren ein« fächer bzw; in einigen Sonderfällen erst praktisch mögliche Das gilt ζ „Bsp«, für das Hocbgeschwindigkeitsschweißen von Profilen und Rohren aus Bänder¹¹ mit Hilfe von Hochfrequenz-Schweiß·-- Welding without additional materials, which is possible with the alloys according to the Invention, always has advantages when automatic processes are to be used. Since no additional material has to be added, the processes are simplified or in some special cases only practically possible This applies ζ "Example", for ^{high-speed welding of profiles and tubes from strips 11} with the help of high-frequency welding · -

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anlagen. Außerdem wird auch das manuelle Schweißen in Zwangs- ■ lage vereinfachte Es ist auch möglich, bei dickeren Schweiß« nähten, die mehrere Lagen erfordern, zunächst eine kleine Wurzelnaht mit geringstem Durchhang ohne Zusatzdraht zu schweißen und darauf die Füllagen mit Zusatzdraht zu legen.,Investments. In addition, manual welding is also used in forced ■ Simplified layer It is also possible to start with a small root seam for thicker weld seams that require several layers to weld with the smallest slack without additional wire and to place the filler layers with additional wire on top.,

BAD ORiGINALBAD ORiGINAL

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3 O H R ν ν / ü b 9 b3 O H R ν ν / ü b 9 b

Claims

PATENT CLAIMS

1) Wrought copper-nickel alloy, weldable without filler material, with 4 "to 45 % nickel, possibly up to 0.5 % cobalt, up to 3 % iron, up to 3 % manganese, the remainder copper in addition to unavoidable impurities, characterized by a carbon. -
substance content of less than 0.05 % and a titanium additive
from 0.05 to 6 % _o

2) copper "-nickel" wrought alloy according to claim 1, characterized by adding 0.05 to 0.15% titanium.

3) wrought copper «nickel alloy according to one of claims 1 _% or characterized in that titanium is completely or partially replaced by niobium and / or tantalum _c