DE2444493A1

DE2444493A1 - Verfahren zum vertikalen elektroschlackenschweissen bei hoher geschwindigkeit

Info

Publication number: DE2444493A1
Application number: DE19742444493
Authority: DE
Inventors: Daniel Christian; Gerald Daniel Uttrachi
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1975-08-07
Also published as: CA989489A; JPS5057043A; SE7411702L; ES430124A1; US3854028A

Description

Verfahren zum vertikalen'-.Elektroschlackenschweißen, bei hoher G e s chwind igke it

Bei vertikalem Elektroschlackenschweißen (electroslag welding) kurz als ES-Schweißen' . bezeichnet, werden die zu schweißenden Werkstücke in vertikaler Stellung mit einem zwischen ihren parallelen Kanten sich erstreckenden Spalt angeordnet. Zwei Formschuhe, gewöhnlich aus Kupfer, sind auf beiden Seiten des Spalts angeordnet, wobei ihre Innenseite so geformt sind, um in Verbindung mit dem Spalt eine Form zu bilden, in welche granuliertes Fließ- und Füllmaterial eingebracht wird. Das Füllmaterial wird kontinuierlich von einer Eolle einer zu verarbeitenden Elektrode zugeführt. Über die Elektrode wird

aus Strom zugeführt, um in der Form eine Schmelze/dem geschmolzenen Metall und der Schlacke zu bilden. Eine geeignete Vorrichtung treibt die kupfernen Formschuhe, den Brenner, die Energiezuführverbindung und die zu verarbeitende Elektrode aufwärts längs des Spaltes, wodurch ein vertikales Fortschreiten des Schweißens erreicht wird. Wegen der Schweißrichtung und anderen

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begrenzenden Parametern wurde der Elektroschlackenprozeß bis heute immer bei einer Geschwindigkeit unter 75 mm pro Min. durchgeführt, üblicherweise bei nur ungefähr 25 mm pro Min., um die hohe Schweißqualität zu erreichen, die durch diesen Prozeß erbracht wurde.

Es wurden in der Vergangenheit verschiedene Versuche unternommen, um die Schweißgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne jedoch die Sehweißqualität zu vermindern. Jedoch führte keiner dieser Versuche zu irgend einem bezeichnenden Erfolg.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, daß die vertikale ES-Schweiß -Geschwindigkeit nach oben um ein Maß gesteigert werden kann, daß in der Größenordnung der üblichen Geschwindigkeiten liegt, in dem übliche Verbindungsformen und Werkstückvolumen verwendet werden, die eine Dicke zwischen 10 mm (3/8)inch) und 51 mm (2 inch) aufweisen. Das Verfahren gemäß der Erfindung, wodurch Geschwindigkeiten zwischen 76 - 29$ mm pro Min. ohne eine Abnahme der Schweißqualität erreicht, wurden, besteht aus den folgenden Schritten:

a) Ausbildung einer im wesentlichen vertikalen Verbindung zwischen den Kanten der zu schweißenden Werkstücke;

b) Umgeben der Verbindung an einer vorbestimmten Startstelle mit Mittel., um eine Form auszubilden;

c) Einbringen eines granulierten Fließmittels in die Form;

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d) Anordnen des Endes einer zu verarbeitenden Fülldrahtelektrode in der Form;

e) Ausbildung einer geschmolzenen Schlacke in der Form;

f) Durchfließen der geschmolzenen Schlacke mit einem Strom

von mindestens 500 Ampere.;

g) Fortführen der 'formbildenden Mittel vertikal von der Startstellung nach oben mit einer Geschwindigkeit zwischen 76 - 254 mm pro Min. (3-10 inches), während kontinuierlich die Elektrode in die geschmolzene Schlacke läuft; und

h) Geregeltes Abkühlen der formbildenden Mittel so, daß eine im wesentlichen diskontinuierlich verfestigte Sehlackendecke über der Oberfläche des verfestigten Schweißmetalls gebildet wird, welche nicht mehr als 35$ der gesamten verfestigten Schweißoberfläche pro Fuß Schweißlänge darstellt. ·

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum vertikalen Elektroschlackenschweißen bei Geschwindigkeiten bis 254 mm/min (10 inch pro Minute.) zu schaffen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Hahe beschrieben.

Es zeigen;

Fig. 1 · eine perspektivische Ansicht eines vertikalen Elektroschlackenprozeßes gemäß der Erfindung, in der

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die Schweißform dargestellt ist;

Fig. 2a und 2b · zwei übliche Schweißverbindungsformen;

Fig. 3 : ' eine vergrößerte Ansicht, die eine typische verfestigte Schweißoberfläehe darstellt, die gemäß den erfindungsgemäßen Yerfahren nach Beeendigung des Schweißens und vor Entfernung der Schlackendecke ausgebildet wurde; und

Fig. 4 eine diagrammartige Seitenansicht von Fig. 1, die gewisse Schlüsselbeziehungen zeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ändert die grundlegenden Kennzeichen des vertikalen Elektroschlackenschweißprozeßes. Der erhebliche Geschwindigkeitsanstieg, der durch das erfindungsgemäße Yerfahren erreicht wird, ist lediglich allein auf gewisse Veränderungen der Parameter zurückzuführen, die mit der Regelung der Kühltemperatur der Formschuhe zusammenhängen, die weiter unten ausführlich dargelegt wird.

Es sollen nun die Figuren 1-4 besprochen werden, wobei in Fig. 1 zwei Werkteile oder Platten 10 bzw. 12 in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung hinsichtlich zueinander mit einem Spalt 14 gezeigt werden, der zwischen den Kanten der Plätten erhalten wird. Der Spalt 14 erstreckt sich vertikal von dem Boden zur Oberseite der Platten und bildet die vertikale

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zu schweißende Naht. Die Plattenkanten können vorbereitet werden, um eine Schweißverbindung irgend einer üblichen Form zu bilden, wie beispielsweise einer stumpfen Verbindung oder einer V-Kerbe, wie sie in den Figuren 2a bzw. 2b dargestellt sind, um eine Schweißverbindung üblicher Fläche oder üblichen Volumens zu schaffen, d.h., ohne den Spalt zwischen den Platten zu vermindern. Auf jeder Seite des Spaltes 14 ist ein Formschuh 16 bzw. 18 angeordnet, welcher in Verbindung mit dem Spalt eine Form 20 bildet, in welche ein Schweißfüllmaterial von der Elektrode 22 eingebracht wird. Die Elektrode 22 wird von einer Drahtspule (nicht gezeigt) über eine Kontaktröhre 24 in die Form 20 eingebracht. Die Einrichtung um längs der Schweißnaht nach oben zu fahren und die Formschuhe 16 und 18, die Elektrode 22 und die damit verbundene Drahtzuführrichtung zu tragen, ist nicht gezeigt und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Das heißt mit anderen Worten, daß irgend ein üblicher vertikaler Elektroschlacken-Fortbewegungsmechanismus verwendet werden kann, um.das Verfahren gemäß der Erfindung durchzuführen.

Das
/Verfahren gemäß der Erfindung wird eingeleitet, wie es bei dem Elektroschlackenschweißen üblich ist, in dem ein elektrischer Bogen unter einer Decke eines granulierten Fließmittels geschaffen wird, welches in die Form 20 eingebracht wurde. Sobald eine genügend dicke Schicht der heißen geschmolzenen Schlacke 26 gebildet ist, wird angenommen, daß die Bogenbildung aufhört und der Strom dann von der Stromquelle (nicht gezeigt) über die Elektrode 22 zu den Platten 10 bzw. 12 fließt, wobei die geschmolzene Schlacke 26 das leitende Medium ist. Die entstehende Hitze schmilzt beide Kanten der

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Platten und das eingetauchte Ende der Elektrode, wodurch eine Metallschmelze 28 gebildet wird, welche sich unter der geschmolzenen Schlacke ansammelt und sich langsam verfestigt, um so die Schweißung zu bilden.

Ein Kennzeichen das alle bekannten vertikalen Schlackenschweißverfahren aufweisen, ist die Bildung einer im wesentlichen kontinuierlichen Ablage oder Schicht einer verfestigten Schlacke über der fertigen Schweißoberfläche. Obwohl diese Schlackenschicht leicht zu entfernen ist und keine weitere Verwendung findet, wurde ihre Ausbildung immer als hinderliches Kennzeichen des Verfahrens betrachtet. Eine übliche Erklärung für die Schlackenschicht ist einfach, daß die geschmolzene Schlacke in Berührung mit der gekühlten Kupferform die Ausbildung eines dünnen Films oder einer Schlackenschicht zum Ergebnis hat. Diese Schlackenschicht wird als eine im wesentlichen kontinuierliche Abdeckung über die verfestigte Schweißung ausgebildet. Die Dicke der Schlackenschicht beträgt üblich einheitlich ungefähr 0,8 mm.

Bei hohen Schweißgeschwindigkeiten würde die Schlackenschicht übermässig dick an der Verbindungslinie werden, wo eine unannehmbare lunkerbildung auftreten würde. Dies kann geschehen, wenn der Betriebsmann die Spannung erhöht, um ein gleichmäßiges Verschmelzen der Plattenkanten zu sichern. Durch das Anheben der Spannung steigt die in der Schmelze geschaffene Hitze, welche wiederum ein übermäßiges Benetzen und eine zu dicke Schlackenschicht bewirken kann. Weiter kann eine

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Verminderung des Zusammenschmelzens der Plattenkanten durch den Versuch hervorgerufen werden, mit einer zu hohen Portschreitgeschwindigkeit zu schweißen. Ein anderer Fehler der mit einer zu hohen Schweißgeschwindigkeit zusammenhängt ist ein inneres Aufplatzen der Schweißung, Daher neigte man in der Vergangenheit dazu, um eine gute Schweißqualität zu erhalten, eine geringe Betriebsgeschwindigkeit in der Größenordnung zwischen 25,4 "bis 50,8 mm pro Min. unter einer ganzen Anzahl von Betriebsparamet em einzuhalten, welche empirisch im Laufe der Jahre gefunden wurden· Ein typischer Satz üblicher Elektrosehlackensehweißparameter ist in~der Tabelle 1 gezeigt.

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Tabelle

cn ο co οο

ο ση cn ο

Plattenbreite T (mm) Plate T (in)

15,88 5/8

15,88. 5/8

Stoßart Winkel Joint (G-rad) Type Angle

¹JZf¹

Stumpf Sq B

60

Spalt- Fase Bogenbreite »ir (mm) spannung

'G^f(mm) Nose (Volt) Gap <Έ* (in)Arc

'G'(in) (Volts)

Schweißstromstärke .(Aiap) Welding (Amps)

Drahtzuführung (cm/min) Wire Peed Approx (ipm)

17,46 20,64 11/16 13/16 6,35 min, 1/4 min.

36 36

356 140

292 115

Pormvors chub (.cn/min) Crawl. Travel Approx (ipm)

12,7·	Stumpf	15,88 -	35	300-	292	5,08
		19,05		325
1/2	Sq B	5/8 -		115	2.0
		3/4

4,32

1.7

3,81 1.5

19,05 3/4

Stumpf Sq B

60

19,05 -

22,23

3/4 -

7/8

6,35 min,

1/4 min.

38 38

356

140 318

125

3,30

1.3 3,05

1.2

φ
H
H
ω

H
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OVD VDO

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CM CM τ- VD τ- VD

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•Se

in

tOvh in co I "¹^

CM CM τ- VD T-

in

vh

CM

CO I

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- Tabelle I Fortsetzung

	Platten-	Stoßart	Winkel	Spalt-	ITase Bogen-	. 9,53	Scliweiß-	Drahtzu	Pormvor-	0
	breite	Joint	(Grad)	breite	'IT' (mm)spannung	3/8 48	stroin-	führung	s chub	9
	T (mm)	Type	Angle	«G^f(mm)	Hose (YoIt)		stärke	(cm/min)	( cm/min)
	Plate		¹ 0*	Gap	¹H¹ (in)Arc		(Amp)	Wire Peed	Crawl, Travel
	T (in.)			'G'(in)	(Yolts)		Welding	Approx	Approx (ipm)
							(Amps)	• (ipm)
	50,8	stumpf		25,4-				584	1,52
				28,58
	2	Sq B	_	1-1-1/8	48		500-	230	.6
							550
	50,8			6,35 min		559	1,52
m	2 ·	V	45	1/4 min.	475-
CJ					525	220	.6
co
OO
CaJ
O
OJ
cn
CD

2UU93 - / -

Indem man den Prinzipien der vorliegenden Erfindung folgt, können Geschwindigkeiten "bis zu 254 mm pro Min. erreicht werden. Das bezeichnendeste Merkmal entsprechend der vorliegenden Erfindung, welches in erster Linie mit der Steigerung der Geschwindigkeit zusammenhängt, ist das "beobachtete nicht Vorhandensein einer Schlackenschicht auf der verfestigten Schweißung. Die hohen Geschwindigkeiten wurden ohne irgend einen Einfluß auf die Schweißqualität erhalten sogar,.und, daß ist "besonders überraschend, hinsichtlich der Kantenschmelzung und der Freiheit von Rissen. Indem man jedoch die Bildung einer im wesentlichen kontinuierlichen verfestigten Schlackenschicht verhindert, während immer noch nach den Grundsätzen des Elektroschlackenschweißens unter einer Decke einer

/Vorher

geschmolzenen Schlacke gearbeitet wird, können jetzt/unerreichbare Geschwindigkeiten ohne eine Abnahme der Schweißqualität erreicht werden. Die Schweißoberfläche bei hohen Geschwindigkeiten ist nicht nur annehmbar, sondern es zeigt sich, daß bei höheren Geschwindigkeiten die Größe der Abnahme der CO-Zuführung der wärmebeaufschlagten Zone (HAZ) der Grundplatte bezeichnend vermindert wurde.

Das Fehlen der Schlackenabdeckung wurde in erster Linie durch die Regelung der Kühltemperatur der Formschuhe. 16 bzw. 18 erreicht, d.h. das Ausmaß der Kühlung der Formschuhe 16 und 18 zeigte-sich als kritische Beeinflußung der Geschwindigkeitsleistung. Die Schuhtemperatur kann durch Einstellung der Durchflußgeschwindigkeit des Kühlungsmediums ,durch die Schuhe oder durch die Einstellung der Temperatur des Kühlungsmediums und möglicherweise durch die Auslegung der Schuhe für diese Wirkung bei normalem DurclfLtißgeschwindigkeiten geregelt werden. Nichtsdesdoweniger wurde durch geeignetes Einstellen der Schuhtemperatur nur ein punktförmiges Hetzwerk der Schlackengebiete

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beobachtet, wie es bildlich in Figur 3 dargestellt ist, und welches weniger als 5$ der gesamten Oberfläche der Schweißung darstellt.

In allen bekannten Fällen des Standes der !Technik stellt die Schlackenschicht mindestens 50$ der verfestigten Schweißobe:?- flache je 33 cm Länge dar und ist im wesentlichen von kontinuierlicher Natur. Die Schlackendecke gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein nicht kontinuierliches Netzwerk von Schlackengebieten dargestellt, welche nicht 35$ der verfestigten Schweißoberfläche je 33 cm Länge überschreitet. Pur den Zweck dieser Beschreibung ist unter dem Satz "Verfestigte Schweißoberfläche je 33 cm Länge" die Schweißbreite (W) gemeint, die von Verbindungslinie zu Verbindungsline gemessen ist, wie dies durch die Standardterminologpßder amerikanischen Schweißsociety (AWS) definiert/ ist, indem "sie mit irgend einem typischen linearen Fuß der Schweißlänge multipliziert wird.

Verschiedene andere Faktoren als die Schuhtemperatur wurden ebenfalls als wichtig für die Erreichung der hohen Schweißgeschwindigkeit gemäß der Erfindung herausgefunden, ohne daß die sich ergebende Schweißqualität verschlechtert wird, wenn man sie mit Schweißungen bei niedrigeren Geschwindigkeiten vergleicht, Besonders der Abstand der Elektrode 22 mit dem sie sich von der Kontakt-und Führungsröhre 24 erstreckt, bis ein Kontakt mit der geschmolzenen Sehlacke zustandekommt, der mit dem Buchstaben (L) in Figur 4 bezeichnet ist und hiernach mit dem Ausdruck "Drahtlänge" bezeichnet wird, sollte in der Größenordnung von 50,8 bis 101,6 mm liegen; dieser Abstand ist wesentlich größer als der Drahtlängen, die bisher in diesem Prozeß verwendet wurden. Weiter ist sogar in diesem äußeren bevorzugten Bereich

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244U93 -Vi- ·

ein weiterer bevorzugter und mehr begrenzter Drahtlängenbereieh, abhängig von den gewählten Sehweißparametern und der Ausführung der Verbindung,

Weitere Faktoren, einige von ihnen sind in Verbindung mit den Erfordernissen des Schweißens bei hoher Geschwindigkeit offensichtlich, sind die Zuführgeschwindigkeit der Elektrode,: der Strom und die Spannung. Es soll festgestellt werden, daß übliche Plattenspalte und Plattenwinkel-Abmessungen verwendet werden können. Dies wird durch Beispiele in den Tabellen 2 bzw. 3 dargelegt.

Die Ergebnisse einer Testreihe für die zwei typischsten Verbindungsarten, wie in den Figuren 2a bzw. 2b gezeigt, sind in Tabelle 2 dargestellt.

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	Kr· der Schweißung	Reihe A	ιιγιι	1/8 .	Reihe B	Tatelle II	Reihe D	Reihe E	Reihe 3?	Reihe G
	Weld. Ho.	Col (A)			OqL (B)	Reihe C	Col. (D)	Col. (E)	Col. (P)	Col. (G)
	Plattendicke ¹T'	628-23		45	628-21	Col. (C)	628-32A	628-37	628-42	628-45
			6,35		(top)	628-52B
	25,4	1/4		25,4		19,05	25,4	9,55	12,7
	1mm) 1" "Plate !Thickness "!".(in)		69,85-	1"	19,05	5/4"	1»	3/8"	1/2"
	Stoßart		88,9		5/4"			Stumpf
	Joint Type	Plate Hose (H) inches 3*18	2 3/4-5	M γ Μ	Stumpf	»γ«	"Y"	Sq.Butt	I! γ Μ
	Plattenspalt(G)		1/2		Sq.Butt
	(mm)	V-Winkel (Grad)
cn	Plate Gap (G) inches	Yee Angle, deg.	6,35		6,55	.6,35	15,88	6,35
ο	β	Elektrodenlänge	1/4	20,64	1/4	1/4	5/8	1/4
CD	Plattennase (H)	(D (mm)		15/16
OJ	(mm)	Electrode Extension
ro		(L) inches	3,18			0-5,18
		1/8		0	0«r1/8	—	0 ^
O m			-
cn	45		45'	45	—	45
O

	69,85		65,5	69,85
	88,9	65,5-	88,9	88,9	50,8	57,1-5
	2 3/4-5		"2 1/2-3	2 3/4-5	2	2 1/4
	1/2	2 1/2-3	1/2	1/2
	1/2

Tabelle II !Fortsetzung

CD CD CO CO

	Reihe A Col. (A)	Reihe B Col. (B)	Reihe C Col. (C)	Reihe D Col. (D)	Reihe E Col. (E)	Reihe F Col. (F)	Reihe G Col. (G)
Draht zuführungs ge s chwin· (cm/min) Wire Feed, ipm Gleichstrom bei Pluspolung der Eelektrode "Stromstärke (Amp) . Amps, dcrp
Stromspannung (Volt) Volts, dcrp	991 390 . 600	1499 ' 590 725	1143 450 600	1143 450 600 .	914 360 625	889 350 625	889 350 575
Vorschub (cm/min) Travel, ipm	44	42	41	41	47-50	35 ;	34
Wasserdurchfluß ( dar/min)	12,7 5	21,6 8.5 .	11,4 4,5 . .	16,5 6,5 - i	8,9 ■ 3,5	17,8 7 '	12,7 5
Water Flow (total) gpm	5,68	6,25	5,68	5,68	' 5,68	3,41	4,54
Drahtart; 2,38 mm Durchmesser Wire Type; 3/32" dia.	1.5	1.67	1.50	1.50	1.50	.9	1.2
Biegeprüfung der Schweißung 180° geführt Weld Bends:	rohr förmig	rohr förmig	rohr förmig	rohr förmig	fest	rohr förmig	rohr förmig
keine Fehler	keine Fehler	keine Fehler	keine Fehler	keine Fehler	keine Fehler	keine Fehler

180° guided

gazelle II Fortsetzung

Reihe A Col. (A)

Reihe B Col. (B)

Reihe C Col. (C)

Reihe D
Col. (D)

Reihe E Col. (E)

Reihe F Col. (F)

Reihe G Col, (G)

cn ο co Cö Ca>

σ σ> cn ο

Schweißzugfestigkeit Weld Tensile:

Bruchspannung kp/cm Ultimate, (ksi) Streckgrenze kp/cm Yield, (ksi)

Streckung Elong, Rot im Gebiet, Red in Area, Jo

4850 69

3450 49

28 io

Sehweißschlag-	11,4	12,0
Festigkeit	6,3	6,4
kpm bei Raumtemperatur	7,0	3,9
- 17,8 ⁰C	4,6	—
- 28,9 °C
- 40-, 0 C	81	86
Weld Impacts:	45	46
Ft-Ibs RM	50	28
O⁰F -20⁰F	33	_
-40⁰F

Tabelle II. · PortSetzung

Reihe A Reihe B Reihe C Reihe D Reihe E Reihe P Reihe G Col. (A) Col. (B) Col. (C) Col. (D) Col. (E) Col. (P) Col. (G)

	chemische Zusammen Setzung C	S
	Mn	P Chemistry-Weld C Mn ·-
	Si	Si S P

50 9 8 32
0990/

.07

1.53

.35

.018

.011

.07

1.53

.35

.018

.011

1.52 .036 .022.

.015

1.52 .036 .022 .015

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Die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse wurden in erster Linie aus Versuchen erhalten, die mit einer 2,38 mm rohrförmigen Drahtelektrode durchgeführt wurden, ausgenommen die Spalte E, in welcher eine feste Stahldrahtelektrode verwendet wurde. Eine rohrförmige Drahtelektrode v/ird durch einen Kern metallischer Zusätze gebildet, der mit einem Stahlmantel umgeben ist. Eine chemische Analyse der verwendeten rohrförmigen Elektrode, die für die Versuche verwendet wurde, bezieht sich auf ihr gesamtes Gewicht und lautet wie folgt: 0,05 bis 12$ C, 1,2 bis 2,4$ Mn, 0,2 bis 0,5$ Si, Rest Eisen mit einer Sauerstoffkonzentration zwischen 200 und 2000 ppm· Diese chemische Analyse kann mit einem 20 gewichtsprozentigem Kern erhalten werden, der die folgenden Zusätze aufweist: ungefähr 4,5 bis 10,5 Kern Gewichtsprozente Mangan, ungefähr 1,0 bis. 2,5 Kern Gewichtsprozente Silicon und den Rest Eisenstaub, wobei der Sauerstoffgehalt des Drahtes bei ungefähr 1000 ppm liegt.

Die Ganzstahl-Drahtelektrode die in Spalte E der Tabelle II getestet wurde, hatte eine chemische Zusammensetzung wie folgt (Basis ist ihr Gesaratgewicht): 0,14$ C, 2,0$ Mn. Rest Eisen.

Obwohl andere Elektroden mit anderer Größe und Zusammensetzung nicht getestet wurden, wurde gefordert, daß durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine Geschwindigkeitssteigerung bis zu 254 mm pro Min. erreicht werden wird, wenn man eine

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Elektrosehlaeken'-Elektrode üblicher Zusammensetzung, Größe und Art verwendet.

Eine allgemeine Zusammenstellung der Schweißparameter ist in . Tabelle III dargestellt und gründet sich, auf die Versuchsergehnisse der Tabelle II und auf allgemeine Beobachtungen. Die Drahtlange (1) bezieht sich auf einen 2,38 mm Rohrdraht. Wie der Fachmann weiß, benötigt ein im Durchmesser kleinerer Draht eine kleinere Länge und ein im Durchmesser größerer Draht eine größere Länge, um ein ähnliches Produkt aus Stromdichte und Elektrodenlängen-Parameter zu erhalten.

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Tabelle 3

	Plattendicke "T" (mm) Plate Thickness "T" (inch)	9,53 3/8	15,9 - 35 -	22, 50	12,7 1/2	7	-	m «ata*	25,	4	»•y»t
	Stoßart Joint Type	stumpf S.B.	500 -	600	stumpf S.B.		L9,05 3/4	40-60	stumpf S.B.	——
	Plattenspalt "G" (mm) Plate Gap "G" (inches)	12,7-15,88 1/2-5/8	30 -	40	15,88-19,05 5/8-3/4		stumpf "V" S.B.	15,24- 25,4 6-10	19,05- 25,4 3/4-1	35-55
ΟΊ CD CO	Plattenwinkel (Grad) Plate Angle (deg)		50,8 - ι 2 - -	76, 3		2	19,05- 22,23 3/4-7/8	18,1 40	«WM»	17,78- &* 25,4 <* 7-10
OD CaJ ΓΌ	Schweißgeschwindigkeit (cm/min) 15,24- 25,4 Weld Speed, (ipm) 6-10		12,7- 22,86 5-9	—._	550	10,16- 17,78 4-7
O CO cn	Drahtzuführung (kg/h) Wire Feed, (lb/hr)		10,16- 20; 32 4-8	37	31,8 70
	Ampere, Gleichstrom Amps, DC			57,15 2 1/4	750
	Volt			47
	Drahtlänge (mm)-. Wire Extension ^1}"Ι," (inch)			101,6. 4

Die Angaben der Drahtlänge basieren auf der Verwendung eines rohrförmigen Drahtes ⁴^ mit einem Durchmesser von 2,38 mm. "¹^

Tabelle 3 (Blatt 2)

Plattendicke "T" (mm) 31,75 38,10 ,50,8

Plate Thickness "T" (inch) 1 1/4 11/2 2

Stoßart stumpf ^MV" stumpf stumpf

Joint Type S.B, S.B. S.B.

Plattenspalt "G" (mm) . 22,23-31,75 — 22,23-31,75 22,23-31,75 Plate Gap "G" (inches) 7/8 - 1 1/4 7/8 - 1 1/4 7/8 - 1 1/4

Plattenwinkel (Grad) .

ο Plate Angle (deg) — 30-50 '.

"> Schweißgeschwindigkeit (cm/min) 7,62-12,7 10,16-15,24 7,62-10,16 5,08-7,62 Weld Speed, (ipm) 3-5 4-6 3-4 2-3

*> " Drahtzuführung (kg/h) 22,7-34

^ Wire Feed, (lb/hr) 50 - 75

on Ampere, Gleichstrom . '

«" Amps, DC 600 - 800

Volt ,40-50

Drahtlänge (mm)-ν 76,2 101,6

Wire Extension ^Λ "L" (inch) 3-4

Claims

Pat entansprüohe

Yerfaliren zum Schweißen eines Werkstückes das eine Dicke zwischen 9»53 mm und 50,8 mm aufweist, in einer im wesentlichen vertikalen Richtung unter einer Decke einer geschmolzenen leitenden Schlacke bei hoher Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch

a) die Ausbildung einer im wesentlichen vertikalen Verbindung zwischen den Kanten der zu schweißenden Werkstücke;

b) Umgeben der Verbindung an einer vorherbestimmten

■ Startstelle mit einer Vorrichtung, um eine Form zu bilden;

c) Einbringen eines granulierten Fließmittels in die Form;

d) Einbringen des Endes einer zu verarbeitenden Fülldrahtelektrode in die Form;

e) Ausbilden der geschmolzenen Schlacke in der Form;

f) Durchfluß eines Stromes von mindestens 500 Ampeie durch die geschmolzene Schlacke;

g) Fortbewegen der formbildenden Vorrichtung vertikal nach oben von der Startstelle mit einer Geschwindigkeit von 76,2 bis 254 mm pro Min^ während die Elektrode kontinuierlich in die geschmolzene Schlacke hineinläuft; und

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h) geregelte Kühlung der formMldenden Vorrichtung, so daß eine im wesentlichen diskontinuierlich verfestigte Schlackendecke sich ü"ber der Oberfläche des verfestigten Schweißmetalls ausbildet, welche nicht mehr als 35$ der gesamten verfestigten Schweißoberfläche pro 33 cm Schweißlänge ausmacht.
2. Schweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrodenlänge von mindestens 50,8 mm einer rohrförmigen Fülldrahtelektrode verwendet wird, die einen Durchmesser von ungefähr 2,38 mm hat·

3· Schweißverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Fülldrahtelektrode eine (Jesamt-Gewichtszusammensetzung auf v/eist, die weniger als 0,12$ Kohlenstoff, ungefähr 2$ .Mangan, ungefähr 0,35$ Silicon und den Rest Eisen aufweist.

4# Schweißverfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackendecke zwischen 5 "bis 25$ der gesamten verfestigten Schweißoberfläche je 33 cm Länge darstellt.

5» Schweißverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verarbeitende Fülldrahtelektrode eine feste Elektrode ist.

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Leerse

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