DE2325063B2 - Agglomeriertes schweisspulver zum unterpulver-schweissen von kaltzaehen nickellegierten staehlen - Google Patents

Agglomeriertes schweisspulver zum unterpulver-schweissen von kaltzaehen nickellegierten staehlen

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DE2325063B2
DE2325063B2 DE19732325063 DE2325063A DE2325063B2 DE 2325063 B2 DE2325063 B2 DE 2325063B2 DE 19732325063 DE19732325063 DE 19732325063 DE 2325063 A DE2325063 A DE 2325063A DE 2325063 B2 DE2325063 B2 DE 2325063B2
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welding
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    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
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    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn

Description

10 bis 25% CaF2
5 bis 20% CaO
15 bis 30% MgO
20 bis 50% Al2O3
2 bis 6% SiO2
Obis 10% Alkalioxyde und Legierungselemente
2. Agglomeriertes Schweißpulver nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende gewichtsprozentuale Zusammensetzung:
12 bis 17% CaF2
10bisl5%CaO
20 bis 25% MgO
30 bis 40% Al2O3
2 bis 6% SiO2
Obis 10% Alkalioxyde und Legierungselemente
3. Agglomeriertes Schweißpulver nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalioxyde in chemisch reiner Form im Gemisch vorliegen.
4. Agglomeriertes Schweißpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliziumoxyd nur über das Bindemittel in das Schweißpulver eingebracht wird.
5. Verwendung eines agglomerierten Schweißpulvers nach den Ansprüchen 1 bis 4 zum Unterpulver-Schweißen von kaltzähen nickellegierten Stählen, wobei mit einem Wechselstromlichtbogen geschweißt wird.
6. Verwendung eines agglomerierten Schweißpulvers nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Verbindung mit einer Elektrode, die aus
0,2% C
0,3% Si
7% Mn
18% Cr
12% Ni
8% Co
6% W
2% Mo
besteht, zum Unterpulver-Schweißen von kaltzähen nickellegierten Stählen.
7. Verwendung eines agglomerierten Schweißpulvers nach den Ansprüchen 1 bis 4 in Verbindung mit eine/ Flektrode, die aus
weniger als 0,2% C
weniger als 1,0% Si
7% Mn
15% Cr
13% Ni
4% W
besteht, zum Unterpulver-Schweißen von kaltzähen nickellegierten Stählen.
Die Erfindung betrifft ein agglomeriertes Schweißpuber zum Unterpulver-Schweißen von kaltzähen nickellegierten Stählen, insbesondere von 9%igen Nickelstählen.
Durch die zunehmende Verwendung von verflüssigten Gasen, die bei tiefen Temperaturen transportiert und gespeichert werden, kommen zunehmend kaltzähe 9%ige Nickelstähle zum Einsatz. Diese Stähle sind bisher nur mit der Stabelektrode von Hand oder mit ίο Schutzgasschweißverfahren zu verschweißen. Für die Unterpulver-Schweißverfahren, die hinsichtlich ihrer Abschmelzleistung, ihrer Raupengeometrie, ihrer guten Schweißeigenschaften und ihrer hohen Wirtschaftlichkeit an sich für diesen Anwendungsbereich gut geeignet wären, fehlt bisher ein zufriedenstellendes Schweißpulver.
Schweißpulver, wie sie beispielsweise in der DAS 15 08 312 beschrieben sind, haben vor allem den Nachteil, daß sie nur mit Gleichstrom verschweißbar sind. Zudem sind die Grenzen der Variation der Schweißparameter sehr eng. Diese bekannten Schweißpulver benötigen zum ruhigen Ablauf des Schweißprozesses sehr hohe Schweißspannungen, weshalb sie in Fugen ungeeignet sind. Infolge der hohen Schweißspannungen und des damit verbundenen langen Lichtbogens neigen alle Schweißpulver zu Schlackeneinschlüssen in der Schweißraupe.
Aus der CH-PS 4 55 463 ist ein Schweißpulver bekannt, bei dem in Anwesenheit eines metallischen Desoxydationsmittels zum Erzielen von Schweißnähten mit hoher Kerbschlagzähigkeit bis zu Temperaturen von -40°C, der Gehalt an SiO2 auf 1-10 Gew.-% begrenzt ist. Ein solches Pulver ist z. B. zusammengesetzt aus 20% Al2O3, 25% CaF2, 32% MgO, 10% CaO, 8% SiO2, 3% MuO, 1% Na2O, 1% K2O sowie zusätzlichen Desoxydationsmitteln. Es ist beschränkt auf das Schweißen, insbesondere Unterpulverschweißen, von un- oder niedriglegierten Stählen.
Kaltzähe Nickelstähle magnetisieren sehr stark auf und können deshalb häufig nicht mit Gleichstrom verschweißt werden, da die Blaswirkung so stark wird, daß sich kein ruhiger Schweißverlauf ergibt. Außerdem führt die starke Blaswirkung zu einem Raupenversatz und einseiligen Einbrandkerben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein agglomeriertes Schweißpulver zum Unterpulver-Schweißen von kahzähen nickellegierten Stählen zu finden, welches es gestattet, die kaltzähen nickellegierten Stähle mit Wechselstrom zu verschweißen.
Gemäß der Erfindung besteht das Schweißpulver aus einem Gemisch folgender gewichtsprozentualer Zusammensetzung:
10-25% CaF2
5-20% CaO
15-30% MgO
20-50% Al2O3
2- 6% SiO2
0—10% Alkalioxyde und Legierungselemente
60
Die besten Schweißergebnisse ergeben sich bei folgender gewichtsprozentualer Zusammensetzung:
12-17% CaF2
10-15% CaO
20-25% MgO
30-40% Al2O3
2- 6% SiO2
0—10% Alkalioxyde und Legierungselemente
'i
; Die natürlichen Erdalkalioxyde neigen sehr stark zur Hydratisierung. Diese hat eine Verschlechterung der - Zähigkeit des Schweißgutes zur Folge. Deshalb werden nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die .,Erdalkalioxyde in chemisch reiner Form in das Gemisch eingebracht, indem sie vorgeschmolzen werden. Die so behandelten Erdalkalioxyde haben neben dem bereits genannten Vorteil, daß sie nicht hydratisieren und dadurch eine Verschlechterung der Kaltzähigkeit des Schmelzgutes zur Folge haben, den weiteren Vorteil, daß sie ständig in gleichwertiger Qualität eingesetzt werden können.
Auf Grund der geforderten Tieftemperaturzähigkeit müssen Schweißpulver zum Schweißen 9°/oiger Nickelstähle möglichst geringe Gehalte an SiO2 auf weben. ■Nach einein weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt 'daher die Zugabe an S1O2 nur über das Bindemittel. Sämtliche weitere verwendete Rohstoffe haben S1O2-Gehalte unter 0,5%.
Mit dem erfindungsgemäßen Schweißpulver und einer Elektrode folgender Richtanalyse:
Si
Mn
Cr
Ni
Co
Mo
0,2%
03%
7%
18%
12%
8%
6%
2%
30
wurden im reinen Schweißgut folgende technologische Gütewerte erreicht:
0,2% Dehngrenze
1,0% Dehngrenze
Zugfestigkeit
Dehnung (1 = 5d)
Einschnürung
Kerbschlagzähigkeit
(Probenform ISO-V)
RT
-196°C
50 kp/mm2 52,5 kp/mm2 75 kp/mm2 37%
45%
9—12kpm/cm2 4—5 kpm/cm2
35
40
Die Verbindungsschweißung an einem 20 mm dicken Blech der Qualität X 8 Ni 9 ergab folgende Werte:
0,2% Dehngrenze 49 kp/mm2
1,0% Dehngrenze 51,5 kp/mm2
Zugfestigkeit 68 kp/mm2
γ Dehnung 35%
1" Einschnürung 42%
f. Streckgrenze (Flachzugprobe) 6(1,5 kp/mm2
i." Zugfestigkeit (Flachzugprobe) 73,7 kp/mm2
50 Biegewinkel Kerbschlagzähigkeit (ISO-V) Kerb in Nahtmitte
-196°C
180 grd.
9,5 kpm/cm2 5,5 kpm/cm2
Mit einer Elektrode folgender Richtanalyse <0,2%
C
Si
Mn
Cr
Ni
W
7% 15% 13%
4%
wurden im reinen Schweißgut folgende technologische Gütewerte erreicht:
0,2% Dehngrenze 1,0% Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung (1 = 5d) Einschnürung
Kerbschlagzähigkeit (Probenform ISO-V) RT
-1960C
40—45 kp/mm2 43-48 kp/mm2 59-63 kp/mm2 29-35% 41-50%
12-16 kpm/cm2 7 — 11 kpm/cm2
Die Mehrlagen-Verbindungsschweißung an 20 mm dicken Blech der Qualität X 8 Ni 9 folgende technologische Gütewerte:
einem ergab
0,2% Dehngrenze 1,0% Dehngrenze Zugfestigkeit Dehnung
Einschnürung Zugfestigkeit (Flachzugprobe) Biegewinkel
Kerbschlagzähigkeit (ISO-V) Kerb in Nahtmitte RT
-1960C
Kerb im Übergang -196°C
Kerbschlagzähigkeit (DVM) Kerb in Nahtmitte RT
-196° C
Kerb im Übergang -196°C
RT = Raumtemperatur
41 kp/mm2 43 kp/mm2 60 kp/mm2 43% 59%
70 kp/mm2 180 grd.
16,9 kpm/cm2 11,8 kpm/cm2
10,3 kpm/cm2
15,5 kpm/cm2 10,7 kpm/cm2
10.6 kpm/cm2

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Agglomeriertes Schweißpulver zum Unterpulver-Schweißen von kaltzähen nickellegierten Stählen, gekennzeichnet durch ein Gemisch folgender gewichtsprozentualer Zuaunimensetzungen:
DE19732325063 1973-05-17 1973-05-17 Agglomeriertes schweisspulver zum unterpulver-schweissen von kaltzaehen nickellegierten staehlen Pending DE2325063B2 (de)

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IT5101174A IT1013165B (it) 1973-05-17 1974-05-15 Fondente agglomerato per la salda tura di acciai e relativo procedi mento di saldatura
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