DE2434190A1

DE2434190A1 - MOISTURE-RESISTANT ELECTRODE AND METHOD FOR PRODUCING IT

Info

Publication number: DE2434190A1
Application number: DE19742434190
Authority: DE
Inventors: Edith Marie Flanigen; David Charles Hill
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1973-07-17
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1975-02-13
Also published as: FR2237721A1; FR2237721B1; JPS5039246A; BR7405824D0; JPS5234258B2; GB1470404A; CA1041384A; ES428304A1; DE2434190B2

Description

PATENTANWALT DIPL.-INC GERHARD SCHWANPATENT Attorney DIPL.-INC GERHARD SCHWAN

BÜRO: 8000 MÜNCHEN 83 · ELFENSTRASSE 32OFFICE: 8000 MUNICH 83 ELFENSTRASSE 32

24341992434199

L-9289-G ■L-9289-G ■

16. Juli 1974July 16, 1974

UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue, New York, NoY. 1OO17, V.St.A. 'UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue, New York, NoY. 1OO17, V.St.A. '

Feuchtigkeitsbeständige Elektrode und Verfahren zu deren HerstellungMoisture-resistant electrode and method for making the same

Die Erfindung betrifft feuchtigkeitsbeständige umhüllte Elektroden und befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zum Herstellen derartiger feuchtigkeitsbeständiger Elektroden.The invention relates to moisture-resistant coated electrodes and is particularly concerned with a method of making such moisture-resistant electrodes.

Umhüllte Elektroden, die gelegentlich auch als Stabelektroden bezeichnet werden, werden für bestimmte Feuchtigkeitswerte hergestellt. Allgemein gesagt gibt es zwei Klassen von derartigen umhüllten Elektroden. Bei der ersten Klasse handelt es sich um die wasserstoffarmen Elektroden, unter denen vorliegend Elektroden, wie kalkbasisch umhüllte Elektroden, niedriglegierte Elektroden mit kalkbasischer Umhüllung oder Elektroden aus nichtrostendem Stahl,verstanden werden sollen. Derartige Elektroden werden mit niedrigen Eigenfeuchtigkeitsgehalten (weniger als 0,6 Gew.% der Flußmittelumhüllung) hergestellt und geliefert= Die Anlieferung der Elektroden erfolgt normalerweise in hermetisch abgedichteten Behältern. Die zweite Klasse wird von den nichtwasserstoffarmen Elektroden gebildet, zu denen vorliegend alle anderen Schweißelektroden gezählt werden, beispielsweiseCovered electrodes, which are sometimes also referred to as stick electrodes, are manufactured for certain humidity values. Generally speaking, there are two classes of such covered electrodes . The first class is the hydrogen-poor electrodes, which in the present case are to be understood as electrodes such as lime-based coated electrodes, low-alloy electrodes with lime-based coating or electrodes made of stainless steel. Such electrodes are manufactured and delivered with a low inherent moisture content (less than 0.6% by weight of the flux coating) = The electrodes are normally delivered in hermetically sealed containers. The second class is formed by the non-hydrogen-poor electrodes, which in the present case include all other welding electrodes, for example

509807/1018509807/1018

Zelluloseelektroden, Titandioxidelektroden und oxidische Elektroden. Die Fertigung und Anlieferung dieser Elektroden erfolgt mit einem Eigenfeuchtigkeitsgehalt von 0,6 bis 5,O Gew.% der Flußmittelumhüllung.Cellulose electrodes, titanium dioxide electrodes and oxide electrodes. These electrodes are manufactured and delivered with an inherent moisture content of 0.6 to 5.0% by weight Flux coating.

Werden Elektroden beliebiger Art der Außenluft ausgesetzt, suchen sie ihren Eigenfeuchtigkeitsgehält mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre auszugleichen. Schwankungen des Feuchtigkeitsgehaltes sind unerwünscht. Nachdem im Falle von wasserstoffarmen Elektroden eine Elektrodenpackung einmal geöffnet ist, müssen die Elektroden in einem Warmhalteofen bei Temperaturen über 100 C gespeichert werden; andernfalls kommt es zu einer erheblichen Feuchtigkeitsaufnahme. Diese Feuchtigkeit wird während des Schweißens auf den Lichtbogen übertragen und läßt ein Schweißgut entstehen, bei dem es leicht zu Wasserstoffrißbildung kommen kann. Werden die Elektroden Feuchtigkeit ausgesetzt, können sie nachbehandelt werden, indem sie ungefähr eine Stunde lang bei ungefähr 455 C ausgeheizt werden. Die Notwendigkeit, der Außenluft ausgesetzte Elektroden in dieser Weise nachzubehandeln, ist kostspielig. Andererseits kann die Verwendung von der Außenluft ausgesetzten Elektroden zu einem fehlerhaften Schweißgut führen. Dementsprechend ist die Entwicklung eines Verfahrens zum Verbessern der Feuchtigkeitsbeständigkeit von wasserstoffarmen Elektroden von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung. Nichtwasserstoffarme Elektroden werden nicht bei kritischen Bedingungen eingesetzt, wo die Anfälligkeit gegenüber Wasserstoffrißbildung von Wichtigkeit ist. Diese Elektroden sind für einen Einsatz mit einemIf electrodes of any kind are exposed to the outside air, they try to balance their own moisture content with the moisture content of the atmosphere. Fluctuations in the moisture content are undesirable. In the case of hydrogen-poor electrodes, once an electrode package has been opened, the electrodes must be stored in a holding furnace at temperatures above 100 C; otherwise there will be a considerable absorption of moisture. This moisture is transferred to the arc during welding and creates a weld metal in which hydrogen cracking can easily occur. If the electrodes are exposed to moisture, they can be post-treated by baking them out for about an hour at about 455 ° C. The need to post-treat electrodes exposed to the outside air in this way is costly. On the other hand, the use of electrodes exposed to the outside air can lead to a defective weld metal. Accordingly, the development of a method for improving the moisture resistance of low-hydrogen electrodes is of considerable economic importance. Non-hydrogen poor electrodes are not used in critical conditions where susceptibility to hydrogen cracking is a concern. These electrodes are for use with a

509807/1018509807/1018

243A190243A190

gewissen Eigenfeuchtigkeitsgehalt der Umhüllung ausgelegt. Ihr Einsatz ist jedoch weniger zufriedenstellend, wenn zugelassen wird, daß sich ihr Feuchtigkeitsgehalt wesentlich ändert. Infolgedessen kommt auch der Entwicklung eines Verfahrens zum Verbessern der Beherrschung des Feuchtigkeitsgehalts von nichtwasserstoffarmen Elektroden eine beträchtliche wirtschaftliche Bedeutung zu.certain intrinsic moisture content of the envelope. you However, use is less than satisfactory when permitted becomes that their moisture content changes significantly. Consequently also comes to the development of a method for improving the control of the moisture content of non-hydrogen lean Electrodes are of considerable economic importance to.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von feuchtigkeitsbeständigen wasserstoffarmen Elektroden sowie zur Beherrschung des Feuchtigkeitsgehalts von nichtwasserstoffarmen umhüllten Elektroden zu schaffen. The invention is accordingly based on the object of a method for producing moisture-resistant, low-hydrogen To create electrodes as well as to control the moisture content of non-hydrogen depleted coated electrodes.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen die Figuren 1 bis 6 Kurven für die Feuchtigkeitsaufnahme von handelsüblich gefertigten Elektroden, die in der erfindungsgemäßen Weise behandelt wurden.The invention is described below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail. In the accompanying drawings, Figures 1 to 6 show curves for the moisture absorption of commercially available manufactured electrodes which have been treated in the manner according to the invention.

Es wird angenommen,·daß die Feuchtigkeitsaufnahme ih der Umhüllung von umhüllten Elektroden darauf zurückzuführen ist, daß die Poren auf physikalischem Wege Wasser absorbieren. Diese Poren sind auf eine unvollständige Verdichtung der Umhüllung während des Fertigungsverfahrens zurückzuführen. Es wurde gefunden, daß die Beständigkeit der Umhüllung gegenüber Feuchtigkeitsaufnahme wesentlich erhöht wird und sich in der Tat einer vollständigenIt is assumed that the moisture absorption in the casing of coated electrodes is due to the fact that the pores absorb water by physical means. These pores are due to incomplete compaction of the envelope during the manufacturing process. It was found that the resistance of the envelope to moisture absorption is increased substantially and is in fact a complete

509807/1018509807/1018

Feuchtigkeitsbeständigkeit nähern kann, wenn wasserstoffarme
Elektroden mit einer verdünnten wäßrigen Dispersion mindestens eines Stoffes aus der kolloide amorphe feste Siliziumoxide,
Sole aus quartärem Ammonium und kolloidem Siliziumoxid sowie
lösliche Lithium- und Kaliumsilikate umfassenden Gruppe von
siliziumhaltigen Stoffen behandelt werden. In ähnlicher Weise
zeigte es sich, daß bei einer derartigen Behandlung von nichtwasserstoffarmen Elektroden der Feuchtigkeitsgehalt der Umhüllungen in engeren Grenzen beherrscht werden kann, was gleichförmigere Einsatzbedingungen sicherstellt=Moisture resistance can approach when low in hydrogen
Electrodes with a dilute aqueous dispersion of at least one substance from the colloidal amorphous solid silicon oxides,
Quaternary ammonium brine and colloidal silicon oxide as well
group of soluble lithium and potassium silicates
silicon-containing substances are treated. In a similar way
It was found that with such a treatment of electrodes that are not low in hydrogen, the moisture content of the coverings can be controlled within narrow limits, which ensures more uniform conditions of use =

Es wird angenommen, daß das für die Feuchtigkeitsbeständigkeit der behandelten Elektroden verantwortliche Phänomen mit der Ausbildung eines Films auf der Oberfläche der Elektrodenumhüllung zusammenhängt. Dieser Film füllt die Oberflächenporen der unbehandelten Elektroden aus, wodurch die Absorption von Feuchtigkeit verhindert wird. In ähnlicher Weise verhindert dieser Film, daß Feuchtigkeit desorbiert wird; er läßt sich infolgedessen ausnutzen, um die Feuchtigkeitsmenge in der Umhüllung einer nichtwasserstoffarmen Elektrode zu beherrschen»It is believed that the phenomenon responsible for the moisture resistance of the treated electrodes is related to formation of a film on the surface of the electrode envelope. This film fills the surface pores of the untreated Electrodes, which prevents the absorption of moisture. Similarly, this film prevents that moisture is desorbed; As a result, it can be used to reduce the amount of moisture in the envelope of a non-hydrogen-poor Master electrode »

Da das Phänomen mit der Filmbildung zusammenhängen dürfte, wurde angenommen, daß sich jeder filmbildende Stoff mit Vorteil verwenden läßt. Es zeigte sich jedoch, daß die vorliegenden Ziele erreicht werden, wenn die zur Behandlung benutzten Dispersionen aus kolloiden amorphen festen Siliziumoxiden, quartären ammoniumkolloiden Siliziumoxidsolen und löslichen Lithium- und Kalium-Since the phenomenon is believed to be related to film formation, it was believed that any film-forming material could be used to advantage leaves. It has been found, however, that the present objectives are achieved if the dispersions used for the treatment from colloidal amorphous solid silicon oxides, quaternary ammonium colloid silicon oxide sols and soluble lithium and potassium

509807/1018509807/1018

Silikaten hergestellt werden. Es zeigte sich, daß lösliche Natriumsilikate keine Verbesserung hinsichtlich der Feuchtigkeitskontrolle in der Elektrodenumhüllung bringen. Als kolloide amorphe feste Siliziumoxide, die vorzugsweise eine Teilchengröße von weniger als 1 /um haben, werden vorzugsweise Stoffe wie geräucherte Siliziumoxide, chemisch ausgefällte Kieselsäuren, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen "Santocel", "CAB-O-SIL", "Hi-SiI" und "QUSO" bekannt sind, sowie aus Kieselsäuresolen ausgefällte Siliziumoxide verwendet, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen "Ludox", "Syton" und "Nalcoag." vertrieben werden= Quartäre ammonium-kolloidale Kieselsäuresolen haben ein Gewichtsverhältnis SiO₂/(NR₄)pO von .0,1 8/1 ,O bis 9,0/1,0. Lösliche Lithiumsilikate haben ein Gewichtsver-hältnis SiO„/LipO von 9.4/1,O bis 17,0/1,0. Lösliche Kaliumsilikate haben ein Gewichtsverhältnis SiOp/KpO von 1,8/1,O bis 2,5/1,0. Silicates are produced. It was found that soluble sodium silicates bring no improvement in terms of moisture control in the electrode envelope. As colloidal amorphous solid silicon oxides, which preferably have a particle size of less than 1 / µm, substances such as smoked silicon oxides, chemically precipitated silicas, such as those, for example, under the trade names "Santocel", "CAB-O-SIL", "Hi SiI "and" QUSO "are known, as well as silicon oxides precipitated from silica sols, such as those used, for example, under the trade names" Ludox "," Syton "and" Nalcoag. " are sold = quaternary ammonium-colloidal silica _{sols have a weight ratio SiO 2} / (NR ₄ ) pO of 0.1 8/1.0 to 9.0 / 1.0. Soluble lithium silicates have a weight ratio SiO „/ LipO of 9.4 / 1.0 to 17.0 / 1.0. Soluble potassium silicates have a SiOp / KpO weight ratio of 1.8 / 1.0 to 2.5 / 1.0.

In der Praxis wurden handelsüblich hergestellte wasserstoffarme Elektroden in einer wäßrigen Dispersion aus mindestens einem Stoff aus der kolloide amorphe feste Siliziumoxide, Sole aus quartärem Ammonium und kolloidem Siliziumoxid sowie lösliche Lithium- und Kaliumsilikate umfassenden Gruppe von siliziumhaltigen Stoffen getränkt. Die Elektroden wurden dann getrocknet, um aufgenommenes Wasser auszutreiben. Insbesondere wurden Elektroden in einer Dispersion aus Lithiumsilikat (Gewichtsverhältnis SiOp/LipO von 9,5/i,O) eine Stunde lang bei Raumtemperatur (25°C) getränkt. Die Dispersion enthielt 6 Gew.% SiO₂- Nach dem Tränken wurden die Elektroden eine Stunde lang bei 455 C ge-In practice, commercially produced low-hydrogen electrodes were soaked in an aqueous dispersion of at least one substance from the group of silicon-containing substances comprising colloidal amorphous solid silicon oxides, sols made from quaternary ammonium and colloidal silicon oxide and soluble lithium and potassium silicates. The electrodes were then dried to drive off absorbed water. In particular, electrodes were soaked in a dispersion of lithium silicate (SiOp / LipO weight ratio of 9.5 / i, O) for one hour at room temperature (25 ° C.). The dispersion contained 6% by weight SiO ₂ - after the impregnation, the electrodes were heated for one hour at 455 ° C.

509807/1018509807/1018

trocknet.dries.

Weitere Behandlungen wurden bei in handelsüblicher Weise gefertigten Wasserstoffarmen und nichtwasserstoffarmen Elektroden vorgenommen. Diese Behandlungen stellten Variationen des vorstehend genannten Beispiels dar. Beispielsweise wurde eine wäßrige Dispersion benutzt, die mit einer kolloidalen amorphen festen Kieselsäure zubereitet wurde und 2 Gew.% SiO_ enthielt, Allgemein ließen sich erfolgreiche Behandlungen mit Dispersionen durchführen, die zwischen ungefähr 1 % und ungefähr 2O Gew.% SiOp enthielten. Die Behandlungstemperatur kann zwischen ungefähr 5 und ungefähr 95 C liegen, während die Behandlungsdauern zwischen ungefähr 1 Minute und 5 Stunden schwanken können= Vorzugsweise enthält die Dispersion ungefähr 6 Gew.% SiOp. Bevorzugte Behandlungsbedingungen sind 65 C und 1 Stunde. Der Film kann durch Tränken bzw. Tauchen, durch Aufbürsten oder durch Sprühen aufgetragen werden. In einigen Fällen erwies sich ein Aufbürsten oder Aufsprühen als besonders zweckmäßig.Further treatments were made on in a commercially available manner Low hydrogen and non-hydrogen poor electrodes performed. These treatments were variations of the above example. For example, an aqueous Used dispersion prepared with a colloidal amorphous solid silica and containing 2% by weight SiO_, General successful treatments could be carried out with dispersions containing between about 1% and about 20% by weight SiOp contained. The treatment temperature can be between about 5 and about 95 C during the treatment times can vary between approximately 1 minute and 5 hours = Preferably the dispersion contains approximately 6% by weight SiOp. Preferred Treatment conditions are 65 C and 1 hour. The film can be soaked or dipped, by brushing or by Spray can be applied. In some cases brushing or spraying has been found to be particularly useful.

Die Ausbildung des Oberflächenfilmes erfolgt durch Massentransport von Siliziumoxid/Silikat durch das Lösungsmittel hindurch. Entsprechend kann davon ausgegangen werden, daß die Zeitdauer, die Temperatur, die Lösungskonzentration und die Badbewegung der Lösung die resultierende Feuchtigkeitsbeständigkeit beeinflussen_; Der Film muß gleichförmig sein. Ist die Lösungskonzentration zu hoch, treten auf der Elektrodenumhüllung flockige Flecken auf. Bei zu.niedrigen Konzentrationen sind übermäßig lange Behänd-The surface film is formed by mass transport of silicon oxide / silicate through the solvent. Accordingly, it can be assumed that the length of time, the temperature, the solution concentration and the bath agitation of the solution all influence the resulting moisture resistance _; The film must be uniform. If the solution concentration is too high, flaky spots will appear on the electrode cover. If the concentrations are too low, excessively long

509807/1018509807/1018

lungsdauern für die Filmbildung erforderlich. Durch Umrühren oder sonstige Bewegung der Lösung wird die Ausbildung eines gleichförmigen Überzuges unterstützt. Die Aufnahmegeschwindigkeit an der Oberfläche steigt mit wachsender Temperatur an, Die maximale Temperatur ist durch das Ausfällen von Siliziumoxid/Silikat aus der Lösung begrenzte .Die Behandlungsdauer beeinflußt nur die Endgröße der Aufnahme»longevity required for film formation. By stirring or other movement of the solution helps to form a uniform coating. The recording speed at the surface increases with increasing temperature, the maximum temperature is due to the precipitation of silicon oxide / silicate Limited from the solution. The duration of treatment is influenced only the final size of the recording »

Die Feuchtigkeitsabsorptionsdaten für handelsüblich hergestellte Elektroden, die in der oben beschriebenen Weise behandelt wurden, und zwar mit löslichem Lithiumsilikat (Gewichtsverhältnis SiOp/Li„O von 9.5/1,O) bei einer Behandlungsdauer von 1 Stunde bei 25 C, sind in den Figuren 1 bis 5 veranschaulicht. Die Daten wurden bei 1OO % relativer Feuchtigkeit und 25 C ermittelt. Die mit 1 bezeichneten Daten gelten für das Betriebsverhalten der unbehandelten, handelsüblichen Elektroden, während die Daten der behandelten Elektroden mit 2 gekennzeichnet sind. Die Feuchtigkeitsaufnahme ist sowohl als Gesamtgewichtszunahme in Gramm als auch als prozentuale Gewichtszunahme der Umhüllung aufgetragen. Die getesteten Elektroden sind repräsentativ für die folgenden Klassifizierungen der American Welding Society: Figur 1, wasserstoffarme Elektrode E7O18; Figur 2 Zelluloseelektrode E7O14; Figur 3 niedriglegierte Elektrode mit kalkbasischer Umhüllung E12018; Figur 4 nichtrostende Elektrode E3O8-15 und Figur 5 nichtrostende Elektrode E3O8-16.The moisture absorption data for commercially produced electrodes which have been treated in the manner described above, specifically with soluble lithium silicate (SiOp / Li2O weight ratio of 9.5 / 1.0) for a treatment time of 1 hour at 25 ° C., are shown in FIGS to 5 illustrated. The data were determined at 100 % relative humidity and 25 ° C. The data labeled 1 apply to the operating behavior of the untreated, commercially available electrodes, while the data for the treated electrodes are labeled 2. The moisture absorption is plotted both as a total weight increase in grams and as a percentage weight increase of the casing. The electrodes tested are representative of the following American Welding Society classifications: Figure 1, E7O18 low hydrogen electrode; FIG. 2 cellulose electrode E7O14; FIG. 3 low-alloy electrode with a lime-base coating E12018; Figure 4 stainless electrode E3O8-15 and Figure 5 stainless electrode E3O8-16.

Es wurden Schweißversuche durchgeführt, um das Verhalten derWelding tests were carried out to determine the behavior of the

509807/1018509807/1018

Elektroden zu vergleichen, Zwei Elektroden vom Typ E7O18, von denen die eine in der bevorzugten Weise behandelt war, während die andere unbehandelt blieb, wurden einer relativen Feuchtigkeit von 100 % vier Stunden lang bei 40 C ausgesetzt. Innerhalb dieser Zeitdauer absorbierte die Umhüllung der behandelten Elektrode 0,07 g Feuchtigkeit. Dagegen nahm die unbehandelte Elektrodenumhüllung O,2O g Feuchtigkeit auf. Beim Schweißen mit den beiden Elektrodenarten unter Anwendung von identischen Bedingungen im Rahmen eines mit einem kreisförmigen Flecken durchgeführten Rißbildungstests war die mit der behandelten Elektrode durchgeführte Schweißung frei von Mikrorissen und Schlackeeinschlüssen, während die mit der unbehandelten Elektrode ausgeführte Schweißung in hohem Maße Mikrorisse und Schlackeneinschlüsse zeigte. Bei einem anderen Versuch wurden zwei Elektroden vom Typ E9018, von denen die eine in der bevorzugten Weise behandelt und die andere unbehandelt war, 1OO % relativer Feuchtigkeit zwei Stunden lang bei 40 C ausgesetzt. Die Umhüllung der behandelten Elektrode absorbierte O,O4 g Feuchtigkeit, während die Umhüllung der unbehandelten Elektrode 0,12 g Feuchtigkeit aufnahm. Bei Verwendung der beiden Elektrodenarten zur Durchführung eines Zwangslagenkehlnahtversuchs unter sonst gleichen Bedingungen ergab die behandelte Elektrode eine einwandfreie Schweißung, während die unbehandelte Elektrode zu einer Schweißung mit Unternahtrissigkeit führte.To compare electrodes, two E7O18 electrodes, one treated in the preferred manner while the other was untreated, were exposed to 100% relative humidity for four hours at 40 ° C. During this period of time, the treated electrode cover absorbed 0.07 g of moisture. In contrast, the untreated electrode cover took up 0.2O g of moisture. When welding with the two types of electrodes using identical conditions in a cracking test carried out with a circular spot, the weld made with the treated electrode was free of microcracks and slag inclusions, while the weld made with the untreated electrode showed a high degree of microcracks and slag inclusions. In another experiment, two E9018 electrodes, one treated in the preferred manner and the other untreated, were exposed to 100 % relative humidity for two hours at 40 ° C. The covering of the treated electrode absorbed 0.04 g of moisture, while the covering of the untreated electrode absorbed 0.12 g of moisture. When using both types of electrodes to carry out a constrained fillet weld test under otherwise identical conditions, the treated electrode resulted in a perfect weld, while the untreated electrode resulted in a weld with cracks below.

Der Einfluß von fünf Behandlungen mit löslichen Silikaten, und zwar zwei mit Natriumsilikaten, zwei mit Kaliumsilikaten undThe influence of five treatments with soluble silicates, two with sodium silicates, two with potassium silicates and

509807/1018509807/1018

einer mit Lithiumsilikat, auf die Feuchtigkeitsabsorptionseigenschaften einer nichtrostenden Elektrode vom Typ E308-16 ist in Figur 6 vergleichsweise veranschaulicht. Alle Dispersionen wurden so hergestellt, daß 6 Gew.% SiO„ vorhanden waren; sämtliche Behandlungsschritte waren gleich. Stellt man die Ergebnisse denjenigen für eine unbehandelte Elektrode gegenüber, so ergibt sich die, nachstehende Reihenfolge bezüglich abnehmender Wirksamkeit der Behandlung: Lithium (SiCu/LipO Gewichtsverhältnis 9,5/1,0), Kalium (SiOp/KpO Gewichtsverhältnis von 2,5/1,0), Natrium (SiO₂/ Na O Gewichtsverhältnis von 3,2/1,θ) und Natrium (SiOp/NapO Gewichtsverhältnis von 2,0/1,O)„ Die Lithiumbehandlung war sehr wirkungsvoll; demgegenüber zeigten die Natriumbehandlungen keinerlei Wirkung.one with lithium silicate, the moisture absorption properties of a stainless electrode of the E308-16 type is illustrated in FIG. 6 by way of comparison. All dispersions were prepared in such a way that 6% by weight of SiO 2 were present; all treatment steps were the same. If the results are compared with those for an untreated electrode, the following sequence results in terms of decreasing effectiveness of the treatment: lithium (SiCu / LipO weight ratio 9.5 / 1.0), potassium (SiOp / KpO weight ratio of 2.5 / 1.0), sodium (SiO ₂ / Na O weight ratio of 3.2 / 1, θ) and sodium (SiOp / NapO weight ratio of 2.0 / 1, θ) “The lithium treatment was very effective; In contrast, the sodium treatments showed no effect.

In der Praxis kann die erfindungsgemäße Behandlung bei gefertigten und anschließend gespeicherten Elektroden angewendet werden; sie kann aber auch sofort bei der Fertigung der Elektroden vorgesehen werden. Damit im letztgenannten Falle die Behandlung wirkungsvoll ist, sollte die Elektrode aber zwischen dem Aufpressen der Umhüllung auf den Metallkern und der vorliegend beschriebenen Behandlung einer Trocknung unterzogen werden.In practice, the treatment according to the invention can be used with manufactured and then applying stored electrodes; but it can also be provided immediately when the electrodes are manufactured will. In order for the treatment to be effective in the latter case, the electrode should be used between pressing the casing on the metal core and the one described here Treatment to be subjected to drying.

Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Behandlung in zwei Stufen auszuführen, wobei die einzelnen Behandlungsstufen von kürzerer Dauer als eine einzige lange Behandlungsstufe sind. Wird die Behandlung in zwei Stufen vorgenommen, wird im allgemeinen eine Feuchtigkeitsbeständigkeit erzielt, die der Feuchtigkeitsbeständig-It is also possible to carry out the treatment according to the invention in two stages perform, with the individual treatment stages of shorter Duration than a single long stage of treatment. Will treatment carried out in two stages, a moisture resistance is generally achieved, which is the moisture resistance

509807/1018509807/1018

keit bei einer einstufigen Behandlung überlegen ist, deren Zeitdauer gleich der Zeitdauer der zwei Behandlungsstufen ist.speed is superior to a single-stage treatment, its duration is equal to the duration of the two treatment stages.

Die Oberfläche der behandelten Elektroden wurde unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops und eines Energiedispersions-Röntgenstrahlanalysators untersucht. Der Film oder die Schicht auf der analysierten umhüllten Elektrode war wesentlich reicher an Silizium als die Hauptmasse der Umhüllung. Im Falle von Elektroden, die mit einer Dispersion eines löslichen Lithiumsilikats (Gewichtsverhältnis SiOp/LipO von 9,5/1,0) behandelt waren, hatte der Film in Gew.% eine Zusammensetzung von ungefähr 2O % Li, 27/4 Si und 53 % O; die Filmdicke betrug ungefähr 1 /Jm. Auch bei Behandlung der Elektroden mit einer Dispersion eines kolloiden amorphen festen Siliziumoxids ist der Film wesentlich siliziumreicher als die Hauptmasse der Umhüllung. In diesem Falle liegt die Zusammensetzung der Schicht bei ungefähr 47 % Si und 53 % O.The surface of the treated electrodes was examined using a scanning electron microscope and an energy dispersion X-ray analyzer. The film or layer on the analyzed covered electrode was significantly richer in silicon than the bulk of the cover. In the case of electrodes treated with a dispersion of a soluble lithium silicate (SiOp / LipO weight ratio of 9.5 / 1.0), the composition of the film in% by weight was approximately 20 % Li, 27/4 Si and 53% % O; the film thickness was about 1 / µm. Even when the electrodes are treated with a dispersion of a colloidal amorphous solid silicon oxide, the film is significantly richer in silicon than the bulk of the envelope. In this case the composition of the layer is approximately 47 % Si and 53 % O.

509807/1018509807/1018

Claims

- 11 claims

Q) Methods of Moisturizing Wrapped Electrodes, characterized in that at least one substance from the colloidal amorphous solid silicon oxide, brine from quaternary ammonium and colloidal silicon oxide as well as soluble lithium and potassium silicates comprising group of silicon-containing Substances is dispersed in water until the silicon oxide concentration is between approximately 1 and 2O wt.% is that this solution is applied to the coated electrode for a period of about 1 minute to about 5 hours at a temperature between about 5 and 95 C, and that the electrode is then used for expulsion is dried by water.

2. The method according to claim 1, characterized in that a low-hydrogen electrode is used as the covered electrode will.

3. The method according to claim 1, characterized in that a non-hydrogen-poor electrode is used as the covered electrode will.

4 "Method for making low-hydrogen electrodes resistant to moisture, characterized in that lithium silicate with a weight ratio SiOp / Li JD of 9.5 / 1.0 is dispersed in a liquid until the silicon oxide concentration

509807/1018509807/1018

tion at 6 wt.% Silicon oxide is that. this solution for a period of 60 minutes at a temperature of 65 ° C a low-hydrogen electrode is applied and that the Electrode is then dried to drive off water.

5. Methods of Moisturizing Hydrogen Depleted Electrodes, characterized in that a brine of colloidal amorphous silicon oxide is dispersed in water, until the silica concentration is 6 wt% silica is that this solution for a period of 6O min at a Temperature of 65 C on a hydrogen-poor electrode is applied and that the electrode is then dried to drive off water.

6. Methods of Moisturizing Hydrogen Depleted Electrodes, characterized in that precipitated silicon oxide is dispersed in water until the silicon oxide concentration at 2% by weight silicon oxide, that this solution is for a period of 60 minutes at a temperature of 65.degree is applied to a hydrogen depleted electrode and that the electrode is then dried to drive off water will,

7. Moisture-resistant coated electrode, labeled by a metal core, a flux coating sitting on the core and a moisture-proof coating on the flux envelope made by

509807/1018509807/1018

that at least one substance from the colloidal amorphous solid silicon oxides, Comprising brine made from quaternary ammonium and colloidal silicon oxide as well as soluble lithium and potassium silicates Group of silicon-containing substances dispersed in water until the silicon oxide concentration is between approximately 1 and 20% by weight that this solution is applied to the coated electrode for a period of from about 1 minute to about 5 hours at a temperature between about 5 and 95 ° C is applied and that the electrode is then dried to drive off water.

8. Electrode according to claim 7, characterized in that the Electrode is low in hydrogen.

9. Electrode according to claim 7, characterized in that the electrode is not low in hydrogen.

10. Method of Treating Non-Hydrogen Depleted Electrodes to influence the moisture content of the casing, characterized in that at least one substance from the colloidal amorphous solid silicon oxides, brine from quaternary ammonium and colloidal silicon oxide as well as soluble lithium and potassium silicates comprising silicon-containing substances in Water is dispersed until the silicon oxide concentration is between approximately 1 and 20 wt.% That this' solution to the non-hydrogen depleted electrode for a period of approximately 1 minute to about 5 hours at one temperature

509807/1018509807/1018

is applied between about 5 and 95 C, and that the The electrode is then dried to drive off water,

11. Non-hydrogen-poor electrode with controlled moisture content, characterized by a metal core, a flux envelope seated on the core, and one on the flux envelope located coating with controlled moisture content, which is produced in that at least a substance from the group of silicon-containing colloidal silicon oxide sols and soluble lithium and potassium silicates Substances in water is dispersed until the silicon oxide concentration between approximately 1 and 20% by weight that this solution is applied to the non-hydrogen-poor electrode during for a period of about 1 minute to about 5 hours at a temperature of about 5 to 95 ° C and that the electrode is then dried to drive off water.

509807/1018509807/1018