DE2420581C3

DE2420581C3 - Flußmittel zur Verwendung bei der U nterpulver-Ljchtbogenschweißung von Stahl

Info

Publication number: DE2420581C3
Application number: DE19742420581
Authority: DE
Inventors: Naoki; Tomita Makoto; Fujisawa; Tanaka Kazuo Yokosuka; Okuda (Japan)
Original assignee: Pr01.05.73 Japan 49517-73
Priority date: 1973-05-01
Filing date: 1974-04-27
Publication date: 1976-11-11

Description

35 einem Borgehalt von 14 bis 23 % zugesetzt. Die Folge

davon ist, daß der Borgehalt in dem Flußmittel oder in

Die Erfindung betriSt ein verbessertes Flußmittel dem Elektrodendraht beispielsweise 0,01 bis 2,5%, zur Verwendung bei der Unterpulver-Lichtbogen- bezogen auf das Gesamtgewicht des Schweißmaterials, schweißung von Stahl. beträgt. Wenn der Borgehalt weniger als 1% beträgt,

Es ist bereits eine große Anzahl von Flußmitteln 40 isi es sehr schwierig, die Ausscheidung von Bor wäh bekannt, die bei der Unterpulver-Lichtbogenschwei- rend des Schweißens zu verhindern. Außerdem ändert ßung von Stahl verwendet werden können und die sich selbst dann, wenn das Bor in dem Flußmittel Aufgabe haben, dem Schweißmetall oder Schweiß- gleichmäßig verteilt ist, das Schmelzverhältnis zwischen Werkstoff eine gute Kerbschlagzähigkeit zu verleihen. dem Schweißdraht und dem Flußmittel bei Änderung Die bisher bekannten Flußmittel erfüllen diese Auf- 45 der Schweißbedingungen, beispielsweise der Schweißgabe jedoch nur unzureichend, was darauf zurück- spannung, wodurch sich auch der aus dem. Flußzuführen ist, daß die Wärmezufuhr beim Unterpulver- mittel in das Schweißmetall überführte Borgehall Lichtbogenschweißen von Stahl und die Verdünnung ändert. Beträgt nun der Borgehalt des Schweißmetalls des Grundwerkstoffes oder Grundmetalls so groß sind weniger als 0,001 %, so weist das Schweißmetall keine (letztere beträgt nämlich 50 %), daß das Schweiß- 50 ausreichende Kerbschlagzähigkeit auf, während dann metall durch die chemische Zusammensetzung des wenn der Borgehalt mehr als 0,006 % beträgt, Krater-Grundmetalls stark beeinflußt wird und nur eine oder oder Querrisse in dem Schweißmetall auftreten, höchstens einige Lagen des SchweißmetaUs auf eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Flußmitte!

oder beide Seiten der Schweißnut aufgebracht werden für die Unterpulver-Lichtbogenschweißung von Stah! können. In dem Schweißmetall entwickelt sich dabei 55 anzugeben, bei dem die vorstehend geschilderter eine säulenförmige Struktur, die zu einer Vergröbe- Nachteile nicht auftreten, d. h. das Bor in einer Menge rung ihrer Kristallkörner und gleichzeitig zur Ab- die ausreicht, um dem Schweißmetall eine gute Kerb lagerung von Verunreinigungen an den groben Korn- Schlagzähigkeit zu verleihen, in gleichmäßiger Ver grenzfiächen führt. Es wurde bereits versucht, diese teilung enthält, das sich während der Schweißunf Probleme zu lösen durch Verminderung des Sauer- 60 nicht ausscheidet und das Auftreten einer Rißbildunj stoffgehaltes des SchweißmetaUs durch Erhöhung der auf der Oberfläche des SchweißmetaUs auf wirksam« Basizität des Flußmittels und durch Verfeinerung des Weise verhindert.

Schweißmetall-Feingefüges durch Zugabe eines Le- Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe durd

gierungselements, wie Molybdän, als Zusatzmetall ein Flußmittel gelöst werden kann, das neben 0,01 bii zu dem Flußmittel oder dem Elektrodendraht. Aus 65 0,5% Bor noch Mangan, Silicium, Titan und/odei den japanischen Patentveröffentlichungen 31 745/1970 Aluminium als Desoxidationsmittel enthält, und 1687/1972 ist es bereits bekannt, dem Flußmittel Gegenstand der Erfindung ist ein Flußmittel zu:

eine geringe Menge Bor in Form der einfachen Verwendung bei der Unterpulver-Lichtbogenschwei

iing von Stahl, das gekennzeichnet ist durch einen führt wird, doch ist der Temperaturabfall in dem

(ehalt an Schweißmetall sehr steil und, wie aus F i g. 1 ersicht-

0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent Bor, bezogen auf ^licn» _^{wird das} aufgeschmolzene Schwermetall längs

das gesamte Flußmittel, in Form von mindestens ^der Aquitemperaturlinieu ^{m ein}er dem Überlappen

einer aus Boroxid, einer boroxidhaltigen Ver- ⁵ vergleichbaren Art verfestigt, statt eine kontinuierliche

bindung oder einem boroxidhaltigen Gemisch Verfestigung zu erfahren, so daß nicht nur Bor,

bestehenden Substanz, sondern auch die anderen Elemente an den Aqui-

1,0 bis 6,0 Gewichtsprozent Mangan, bezogen temperaturlinien oder dec Überlappungsgrenzen in

aat das gesamte Flußmittel, in Form von minde- ^noher Konzentration in bekannter Weise abgesondert

stens einer aus der einfachen Substanz, Ferro- ^{10 werden}. wenn diese Elemente dem Flußmittel in Form

mangan oder einer Silicium-Mangan-Legierung ^von Metallpartikeln bestimmter Größe zugesetzt

bestehenden Verbindung, werden.

1,2 bis 5,0 Gewichtsprozent Silicium, bezogen auf ^Unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten ergibt

das gesamte Flußmittel, in Form von mindestens ^sich' ^daß> ^wenn erfindungsgemäß das Bor in dem

einer aus Ferrosilicium oder Silicium-Mangan ^l5 Flußmittel in Form von Boroxid vorliegt, das Boroxid,

bestehenden Legierung, und sobald es in der aufgeschmolzenen Schlacke einmal

weniger als 4,5 Gewichtsprozent mindestens eines gleichförmig geschmolzen ist, in das Schweißmetall

aus Titan oder Aluminium bestehenden Metalls ^{nach dem} Verteilungsgesetz m solcher Weise einge-

bezogen auf das gesamte Flußmittel, in Form von schmolzen wird, daß sn den Berührungsflächen

mindestens einer aus den einfachen Substanzen ^{20 zwlsc}aen der aufgeschmolzenen Schlacke und dem

oder Ferrotitan oder Ferroaluminium bestehenden Schweißmetall an jeder Stelle des Schweißmetalls die

Verbindung. Borkonzentration konstant ist gemäß der Gleichung

Die Erfindung wird durch die Zeichnung näher Borkonzentration im Schweißmetall [B] .

erläutert. Dabei zeigt a₅ ■ _: _:—-———— — = kon-

F i g. 1 einen Querschnitt durch den Schweiß- Borkonzentration in der Schlacke (B) _stant (K),

tropfen während der Erstarrung des Schweißmetalls _{d h}

und " ' mi

F i g. 2 eine graphische Darstellung des dorgehaltes. — — = K.

in dem Schweißmetall. 30 (B)

Wenn dem erfindungsgemäßen Flußmittel Bor in

Form von Boroxid oder einer Boroxid enthaltenden Selbst dann, wenn die Schlackenmenge geändert

Verbindung oder einer Mischung davon in einer Menge wird durch eine Änderung der Schweißbedingung,

von 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das ändert sich daher der Borgehalt des Schweißmetalls

gesamte Flußmittel, zugegeben wird, wird der Schmelz- 35 nicht an jeder Stelle. Selbst wenn er sich ändert, ist

punkt des Flußmittels dadurch stark erniedrigt. Die der Grad der Änderung sehr gering, wie sich aus

Folge davon ist, daß sich auch das Schmelzverhältnis F i g. 2 ergibt.

zwischen dem Schweißdraht und dem Flußmittel im Außerdem liegen Desoxidationsmittel, z. B. Mn, Si,

Vergleich zu den bei den bekannten Flußmitteln auf- Al, oder Ti, in der aufgeschmolzenen Schlacke als

tretenden Änderungen nur sehr wenig ändert, selbst 40 reduzierende Atmosphäre vor, wodurch das Verhältnis wenn die Unterpulver-Lichtbogenschweißbedingungen

geändert werden. Das in das Schweißmetall überführte Borkonzentration im Schweißmetall [B]

Bor ist daher sehr gleichmäßig innerhalb des Schweiß- Borkonzentration in der Schlacke (B) metalls verteilt, wodurch dessen Ktrbschlagzähigkeit

außerordentlich stark verbessert wird und keinerlei 45 erhöht wird. Das heißt, daß das Boroxid in der

Rißbildung in dem Schweißmetall mehr feststellbar ist. Schlacke zum Übergang in das Schweißmetall in Form

Wenn dagegen wie in den bekannten Flußmitteln das von Bor angeregt wird.

Bor in Form der einfachen Substanz oder in Form Demgegenüber ist beim üblichen bekannten Schwei-

von Ferrobor zugesetzt wird, so nimmt der borhaltige Ben unter Verwendung eines gebundenen Flußmittels,

Zusatz nur einen sehr geringen Arteil des Flußmittels 50 das metallisches Bor in Form der einfachen Substanz

ein. In diesem Falle ist dann in verschiedenen Bezirken oder Ferrobor enthält und das eine zu einer hohen

der Partikel in bestimmter Korngrößenverteilung das Basizität führende chemische Zusammensetzung auf-

Bor mikroskopisch schlecht verteilt auf den Fluß- weist, die Abkühlrate der Schlacke hoch, und es wird

mittelpartikeln mit größerer Korngröße als in den nur eine sehr geringe Menge an metallischem Bor in

Partikeln, die in Form der einfachen Substanz oder 55 der aufgeschmolzenen Schlacke in Boroxid überführt,

von Ferrobor vorliegen. so daß die Absonderung von Bor im Schweißmetall

Wird ein derartiges Flußmittel aufgeschmolzen, um nicht vermieden werden kann. Dies ist der Grund,

es in das Schweißmetall durch die Hitze des Schweiß- warum die Zugabe von Boroxid oder einer boroxid-

lichtbogens zu überführen, so wird das teilchenförmige haltigen Verbindung oder Mischung gleich zu Beginn metallische Bor in das Schweißmetall als geschmolzener Co zu vorteilhaften Ergebnissen führt.

Tropfen bestimmter Größe überführt, wobei jeder Erfindungsgemäß erweist es sich als besonders

aufgeschmolzene Tropfen eine ungleichförmige Bor- vorteilhaft, dem Flußmittel Bor in einer Menge von

konzentration aufweist. In anderen Worten, Bor ist 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte

nicht gleichförmig gelöst in jeder Stelle des Schweiß- Flußmittel, in Form von Boroxid oder einer dasselbe metalls vom mikroskopischen Standpunkt aus. Selbst- 65 enthaltenden Verbindung oder Mischung zuzusetzen,

verständlich wird das aufgeschmolzene metallische Bor Innerhalb dieses Bor-Konzentrationsbereichs ist die

bis zu einem gewissen Grade in das aufgeschmolzene Schweißmetall-Mikrostruktur sehr fein, die Kerb-

Schweißmetall eingemischt, wenn es in dieses über- Schlagzähigkeit des Schweißmetalls ausgezeichnet und

der Schmelzpunkt des Flußmittels vorteilhaft. Unter Starke Desoxidationsmittel, wie z. B. Ti und Al, 0,01 % Konzentration ist die Kerbschlagzähigkeit des werden in einer Menge von weniger als insgesamt Schweißmetalls ungenügend, und der Schmelzpunkt 4,5% zugegeben, natürlich in Abhängigkeit von den des Flußmittels kann nicht genug erniedrigt werden. vorhandenen Si- und Mn-Mengen. Derartige Desoxi-Andererseits ist bei einer Konzentration von über 5 dationsmittel wie Ti und Al wirken in solcher Weise, 0,5% die Zugfestigkeit des Schweißmetalls zu stark daß die Schweißtropfen vorteilhaft aussehen und ein erhöht, was zur Erzeugung von Kraterrissen oder Quer- Schweißmetall mit besonders vorteilhafter Kerbrissen im Schweißmetall und zu einer zu starken Er- Schlagzähigkeit ohne jede Narben- oder Blasenlöcher niedrigung des Schmelzpunkts des Flußmittels führt. resultiert. Liegt jedoch der Gehalt an Ti und/oder Al

Wird Bor dem Flußmittel in Form der einfachen io oberhalb des oberen Grenzwertes, so werden zu große

Substanz oder von Ferrobor wie in üblichen bekannten Mengen an Ti und/oder Al in das Schweißmetall

Flußmitteln zugesetzt, so ist der Schmelzpunkt des überführt, was zu einer Verschlechterung der Kerb-

Flußmittels vergleichsweise sehr hoch, und das Schlagzähigkeit des Schweißmetalls führt. Mehr als

Schmelzverhältnis zwischen dem Draht und dem 4,5 % dieser starken Desoxidationsmittel sollten daher

Flußmittel wird geändert, entsprechend der Dicke 15 dem Schmelzfluß nicht zugesetzt werden,

des Grundmetalls und den Schweißbedingungen, und Ferner können Legierungselemente, wie z. B. Mo,

die Menge an in das Schweißmetall überführtem Bor Ni oder Cr, dem Flußmittel gegebenenfalls zugesetzt

wird sehr stark geändert. werden je nach Erfordernis. Es erweist sich als be-

Erfindungsgemäß werden Desoxidationsmittel, z. B. sonders vorteilhaft, wenn die Verbindung oder das

Mn, Si, Ti oder Al, dem Flußmittel zugesetzt in »0 Gemisch, welche Boroxid enthalten, eine niedrige

Abhängigkeit von der Menge an verwendeter, boroxid- Borkonzentration aufweisen und zu einer Erniedrigung

haltiger Verbindung oder Mischung, dem angestrebten des Schmelzpunkts des Schweißmaterials führen, ζ. Β

Desoxidationseffekt, der Eindringung dieser Desoxi- das Borosilicat, Borsiliciumglas oder Borosilicat-

dationselemente in das Schweißmetall, der Basizität mineralanhydrid, d. h. Turmalin, Danburit, Kotoit

des Flußmittels und dem Typ des Flußmittels. as oder Suanit.

Sind daher der Typ und die Menge an verwendeten Erfindungsgemäß wird somit die Absonderung von

Desoxidationsmitteln wie im folgenden angegeben, Bor, das in kleinen Mengen im Schweißflußmitttl

so werden vorteilhafte Ergebnisse wie folgt erzielt: enthalten ist, verhindert, indem das Bor nicht in

bekannter Weise in Form der einfachen Substanz oder

(1) Si-Gehalt bei Zugabe zum Flußmittel in Form 30 von Ferrobor, welche eine hohe Borkonzentration von mindestens einer aus beispielsweise Ferro- aufweisen, zugegeben wird, sondern dem Flußmittel silicium oder Siliciummangan bestehenden Le- in Form von mindestens einer aus Boroxid oder einer gierung 1,2 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen Boroxidverbindung oder einem Boroxidgemisch beauf das gesamte Flußmittel. stehenden Substanz, welche eine vergleichsweise

(2) Mn-Gehalt bei Zugabe zum Flußmittel in Form 35 niedrige Borkonzentration und einen vergleichsweise von mindestens einer aus beispielsweise Ferro- niedrigen Schmelzpunkt aufweisen, zugesetzt wird, mangan, metallischem Mangan oder einer SiIi- so daß das Bor in das Schweißmetall in geeigneter cium-Mangan-Legierung bestehenden Verbindung Menge überführt wird, selbst bei Änderung der 1,0 bis 6,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Schweißbedingungen. Die im erfindungsgemäßen Flußgesamte Flußmittel. 40 mittel ferner enthaltenen Desoxidationsmittel, z. B.

(3) Gesamtgehalt an mindestens einem aus Ti oder AI Mn, Si, Ti oder Al, dienen zur konstanten Überbestehenden Metall bei Zugabe zum Flußmittel führung von Bor in das Schweißmetall aus der aufin Form von mindestens einer aus Ferrotitan geschmolzenen Schlacke, wodurch eine gleichförmige oder Ferroaluminium bestehenden Legierung Borverteilung in dem Schweißmetall erzielt wird, die weniger als 4,5 Gewichtsprozent, bezogen auf 45 dem Schweißmetall verbesserte Kerbschlagzähigkeit das gesamte Flußmittel. verleiht und Rißbildungen verhindert.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher

Ferner wirken Silicium und Mangan als Reinigungs- erläutern, ohne sie zu beschränken, mittel für das Schweißmetall und verhindern z. B. die
Bildung von Tüpfel- oder Blasenhohlräumen im 50

Schweißmetall und verleihen dem Schweißtropfen ein B e i ' 1 1 vorteilhaftes Aussehen und dienen außerdem zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des

Schweißmetalls. Die angegebenen Konzentrations- Die zur Herstellung der in der unten angegebenen bereiche an Si und Mn sind daher erforderlich. Beträgt 55 Tabelle I mit A bis F bezeichneten Flußmitteltypen der Sflichimgehalt weniger als 1,2% und der Mangan- verwendeten Flußmittelmaterialien wurden gründlich gehalt weniger als 1,0%, so wird das Schweißmetall vermischt, worauf zu jedem Gemisch 18% Wasserglas nicht genug desoxidiert, und außerdem ist die Menge zugegeben wurden, um das Flußmittel bis zu einem an Bor, die in das Schweißmetall aus dem Boroxid solchen Grade zu sintern, daß die Korngröße der überführt wird, nicht ausreichend, so daß die Kerb* 60 Flußmittelpartikeln einen Wert aufwies, daß die Schlagzähigkeit des Schweißmetalls nicht wesentlich Partikeln ein Sieb von 1,651 bis 0,208 mm lichter verbessert wird. Sind demgegenüber die Si- und Maschenweite passierten. Jedes der anf diese Weise Mn-Gehalte größer als die angegebenen oberen Grenz- gesinterten Flußmittel wurde in Kombination mit dem werte, so wird zuviel Si und Mn in das Schweiß- Schweißdraht verwendet, dessen chemische Zusammenmetall überführt, was zu einer Verschlechterung der 65 setzung in Tabelle Π aufgeführt ist 45°-Vei n Zähigkeit des Schweißmetalls führt, wenn der Borgehalt vom »Y«-Typ mk einem Ansatzspalt von 6 mm bei innerhalbdes angegebenen Bor-Konzentraticnsbereichs einer Dicke des Grundmetalls von 35 mm aus 50-kg/ liegt- . mm'-Klassenstahl mit hoher Zugfestigkeit wurden

auf einer Seite nur einmal verschweißt mit einem Material, das aus Kupferblech bestand und mit einem Rückseiten-Flußmittel unter den in der unten angegebenen Tabelle III aufgeführten Schweißbedingungen. Die beim Schweißen erhaltenen Ergebnisse sind in der unten angegebenen Tabelle IV aufgeführt, wobei die

Ergebnisse zeigen, daß die Verwendung von anderen Flußmitteln als dem Α-Typ, die ausreichende Mengen an Bor enthalten, zu einer extrem vorteilhaften Kerbschlagzähigkeit im Zentrum der Plattendicke des Schweißmetalls führt, und daß auch dessen Zugfestigkeit ausgezeichnet ist.

Tabelle I
Flußmittelmaterial (%)

Ausgangsmaterial

Flußmitteltyp A

Magnesiaklinker	15	15	15	15	15	15
Calciumcarbonat	10	10	10	10	10	10
Aluminiumoxid	4	4	4	4	4	4
Fluorit (Calciumfluorid)	4	4	4	4	4	4
Rutil	5	5	5	5	5	5
Quarzsand	18	18	18	18	18	18
Zirconsand	2	2	2	2	2	2
Eisenpulver	32,7	32,6	32	31	30	28
Ferrosilicium	4	4	4	4	4	4
Ferromangan	3	3	3	3	3	3
Ferrotitan	1	1	1	1	1	1
Ferromolybdän	1	1	1	1	1	1
Turmalin (B₄O₃: 7,82%)	0,3	0,4	1	2	3	5
(Borgehalt)	0,0075	0,01	0,025	0,049	0.074	0,123

Tabelle II

Chemische Zusammensetzung des Drahts (%)

Mn

Si

0,06

0,37

0,01

0,011

Tabelle HI Schweißbedingungen (1)

Elektrode

Draht-

Grad

Schweiß- ScbweiU-

stromstäike spannung

Amp.

Volt

Schweiß- Abstand

geschwindigkeit zwischen

den

Elektroden

cm/mm nun

35 130

L (als erste) 4,8 15 1400 35 40

T₁ (als zweite) 4,8 0 12» 42 40 T_x (als dritte) 6,4 —5 1260 48 40

Bemerkung: Bei diesen Schweißtests wurden drei Schweiukgen überlappt durch abwechselnde Verwendung der drei Elektroden!, Γ, and Γ*

609646/363

Tabelle IV

Kerbschlagzähigkeit und Zugfestigkeit des Schweißmetalls, wie geschweißt

Flußmitteltyp	Kerbschlagzähigkeit	vE_,₀ (kg-m)	Zug festigkeit
	vE.,0 (kg-m)	1,2	kg/m«
A	3,4	2,5	57,2
B	6,2	5,1	59,4
C	10,9	4,0	60,1
D	11,2	5,3	62,0
E	9,8	3,6	62,5
F	10,3	62,9

Bemerkung: Die Werte für vE_₁₀ und vE.«₀ sind Durchschnittswerte aus den Ergebnissen von drei Prüflingen.

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Beispiel 2

Flußmittel A' bis F', die frei von Ferromolybdän waren und im übrigen mit Ausnahme von Fe — Mo dieselbe Zusammensetzung aufweisen wie für A bis F in Tabelle I angegeben, wurden in Kombination mit dem in Tabelle II erläuterten Draht verwendet. Es wurde eine Einseitenschweißung an einer 50°-Vertiefung vom »Y«-Typ durchgeführt, und außerdem

ίο wurde eine Schweißlagenschweißung mit X-Nahtschweißstoß durchgeführt unter den in Tabelle V aufgeführten Bedingungen. Das verwendete Grundmetall war 25 mm dicker Flußstahl. Wie die in Tabelle VI aufgeführten Ergebnisse zeigen, besaß das erhaltene

Schweißmetall eine vorteilhafte Kerbschlagzähigkeit und Zugfestigkeit außer bei Verwendung des Flußmittels vom A'-Typ, da dessen Borgehalt niedriger war als der beanspruchte untere Grenzwert.

Tabelle V
Schweißbedingungen (2)

Schweißmethode

SchweiQlage Schweißstromstärke

Amp.

Schweißspannung

Volt

Schweißgeschwindigkeit

cm/min

50°-»Y«-Vertiefung Einseitenschweißung erste X-Nahtschweißstoß Beidseiten- erste

schweißung zweite

1100	40	25
1100	40	33
1050	40	30

Tabelle VI

Kerbschlagzähigkeit und Zugfestigkeit des Schweißmetalls, wie geschweißt

Schweißmethode

Flußmitteltyp Kerbschlagzähigkeit

vE_„ (kg-m) vE_,₀ (kg-m)

Zugfestigkeit

kg/mm*

50°-»Y«-Vertiefung
Einseitenschweißung

X-Nahtschweißstoß BeidseitenschweiBung

A' B' C D' E' F'

A' B' C D' E' F 3,3
6,2
9,3
8,4
9,6
10,1

3,4

8,9

8,3

11,0

10,1

9,5

1,5
2,9
3,8
3,5
3,8
5,0

2a

3,2 5,0 4,5

53 5,0

43,5 49,3 51,0 51,3 52,2 54,0

42,0 48,9 50,0

51,0

Beispiel 3

Die Flußmittel G bis J der in Tabelle VII angegebenen Zasammensetzang wurden wie im Beispiel 1 beschrieben behandelt zur Überführung in gesinterte FlußnnttieL Das Schweißen erfolgte «lter den in Tabelle HI des Beispiels 1 angegebenen Schweißbe dingungen. Wie die in Tabelle VIII aufgeführten Ergebnisse erkennen lassen, zeichnen sich die auf diese Weise erhaltenen Schweißmetalle durch eise Vorteiles hafte Kerbschlagzähigkeit und ausgezeichnete Zugfestigkeit aus, wenn Flußmittel mit einem Borgehalt von bis zu O^ % verwendet werden. Auf den SchweißmetaOen waren keine Risse feststellbar.

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Tabelle VII
Flußmittelmaterial (°/₀)

Ausgangsmatcria!

Flußinitteltyp G H

Magnesiaklinker	10	10	10	10
Calciumcarbonat	8	8	8	8
Aluminiumoxid	3	3	3	3
Fluorit	1	1	1	1
(Calciumfluorit)
Rutil	10	10	10	10
Quarzsand	10	10	10	10
Wollastonit	10	10	10	10
(tafelförmige
Platten)
Ferrosilicium	2	2	2	2
Ferromangan	4	4	4	4
Ferroaluminium	2	2	2	2
Eisenpulver	39	37	35	34
Borosiliciumglas	1	3	5	6
(B₂O₃: 32%)
(Borgehalt)	0,099	0,297	0,496	0,-'

Tabelle VIII

Kerbschlagzähigkeit und Zugfestigkeit des Schweißmetalls, wie geschweißt

Verwen	Kerbschlag	Zug	Bemerkung
detes	zähigkeit	festig
Fluß		keit
mittel	vE-u, vE_,₀
	(kg-m) (kg-m)	kg/mm'

G	8,9	3,1	64,9	—
H	9,0	3,9	66,2	—
I	6,2	3,0	67,0	—
J	3,4	2,0	72,2	schmale Querrisse
				waren an der
				Tropfenober
				fläche feststellbar

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Substanz oder in Form einer Ferrolegierung zuzu-

Patentanspruch · ^ setzen, um durch eine starke Verfeinerung des Schweiß-

meiall-Feingefüges die Kerbschlagzähigkeit des Flußmittel zur Verwendung bei der Unterpulver- SchweißmetaUs zu verbessern.

Lichtbogenschweißung von Stahl, gekenn- 5 Da jedoch ein Flußstahl und ein Stahl mit einer zeichnet durch einen Gehalt an hohen Zugfestigkeit, die in der Regel als miteinander

zu verschweißende Komponenten verwendet werden,

0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent Bor, bezogen auf _einen ^j^^ breiten Bereich der chemischen Zudas gesamte Flußmittel, in Form von minde- sammensetzung umfassen, ist es außerordentlich stens einer aus Boroxid, einer boroxidhaltigen _lo schwierig bzw. fast unmöglich, die chemische Zu-Vsrbindung oder einem boroxidhaltigen Ge- _sammensetzung des SchweißmetaUs beim Unterpulvermisch bestehenden Substanz, Lichtbogenschweißen, insbesondere bei einer Schwei-

Mn in Mengen von 1,0 bis 6,0 Gewichts- ß_un ^_{6 eme} große Wärmezufuhr erfordert, konstant Prozent, bezogen auf das gesamte Flußmittel, _{zu halten Es ist auc}h _mcht immer möglich, durch in Form von mindestens einer aus der ein- ₁₅ Verminderung des Sauerstoffgehaltes des Schweißfachen Substanz, Ferromangau oder einer _metau_s durch Erhöhung der Basizität des Flußmittels Silicium-Manganlegierung bestehenden Ver- _{dem Sc}hweißmetaU eine vorteilhafte Kerbschlagzähigbindung, ^eit zu verleihen. Bei Zugabe von Legierungskompo-

Si in Mengen von 1,2 bis 5,0 Gewichtsprozent, _{neQten w{e} Molybdän, zu dem Flußmittel oder dem bezogen auf das gesamte Flußmittel, in Form _{ao Ele}ktrodendraht wird häufig nur eine überflüssige von mindestens einer aus Ferrosilicium oder _Erhöhung der Zugfestigkeit des SchweißmetaUs erzielt Sihcium-Mangan bestehenden Legierung, und _{wodurch desse}n Empfindhchkeit gegen Rißbildung, mindestens ein aus Ti oder Al bestehendes insbesondere gegen das Auftreten von Querrissen MetaU in einer Menge von weniger als _wäh_rend oder nach dem Schweißen, erhöht wird. 4,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das ge- _{a5 Durch Zugabe VO}n Bor kann zwar die Kerbschlagsamte Flußmittel, in Form von mindestens _zä^_{gkeit des} SchweißmetaUs verbessert werden, ein einer aus den einfachen Substanzen oder borhaltiger Schweißdraht ist aber nur innerhalb eines Ferrotitan oder Ferroaluminium bestehenden _{sehr engen} Temperaturbereiches warmverformbar, Verbindung. _{und die} Herstellung eines solchen Drahtes mit gleich-

30 mäßiger Verteilung des darin enthaltenen Bors ist schwierig. Die Menge an zugesetztem Bor beträgt

nämlich nur 0,01 bis 0,4 % oder 0,01 bis 0,5 %. Bei der

Herstellung des Flußmittels wird das Bor in Form der

einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor mit