DE2364780A1

DE2364780A1 - Baustahl fuer elektrische schlackenschweissung

Info

Publication number: DE2364780A1
Application number: DE2364780A
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Dipl Ing Vrtel
Original assignee: Statni Vyzkumny Ustav Materialu
Current assignee: Statni Vyzkumny Ustav Materialu
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1973-12-27
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DD108773A1; CS160418B1

Description

Baustahl für elektrische Schlackenschweißung Die Erfindung betrifft einen Baustahl, der für elektrische Schlackenschweißung geeignet ist, ohne daß ein Normalglühen der Schweißnähte vorgenommen werden muß.
Heute werden elektrische Schlackenschweißnähte normalgeglüht, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, besonders um die unbedingt nötige Widerstandsfähigkeit gegen Sprödbruch zu erreichen. Eine derartige Wärmebehandlung erfordert bei umfangreichen Erzeugnissen spezielle Glüheinheiten, verursacht eine Verteuerung der gesamten Erzeugung der Schweißstücke und begrenzt die Anwendbarkeit der hochproduktiven elektrischen Schlackenschweißung. Oft wird das ganze Erzeugnis durch den Einfluß der bedeutenden Deformationen des S'ehweißstückes bei den hohen Tempera'turen des Normalglühens oder infolge des-Nichterreichens der gewünschten Eigenschaften am Ende des Prozesses einer derart teueren Wärmebearbeitung entwertet.
Um die angeführten Schwierigkeiten zu beseitigen, wurden manche Maßnahmen vorgeschlagen, wie das Glühen der Schweißstücke bei Temperaturen zwischen AC1 und ACT ein lokales Normalglühen unmittelbar nach dem Schlackenbad oder eine Berichtigung der Schweißungsparameter. Keine der bisher vorgeschlagenen Lösungen wies jedoch die gewünschte technische und ökonomische Wirkung auf, denn jede der vorgeschlagenen Lösungen erforderte nach der Schweißung noch einen Wärmebehandlungsschritt, der eine weitere änderung der Schweißverbindung oder des gesamten Erzeugnisses verursachte. Dadurch wurden die Materialeigenschaften auch außerhalb der Schweißnaht geändert.
Die Notwendigkeit eines Normalglühens der elektrischen Schlackenschweißnähte ergab sich aus der wirkung des wärmemechanischen Zyklus des elektrischen Schlackenschweißprozesses auf die Mikrostruktur des Stahls im durch die Schw&ißnaht beeinflußten Bereich. Beim Erwärmen durch den Schweiß zyklus erfolgt in diesem beeinflußten Bereich bei den bisher für elektrische Schlackenschweißung benützten Stählen ein übers mäßiges Anwachsen des primären Korns. Im Verlaufe des Abkühlens wandelt sich der grobkörnige Austenit in den Schweißnähten des beeinflußten Bereichs in eine grobkörnige sekundäre Struktur meistens eines Widmanstädtischen Typs um, die die Funktionseigenschaften sehr ungünstig beeinflußt. Um diese unerwünschte, grobkörnige Mikrostruktur in der Umgebung der elektrischen Schlackenschweißnaht zu beseitigen, wurde das Normalglühen des ganzen Erzeugnisses oder der geschweißten Sektion als untrennbarer Teil der elektrischen Schlackenschweißung eingeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend voneinembisher üblichen Baustahl für elektrische Schlackenschweißung einen Baustahl zu entwickeln, bei dessen Verwendung nach dem Schweißen kein Normalglühen erforderlich ist.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Baustahl für elektrische Schlackenschweißung mit 0,02 bis 0,3 % Kohlenstoff, 0,45 bis 2,0 % Mangan, 0,10 bis 0,80 % Silizium, höchstens 0,15 ffi Vanadin und höchstens 0,1 % Aluminium, Rest im wesentlichen Eisen, mit dem Kennzeichen, daß der Baustahl außerdem 0,85 bis 5,0 ffi Molybdän enthält und daß der Gehalt an Schwefelspuren höchstens 0,025 %. beträgt.
Der erfindungsgemäße Baustahl enthält mit Vorzug Nickel in einer Menge von o,6o bis 5,0 %. Ein weiterbildendes Merkmal besteht ferner darin, daß der Baustahl einen Zusatz an Chrom in einer Menge von 0,45 bis 3,5 % enthalten kann.
Der erfindungsgemäße Baustahl enthält legierende Beige ben wie Molybdän, Nickel und Chrom in einer derartigen Menge, daß in dem durch den elektrischen Schlackenschweißzyklus beeinflußten Bereich eine Bainitmikrostuktur oder die Mikrostruktur eines kohlenstoffarmen Martensits entsteht, die, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, ein bisher notwendigerweise benutztes Normalglühen nicht erfordert, sondern bloß ein Anlassen bei Temperaturen unter dem AG1 -Punkt benötigt. Dabei zeichnet sich dieser Baustahl durch einen äußerst geringen Einschluß zur Erzielung der gewünschten Zähigkeit aus. Um einen minimalen Einschluß zu erzielen, enthält der Baustahl nur Spuren von Schwefel bis 0,025 %.
Beispiele der chemischen Zusammensetzung des erfindung gemäßen Baustahls sind in der Tabelle angeführt: C Mn Si V Al Ni Cr Mo S 0,05 1,8 0,11 - 0,01 - - 3,1 0,009 0,08 0,76 0,21 0,04 0,01 3,14 - 3,07 0,011 0,10 0,50 0,31 0,02 0,02 2,5 1,4 1,65 0,018 0,18 0,85 0,28 0,03 0,01 1,1 2,0 1,2 0,013 0,13 1,0 0,34 - 0,02 0,6 3,0 0,95 0,010 0,11 1,0 0,22 0,06 0,03 - 2,5 0,85 0,012 @ach der elektrischen Schlackenschweißung genügt es, das Erzeugnis in Abhängigkeit von der konkreten chemischen Zusammensetzung bei Temperaturen unten dem AC1-Punkt anzulassen. So werden vorteilhafte Festigkeitseigenschaften bei hoher Widerstandsfähigkeit des Materials gegen spröden Bruch erzielt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Baustahl für elektrische Schlackenschweißung mit 0,02 bis 0,3 % Kohlenstoft, 0.45 bis 2,0 d Mangan, 0,10 bis o,8o' % Silizium, höchstens 0,15 % Vanadin und höchstens 0,1 % Aluminium, Rest im wesentlichen Eisen, d a d u r c h g e k e n n i e i c h n e t , da13 der Baustahl außerdem 0,85 bis 5,0 % Molybdän enthält und daß der Gehalt an Schwefelspuren höchstens 0,025 % beträgt.

2. Baustahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Nickel in einer Menge von 0,60 bis 5,0 % enthält

3. Baustahl nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Chrom in einer Menge von 0,45 bis ),5 % enthält.