DE2242236A1 - Schweisszusatzwerkstoff - Google Patents

Schweisszusatzwerkstoff

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DE2242236A1
DE2242236A1 DE19722242236 DE2242236A DE2242236A1 DE 2242236 A1 DE2242236 A1 DE 2242236A1 DE 19722242236 DE19722242236 DE 19722242236 DE 2242236 A DE2242236 A DE 2242236A DE 2242236 A1 DE2242236 A1 DE 2242236A1
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DE
Germany
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chromium
welding
nickel
steels
composition
Prior art date
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Pending
Application number
DE19722242236
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Dipl Ing Dr Bekcer
Theodro Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ver Deutsche Metallwerke AG
Original Assignee
Ver Deutsche Metallwerke AG
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Publication date
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Priority to ES416536A priority patent/ES416536A1/es
Priority to JP8254073A priority patent/JPS4959052A/ja
Priority to FR7327663A priority patent/FR2197686B3/fr
Priority to GB3729173A priority patent/GB1410156A/en
Priority to IT2816873A priority patent/IT993770B/it
Publication of DE2242236A1 publication Critical patent/DE2242236A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent

Landscapes

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

Description

VEREINIGTE DEUTSCHE METALLWERKE . , Frankfurt (Main), 24.8.1972
Aktiengesellschaft DrQ/GKp
6 Frankfurt (Main)-Heddernheim
Zeilweg
Prov. Nr. 7023 V
S chv/eiß zusatzwerkstoff
Die Erfindung betrifft einen Schweißzusatzwerkstoff auf Niekel-Chrom-Basis zum Verbinden kaltzäher Stähle unter- ... . einander sowie in Verbindung mit unlegierten Baustählen, Kesselstählen und korrosionsbeständigen kaltzähen austenitischen Chrom-Nickel-Stählen nach dem Unterpulver- ' ;-schweißverfahren. -
Das Unterpulverschweißen gehört zu den Hochleistungsschweiß*- verfahren. Gegenüber anderen Verfahren, die mit offenem .-Lichtbogen arbeiten, ist hierbei die Wärmestrahlung durch··., das aufgeschüttete Pulver so stark behindert, daß der * · Wärmewirkungsgrad deshalb sehr girfe 1st, Der Lichtbogen " brennt unter der Pulverschüttung ίχι einer Schiackeriblase,. die mit ionisierten Gasen gefüllt is,t.
Das Unterpulverschweißen eignet sich: für die verschiedensten Schweißarbeiten, beispielsweise für Verbindungen im Schiffbau, für die Herstellung von Druckgefäßen, Brückträgern, Leitungsrohren, Feinblechmänteln oder dgl.. Das Verfahren wird sowohl für Stumpf nähte wie auch für Kehlnähte angewendet.
Bei der Anwendung des Unterpulverschweißens zur Herstellung von aus kaltzähen Stahlblechen, insbesondere aus Stahlblechen des Typs X8Ni9, bestehenden Druckbehältern für den Transport und die Lagerung von Flüssigkeiten mit Temperaturen von unter 00C, vorzugsweise -180 bis -200°C, insbesondere von
409810/0682
-ι ^ «f Z Z J O
verflüssigtem Erdgas, hat sich gezeigt, daß sich mit den zum Verbinden der kaltzähen Stahlbleche üblicherweise verwendeten Schweißzusatzwerkstoffen auf Nickel-Chrom-Basis vorzugsweise der Zusammensetzung in Gew.% 18 bis 22 % Chrom, 2,5 bis 3,5 % Mangan, 2,0 bis 3,0 % Niob, 1 bis 3 % Eisen, 0,2 bis 0,75 % Titan, 0,1 bis 0,5 % Silizium, 0,02 bis 0,1 % Kohlenstoff, Rest Nickel, nicht die für die genannten Zwecke geforderten Gütewerte von > 70 kp/mm Zugfestigkeit, >45 kp/mm 1 %-Dehngrenze,>20 % Bruchdehnung für das aus den genannten Schweißzusatzwerkstoffen hergestellte reine Schweißgut sowie die geforderten Gütewerte>70 kp/mm Zugfestigkeit, > 50 kp/mm 1 Si-Dehngrenze, >18 % Bruchdehnung für die hergestellte Schweißverbindung erzielen lassen, obwohl der Schweißzusatzwerkstoff für Tief temperatur en bis -196°C zugelassen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Schweißzusatzwerkstoff auf Nickel-Chrom-Basis 2x1 entwickeln, der den gestellten Anforderungen gerecht wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Schweißzusatzwerkstoff der Zusammensetzung in Gew.%
16 bis 22 % Chrom
0,05 bis 6 % Mangan
2 bis 5 % Niob
0,05 bis 0,4 % Silizium
3 bis 6 % Eisen 0,1 bis 2 % Titan
3 bis 8 % Molybdän 0,03 bis 0,2 % Kohlenstoff Rest Nickel.
Eine bevorzugte Zusammensetzung des Schweißzusätzwerkstoffes ist
18 bis 20 % Chrom
3,0 bis 3,5 % Mangan
2,5 bis 3 % Niob
0,1 bis 0,3 % Silizium
4,5 bis 5f^ % Eisen
0,5 bis 1 % Titan
5,5 bis 6,5 % Molybdän
0,08 bis 0,12 % Kohlenstoff Rest Nickel.
i(:r U- 409810/0682 ~ 3 ~
Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung des Schweißzusatzwerkstoffes wird, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, die geforderte Zugfestigkeit bei ausreichend hoher Duktil!tat des Schweißgutes sowie der Schweißverbindung
erzielt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, dem ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der zum Stand der Technik gehörende Nickel-Chrom-Werkstoff verwendet wurde, vergleichend gegenüber
gestellt ist.
Bei beiden Ausführungsbeispielen diente als Zusatzmaterial die Kombination eines 3 mm Durchmesser aufweisenden
Schweißdrahtes mit einem handelsüblichen feinkörnigen,
agglomerierten Schweißpulver der Zusammensetzung 5 % SiOp > 7 % TiO2, 25 % Al2O3, 7 % MnO und 55 % CaO + CaS2, das
während des Schweißvorgangs der Schweiß stelle kontinuierlich zugeführt wurde. Die Verbindungsschweißung wurde jeweils an X8Ni9-Blechen der Größe 15 χ 250 χ 400 mm mit einer V-Naht mit einem Öffnungswinkel von 50° bei 350 A und 28 V durchgeführt. Die Schweißgeschwindigkeit betrug 60 cm/min..
Im ersten Ausführungsbeispiel wurde ein Schweißdraht der
erfindungsgemäßen Zusammensetzung,- bestehend aus
20 % Chrom
3,5 % Mangan ·
1 % Titan
5,5 % Eisen
0,2 % Silizium
6,5 % Molybdän "
2,5 % Niob
0,1 % Kohlenstoff
Rest Nickel,
verschweißt. Die mechanische Untersuchung des Schweißgutes sowie der Schweißverbindung ergab folgende Gütewerte:
A09810/0682 .0^NAL INSPECTED
Schweißgut Schweißverbindung
Zugfestigkeit 74,5 kp/ram 75 kp/mm^
2 2
1 ?6-Dehngrenze 48,5 kp/mm 58 kp/mra
Bruchdehnung 35 # 22 %
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wurde der zum Stand der Technik gehörende Schweißdraht der Zusammensetzung
20 % Chrom
3,5 Jo Mangan
3 % Niob
3 % Eisen
0,5 % Silizium
0,75 % Titan
0,1 % Kohlenstoff Rest Nickel
verwendet. Dabei wurden folgende Gütewerte für das Schweißgut sowie für die Schweißverbindung ermittelt:
Schweißgut Schweißverbindung
2 ρ
Zugfestigkeit 61,5 kp/mm 67 kp/ram
2 ?
1 Jo-Dehngrenze 36,9 kp/mm 54 kp/mm
Bruchdehnung 30 % 18 %
Eine vergleichende Gegenüberstellung der beiden Ausführungsbeispiele zeigt eindeutig, daß die mit dem erfindungsgemäßen Schweißzusatzwerkstoff auf Nickel-Chrom-Basis erzielten Gütewerte für das Schweißgut sowie für die Schweißverbindung relativ besser sind als die entsprechenden Werte, die mit dem zum Stand der Technik gehörenden Schv/eißdraht auf Nickel-Chrom-Basis erzielt werden konnten.
- 5 Patentansprüche
.09810/0682 . «WNAUMMCrtD

Claims (2)

1^42236 PATENTANSPRÜCHE
1) Schweißzusatzwerkstoff auf Nickel-Chrom-Basis zum Verbinden kaltzäher Stähle untereinander sowie in Verbindung mit unlegierten Baustählen, Kesselstählen und korrosionsbeständigen kaltzähen austenitisehen Chrom-Nickel-Stählen nach dem Unterpulverschweißverfahren, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung in Gew.%
16 bis 22 % Chrom
0,05 bis 6 % Mangan
2 bis 5 % Niob 0,05 bis 0,4 % Silizium
3 bis 6 % Eisen • 0,1 bis 2 % Titan
3 bis 8 c/i Molybdän 0,03 bis 0,2 ^ Kohlenstoff Rest Nickel.
2) Schweißzusatzwerkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung in- Gew.%
bis 20 % Chrom
3,0 bis 3,5 % Mangan
2,5 bis 3 % Niob
0,1 bis 0,3 CA Silizium
4,5 bis 5,5 % Eisen
0,5 bis 1 c/o Titan
5,5 bis 6,5 % Molybdän
0,03 bis 0,12 % Kohlenstoff Rest Nickel.
4Q9810/068
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