DE2455021B2 - Verfahren zum lichtbogenschweissen von werkstuecken aus ferritischem gusseisen mit kugelgraphit - Google Patents

Verfahren zum lichtbogenschweissen von werkstuecken aus ferritischem gusseisen mit kugelgraphit

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DE2455021B2
DE2455021B2 DE19742455021 DE2455021A DE2455021B2 DE 2455021 B2 DE2455021 B2 DE 2455021B2 DE 19742455021 DE19742455021 DE 19742455021 DE 2455021 A DE2455021 A DE 2455021A DE 2455021 B2 DE2455021 B2 DE 2455021B2
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Pierre Joseph; Paradies Rene; Pont-a-Mousson Bouvard (Frankreich)
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Centre de Recherches de Pont-a-Mousson, Maidieres (Frankreich)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Werkstücken aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit wobei ein eisen- und/oder nickelenthaltender Zusatzwerkstoff Verwendung findet
Ein solches Verfahren ist in »Werkstoff und Schweißung, 1954, Akademie Verlag, Berlin« auf den Seiten 1127 und 1128 beschrieben. Dort wurde ein Zusatzwerkstoff abgeschieden, die Kanten oder Ränder der zu verschweißenden Werkstücke blieben intakt. Hierdurch wird aber jede innige Durchmischung des Basismetalls mit dem Zusatzwerkstoff vermieden, da die Kanten oder Ränder der zu verschweißenden Werkstoffe bestenfalls über eine geringe Tiefe erschmolzen werden. Im übrigen wird in dieser Literaturstelle davon abgeraten, Gußeisen zu verschweißen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkstükke aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit fester und inniger zu verschweißen als dies bisher für möglich gehalten wurde.
Hierfür kann auch aus der Zeitschrift »Schweißen von Gußeisen« 1958, Deutscher Verlag für Schweißtechnik, Düsseldorf, Seite 13 bis 15, keine Lösung angeboten werden, da dort nur das Schweißen von Grauguß, und zwar noch mit Hilfe des autogenen Schweißens oder des normalen Lichtbogenschweißens behandelt wird. Zum anderen kommt dort zum Ausdruck, daß auf jegliche Homogenität zwischen der Schweißung und dem Basismetall verzichtet wird.
Das Vorhergesagte gilt auch für die US-PS 22 31 917, die sich lediglich mit dem Schweißen von Grauguß, und zwar mittels normalen Lichtbogens, befaßt.
Die obengenannte Aufgabe läßt sich nun doch erfindungsgemäß überraschend dadurch lösen, daß zum Erhalt einer ebenfalls aus Gußeisen mit Kugelgraphit bestehenden Schweißnaht das Schweißen mittels eines einfachen Plasmabogens durchgeführt wird, die zu verschweißenden Werkstücke aus Gußeisen Kante an Kante angeordnet werden und Zusatzwerkstoff in begrenztem Anteil, bezogen auf das Gewicht der erhaltenen Schweißnaht, zugeführt wird.
Vorzugsweise führt man das Verfahren so durch, daß man als Zusatzwerkstoff einen Stahl der folgenden Zusammensetzung verwendet:
Kohlenstoff
Mangan
Silizium
Nickel
Eisen
maximal 1 %
maximal 1,60%
maximal 3,5%
0 bis 40%
Rest
55
Es wird also eine Schweißraupe, die vollständig aus Gußeisen mit Kugelgraphit besteht, erhalten, das Gefüge im Bereich der Verschweißungsstelle ist relativ homogen.
Auf die eng nebenei nander angeordneten Ränder der Werkstücke, d. h. auf deren Verbindungslinie wird der Strahl eines Schweißbrenners mit einfachem Lichtbogen gerichtet. Dieser Strahl besteht bekanntlich aus konzentrierten neutralen oder reduzierenden Gasen, if Arg
beispielsweise auf Argonbasis, die sehr heiß sind. Der Strahl durchsetzt stellenweise die beiden Werkstücke und erzeugt um sich herum einen Ring flüssigen Metalls und mit fortschreitender Verschiebung des Brenners längs der Verbindungslinie bei entsprechender Geschwindigkeit verfestigt sich das Metall hinter dem flüssigen Ring und führt zu einer Schweißraupe. Hierbei wird das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zugeführt, daß der Nickelgehalt der erhaltenen Schweißraupe beispielsweise zwischen 0 und 4% liegt
Zweckmäßig führt man den Zusatzwerkstoff mit einem Anteil von 40 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die erhaltene Schweißraupe, zu.
Vorteilhaft verwendet man als Auftragsprodukt die folgende Zusammensetzung:
Nickel 40 bis 100%,
Eisen der Rest
Führt man derartigen Zusatzwerkstoff zu, daß der Anteil des Nickels in der erhaltenen Schweißraupe über 15% liegt, so erhält man eine Kugelgraphit enthaltende austenitische Schweißraupe.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildungsform der Erfindung, bei iler es möglich wird, Schweißungen zwischen dicken Werkstücken vorzunehmen, wobei mehrere Schweißdurchgänge notwendig sind, ohne daß ein Zwischenglühen nach dem ersten Durchgang erforderlich wäre, stellt man mit Hilfe des Zusatzwerkstoffs eine erste Schweißraupe her, wobei der Zusatzwerkstoff in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Gehalt an Nickel in dieser ersten erhaltenen Schweißraupe wenigstens 18% beträgt und trägt dann über diese erste Schweißraupe wenigstens eine Füllschweißraupe auf, die aus einer metallischen Auftragslegierung erhalten wurde.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden, in denen
Fig. 1 eine Verwirklichung des Verfahrens nach der Erfindung zum Verschweißen von ferritischen Kugelgraphit aufweisenden Werkstücken mit Hilfe eines einfachen Plasmaschweißbrenners zeigt,
Fig. 2 zeigt eine erhaltene Anordnung mit Schweißraupe; und
F i g. 3 zeigt eine Variante zu dieser Anordnung.
Fig. 1 zeigt zwei Werkstücke aus Gußeisen 1 und 2, die man mit den Rändern gegeneinander anordnet, ohne daß jedoch ein inniger Kontakt notwendig wäre. Gegebenenfalls nimmt man eine Vorwärmung der Werkstücke, dann die eigentliche Verschweißung vor. Hierzu verwendet man einen Schweißbrenner 3 mit einfachem Plasmabogen, der durch eine zylindrische Düse 4 gebildet wird, welche eine ebenfalls zylindrische Anode 5 umgibt, die selbst eine axiale Kathode 6 umschließt. Ein Plasmagengas wird entsprechend den Pfeilen 7 in den Ringzwischenraum zwischen Anode 5 und Kathode 6 eingeblasen und ein Schutzgas wird ebenfalls entsprechend den Pfeilen 8 in den anderen Ringzw'schenraum zwischen Anode 5 und Düse 4 geblasen. Legt man den Kreis 9, welcher die Anode 5 mit der Kathode 6 verbindet, an Spannung, so strömt aus dem Schweißbrenner längs seiner Achse ein konzentrierter Strahl sehr heißer Gase 10, der gegen die Stoßlinie der beiden zu verschweißenden Werkstücke 1 und 2 gerichtet ist. Man führt dann in diesen Strahl ein Auftragsmetall, welches hier in Form eines Drahtes 11 außerhalb des Schweißbrenners dargestellt ist und dessen Ende im Strahl 10 angeordnet wird, ein. Als
Variante kann man vorsehen, entweder den Draht 11 in das Innere des Schweißbrenners in den Ringraum zwischen Anode und Kathode einzuführen oder das Auftragsmetall in den gleichen Ringzwischenraum in Form von Pulver einzuführen. Der Strahl 10 sorgt für das Schmelzen der Werkstücke 1 und 2 in der Zone 12 benachbart ihrer Stoßstelle und er durchsetzt sie auf beiden Seiten und bildet um sich einen Ring flüssigen Metalls. Man verschiebt dann den Schweißbrenner längs der Kontaktebene bei einer zweckmäßigen Geschwindigkeit, derart, daß das aus dem Gemisch des geschmolzenen Basismetalls und des ebenfalls geschmolzenen Auftragsmetalls resultierende Metall sich hinter diesem flüssigen Ring verfestigt und so eine Schweißraupe bei fortschreitender Verschiebung bildet. Es zeigt sich, wie F i g. 2 erkennen läßt, daß die erhaltene Schweißraupe 13 eine doppelte Wölbung aufweist, d. h. eine Wölbung 14 auf ihrer Oberseile und ebenfalls eine Wölbung 15 auf der Unterseite.
Bei einer ersten Versuchsreihe, die an ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit durchgeführt wurde, verwendet man .ils Auftragsmetall ein Metall der folgenden Zusammensetzung:
Kohlenstoff
Mangan
Silizium
Nickel
Eisen
maximal 1 %
maximal 1,60%
maximal 3,5%
0 bis 40%
der Rest
und fügt dieses Metall mit einem Anteil von 5 bis 40 Gewichtsprozent bezogen auf die erhaltene Schweißraupe zu. Nach Verfestigung der Schweißraupe glüht man vorzugsweise bei 950 bis 10000C, da im rohen Schweißzustand die Raupe eine rissige bzw. melierte Struktur mit viel Zementit aufweist, was ihm eine erhöhte Härte verleiht. Nach dem Glühen stellt man fest, daß der gesamte Kohlenstoff von neuem in Kugelgraphitform in einem aus Ferrit bestehenden Gefüge vorliegt. Bei allen diesen Versuchen erhält man gesunde, homogene Schweißraupen frei von Fehlern, die eine doppelte Wölbung aufweisen und Graphit in Kugelgestalt enthalten.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen.
Beispiel 1
Man verschweißt stirnseitig gegeneinander in einem einzigen Durchgang mittels Plasmaschweißen zwei Platten von einer Dicke von 8 mm aus ferritischem Kugelgraphitgußeisen, welches nicht legiert ist, und die aufbereitet und mit den Rändern gegeneinander angeordnet sind. Die Analyse des jede der beiden Platten bildenden Gußeisens ist die folgende:
Kohlenstoff
Silizium
Mangan
Schwefel
Phosphor
Magnesium
Eisen
3,61%
2,75%
0,15% maximal
0,008%
0,070%
0,025
der Rest
Auftrag nichtlegierten weichen Stahls in einem Anteil von 22 Gewichtsprozent der erhaltenen Schweißraupe ausgehend von einem Draht mit einem Durchmesser von 0,8 mm.
Der Gehalt an Magnesium der erhaltenen Schweißraupe liegt bei 0,019% im Mittel, war einen relativen Verlust an Magnesium von 24% angibt. Es wurde 30 Minuten lang bei 950° geglüht und langsam abgekühlt; als Struktur der Schweißraupe ergab sich Ferrit mit
ίο Kugelgraphit. Die Knötchen oder Kügelchen aus Graphit sind dann feiner und zahlreicher als beim Basismetall der Werkstücke 1 und 2. Die Vickers-Härte der Schweißraupe liegt zwischen 155 und 160, d. h.. bei einem Wert, der geringfügig höher als der des Ausgangsmetalls, der bei 140 bis 150 lag, ist.
Beispiel 2
Stirnseitig gegeneinander mittels einfachen Plasmabogens verschweißt man in einem einzigen Durchgang zwei Platten mit einer Dicke von 8 mm aus ferritischem.
Kugelgraphit ausweisenden nichllegiertem Gußeisen.
Die Analyse ist identisch der nach Beispiel 1. Die Schweißbedingungen sind die gleichen wie nach Beispiel 1, nur daß dieseis Mal das Auftragsmetall aus einem Draht aus Siliziummanganstahl der folgenden Zusammensetzung besteht:
Die Schweißgeschwindigkeit lag bei 12 cm/Miru die Stromstärke bei 135 A, die Spannung bei 28 bis 30 Volt, die Menge an Plasmagengas, bei dem es sich um Argon handelt, lag bei 53 l/Mm, die des Schutzgases, bei dem es sich um ein Gemisch aus Argon und 5% Wasserstoff handelt, bei 12 l/Min, und die Vorwärmtemperatur bei 35O°C Längs der gesamten Schweißung erfolgt ein
Kohlenstoff
Mangan
Silizium
0,10%
1,5% maximal
1,1%
Der mittlere Gehalt an Magnesium der erhaltenen Schweißraupe liegt bei 1,018%, was einem relativen Verlust von 28% an diesem Element entspricht. Nach dem Glühen unter den gleichen Bedingungen, wie nach Beispie! 1 stellt man fest, daß die Schweißraupe ferrilisch ist und Kugelgraphit aufweist, wobei eine Vickers-Härte von 160 bis 170 sich ergibt. Die mechanischen mittleren Eigenschaften dieser Schweißraupe, festgestellt an zylindrischen Probekörpern, welche senkrecht zur Schweißung entnommen wurden, sind die folgenden:
Scheinbare
Elastizitätsgrenze 29,3 kg/mm2
Zugfestigkeit 44,2 kg/mm2
Dehnung (Basis 5 D) 16,5%
Beispiel 3
Stirnseitig gegeneinander mittels eines einzigen Plasmabogens werden in einem Durchgang zwei Rohre von einem Durchmesser von 500 mm sowie einer Dicke von 10 mm aus sphäritischem Gußeisen mit Kugelgraphit, nichtlegiert von der gleichen Zusammensetzung wie der nach Beispiel 1 verschweißt Kontinuierlich läßt man im Schweißbad einen Draht mit einem Durchmesser von 1,6 mm eines Auftragsmetalls schmelzen, welches aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit 36% Nickel besteht, und zwar in einem Anteil, derart, daß der Nickeigehalt der erhaltenen Schweißraupe bei 3,5% liegt, was bedeutet, daß die Eisen-Nickel-Legierung mit einem Anteil von 93% bezogen auf die Schweißraupe zugeführt wird. Die Schweißparameter sind die folgenden: 155 A; 32 Volt; Geschwindigkeit 9 cm/Min.; Plasmagengas 7 l/Min.; Schutzgas 14 l/Min, und Vorwärmung 25G°C Glüht man 30 Minuten lang bei 9500C und kühlt langsam ab, so hat die erhaltene Schweißraupe eine ferritische Struktur mit Kugelgraphit; die Vickers-Härte liegt zwischen 200 und 22a
Bei einer zweiten Versuchsreihe, die an Werkstücken aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit durchgeführt wurde, verwendet man als Auftragsmetall ein Metal! der folgenden Zusammensetzung:
Nickel 40 bis 100%
und dem Rest Eisen,
und zwar in diesem Anteil derart, daß der Nickelgehalt der erhaltenen Schweißraupe bei über 15% lag. Bei allen diesen Versuchen erhält man gesunde homogene Schweißraupen frei von Fehlern und mit austenitischer Struktur.
Unter diesen Versuchen kann das; folgende Beispiel Erwähnung finden:
Beispiel 4
Stirnseitig gegeneinander mittels eines einzigen Plasmabogens verschweißt man in einem einzigen Durchgang zwei Rohre von 250 mm Durchmesser und 6 mm Dicke aus ferritischen Kugelgraphit aufweisendem Gußeisen von einer Zusammensetzung identisch der des Beispiels 1. Die Schweißbedingungen sind die folgenden: 120 A: 28 bis 30 Volt; Geschwindigkeit 22 cm/Min.; Plasmagengas (Argon) 6 l/Min.; Schutzgas (Argon mit 5% Wasserstoff) 12 l/Min, und ohne Vorwärmung. Man läßt im Schweiöbad einen Draht von 0,8 mm Durchmesser aus reinem Nickel in einem Anteil derart schmelzen, daß der Nickelgehalt der Schweißraupe bei 18 Gewichtsprozent liegt. Im rohen Schweißzustand oder nach 30minütigem Glühen bei 950°C und langsamem Abkühlen hat die Schweißraupe eine austenitische Struktur und eine Vickers-Härte zwischen 200 und 230. während die des Basismetalls bei 140 bis 150 liegt.
Die durch das so beschriebene Verfahren erhaltenen Vorteile sind unter anderem die folgenden:
— Die erhaltene Schweißraupe ist gesund, homogen, frei von Fehlern und weist eine doppelte Wölbung und eine Kugelgraphitstruktur auf;
— das Plasmagengas und das Schu'zgas ermöglichen aufgrund ihres reduzierenden Charakters die bevorzugte Oxydation der Knötchenbildungsmittel für den Graphit, die in den Gußeisen vorhanden sind; wie Magnesium, Zer. Lanthan und andere seltene Erden. Yttrium, Kalzium etc.;
— im Falle von Kugelgraphitgußeisen, deren Anfangsgehall an Magnesium zwischen 0,015 und 0,060% liegt, sind die Verluste an diesem Element in der Schweißraupe auf 30% begrenzt;
es wird in einem einzigen Durchgang geschweißt, wodurch die Handhabung erleichtert die Schweißzeit vermindert wird.
Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf das Schweißen von gußeisenen Werkstücken unterschiedlicher Struktur anwenden, beispielsweise auf ferritisches Kugelgraphit aufweisendes Gußeisen, welches legiert ist oder auch auf Kugelgraphitgußeisen, dessen Gefüge jedoch aus Perlit besteht; auch ist aber ein anderes Gefüge oder eine Kombination der letzteren untereinander oder mit Ferrit möglich.
Nach der Ausführungsform der F i g. 3 stellt man zwei Werkstücke von Plattengestalt 21 und 22, die durch Schweißung zusammengeführt werden sollen, her. Hierzu schrägt man jedes Werkstück bei 23 oder 24 ab, wobei die Abschrägung nur über einem Teil der Dicke der Werkstücke erfolgt Jede Abschrägung oder Abfasung wird derart vorgesehen, daß an ihrer Basis ein Vorsprung 25 oder 26 mit Absatz-Kehl- oder Nasenge stall: vorgesehen wird. Als Variante kann das gegen die Abschrägungen gerichtete Ende der Absätze selbst geringfügig abgeschrägt sein.
Die so hergestellten Werkstücke werden dann in Kontakt gebracht oder durch ein Distanzstück oder Einlügungsteil aus Nickel von der gleichen Höhe wie die Absätze 25 und 26 getrennt. Der erste Schweißdurchgang, der sogenannte Eindringdurchgang, erfolgt
ίο mittels eines Plasmaschweißbrenners und mittels eines Auftragsproduktes oder Metalls, welches in Form eines Drahtes vorliegt, welcher aus einer Eisen- und Nickellegierung besteht. Man fügt dieses Auftragsprodukt in einem Anteil derart zu, daß der Nickelgehalt der Schweißraupe wenigstens gleich 18% ist. Das Plasma sorgt für das Schmelzen der äußersten Zonen 27 und 28 der Absätze und somit für eine vollständige Verdünnung bzw. Dilution des Auftragsmetalls im Basismetall, was ein wesentliches Merkmal des Verfahrens nach der Erfindung darstellt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen:
Die zu verschweißenden Werkstücke mit einer Dicke von 15 mm werden derart aufbereitet, daß sie einen Absatz (talon) mit geradem Rand von einer Dicke von 7 mm aufweisen. Das Basismetall dieser Werkstücke hat die folgende Zusammensetzung:
Kohlenstoff
Silizium
Mangan
Schwefel
Phosphor
Magnesium
Eisen
3.61%
2,75%
0,15% maximal
0,008%
0,070%
0,025%
der Rest
Es erfolgt eine Vorwärmung dieser Werkstücke bei 4(K)0C. dann ein Verschweißen mittels eines Plasmabogenschweißbrenncrs bei einer Stromstärke zwischen 135 und 140 Ampere, einer Spannung von 26 Volt und einem Plasmagengasdurchsatz, bei dem es sich um Argon handelt, von 6 l/Min, sowie einem Ringgasdurchsatz, bei dem es sich um ein Gemisch aus Argon und 10% Wasserstoff handelt, von 23 l/Min, bei der Schweißgeschwindigkeit von 17 cm/Min.
Der Auftragsdraht, von einem Durchmesser von 1.2 mm. besteht aus einer Legierung aus Eisen und Nickel, die wenigstens 95% Nickel und den Rest Eisen, sowie unvermeidliche Verunreinigungen enthält.
Der Anteil, mit dem man dieses Auftragsprodukt zuführt ist derart, daß man in der Schweißraupe einen Nickelgehalt von 27,8%, einen Kohlenstoffgehalt vor 233% und einen Siliziumgehalt von 1,8% erhält
Man sorgt dann an den so verschweißten Werkstük ken ohne irgendeine thermische Zwischenbehandlung
SS und direkt auf dem Eindringschweißdurchgang für da: Füllen mit so vielen Schweißraupen 29, wie notwendig und zwar der durch die Abschrägungen 23 und 24 um die Absätze 25 und 26 begrenzten Zone. De Metallauftrag erfolgt mit den üblichen Fülleinrichtun gen (ummantelte Elektrode, nackter Draht ode Fülldraht [Rl fourre]), beispielsweise in Form voi Ferro-Vanadium oder auch vorzugsweise Ferro-Nickt mit einem Nickelgehalt zwischen 30 und 60% Nicke Man kann entweder die erhaltene Verbindung ir
frs Rohzustand belassen oder vorzugsweise ein Glühen b( 950 bis 1000° C vornehmen.
Man stellt fest daß der massive Zusatz an Nickel ii Eindringschweißvorgang mittels Plasmabogens es e
709 526/2'
möglicht, auf das Glühen bei 950—10000C bei diesem Durchgang zu verzichten, wobei dieses Glühen bisher nach der bekannten Technik notwendig war, um die Gefahr einer Rißbildung bei den nachfolgenden Füllvorgängen zu begrenzen.
Die zunächst erhaltene Schweißraupe ist gesund, homogen, bei einer austenitischen Graugußstruktur nach dem Glühen. Im rohen Schweißzustand besteht sie ebenfalls aus Austenit mitdispergierten Karbiden,deren Vorhandensein keinen Nachteil bei der Ausführung der Füllvorgänge bedeutet.
Beispiel 6
Die gleichen Werkstücke aus Metall der gleichen Zusammensetzung wie nach Beispiel 5 werden auf eine Temperatur lediglich zwischen 200 und 250°C vorge-
V 10
:ißvorgaiii
wärmt. Der Schweißvorgang wird dann bei einer Geschwindigkeit von 15 cm/Min, durchgeführt; Stromstärke und Spannung sind die gleichen wie vorher. Der Plasmagasdurchsatz liegt bei 6 l/Min.; der des Schutzgases, bei dem es sich hier um ein Gemisch aus Argon und 5% Wasserstoff handelt, bei 22 l/Min. Der Auftragsdraht besteht aus einer Eisen- und Nickellegierung, die wenigstens 95% Nickel und den Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist.
Der Anteil, mit dem man dieses Auftragsprodukt zusetzt, ist derart, daß man in der Schweißraupe einen Nickelgehalt von 28,1%, einen Kohlenstoffgehalt von 2,32% und einen Siliziumgehalt von 1,7% erhält.
Es erfolgt dann das Füllen, gegebenenfalls unter Glühen in der gleichen Weise wie nach Beispiel 5. Die Qualität der erhaltenen Schweißraupe ist gleich.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Werkstücken aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit, wobei ein eisen- und/oder nickelenthaltender Zusatzwerkstoff Verwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhalt einer ebenfalls aus Gußeisen mit Kugelgraphit bestehenden Schweißnaht das Schweißen mittels eines einfachen Plasmabogens durchgeführt wird, die zu verschweißenden Werkstücke aus Gußeisen Kante an Kante angeordnet werden und Zusatzwerkstoff in begrenztem Anteil, bezogen auf das Gewicht der erhaltenen Schweißnaht, zugefügt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zusatzwerkstoff einen Stahl der folgenden Zusammensetzung verwendet:
    Kohlenstoff
    Mangan
    Silizium
    Nickel
    Eisen
    maximal 1 %
    maximal 1,60%
    maximal 3,5%
    0 bis 40%
    Rest,
    Kohlenstoff 3,61% Silizium 2,75% Mangan 0,15% maximal Schwefel 0,008% Phosphor 0,070% Magnesium 0,025% Eisen der Rest
    Kohlenstoff
    Silizium
    Mangan
    Schwefel
    Phorphor
    Magnesium
    Eisen
    3,61%
    2,75%
    0,15% maximal
    0,008%
    0,070%
    0,025%
    der Rest
    als Zusaizprodukt ein Mangan-Silizium-Stahl der folgenden Zusammensetzung:
    Kohlenstoff
    Mangan
    Silizium
    0,10%
    1,5% maximal
    1,1%
    in einem Anteil von 22% bezogen auf die erhaltene Schweißnaht verwendet.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Zusatzstoff eine
    IO
    20
    daß man diesen Stahl in einem Anteil in der Größenordnung von 5 bis 40%, bezogen auf das Gewicht der erhaltenen Schweißnaht, derart zusetzt, daß der Nickelgehak der hergestellten Schweißnaht zwischen 0 und 4% liegt und daß diese Schweißnaht aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit ist und daß nach der Verfestigung der Schweißnaht ein Glühen zwischen 950 und 10000C vorgenommen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß das Gußeisen die folgende Zusammensetzung aufweist·
    35
    40
    als Zusatzwerkstoff ein weicher nichtlegierter Stahl in einem Anteil von 22% bezogen auf die erhaltene Schweißnaht verwendet wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß das Gußeisen die folgende Zusammensetzung aufweist:
    55
    60 Eisen-Nickel-Legierung der folgenden Zusammensetzung ist:
    Nickel 36-100%
    Eisen der Rest
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß das Gußeisen die folgende Zusammensetzung aufweist:
    Kohlenstoff
    Silizium
    Mangan
    Schwefel
    Phosphor
    Magnesium
    Eisen
    3,61%
    2,75%
    0,15% maximal
    0,008%
    0,070%
    0,02£.%
    der Rest
    als Zusatzwerkstoff eine Eisen-Nickel-Legierung von 3«% Nickel in einem Anteil von 9,8% bezogen auf die erhaltene Schweißnaht verwendet wird, derart, daß der Anteil an Nickel in dieser Schweißnaht ai.<s ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit besteht und daß nach der Verfestigung der Schweißnaht zwischen 950 und 1000° C geglüht wird. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzwerkstoff eine Legierung der folgenden Zusammensetzung:
    Nickel
    Eis;n
    40-100%
    der Rest
    in einem Anteil derart verwendet wird, daß der Nickdgehalt der erhaltenen Schweißnaht über 15% liegt und daß die Schweißnaht aus austcnitischem Gußeisen mit Kugelgraphit besteht.
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzwerkstoff reines Nickel in einem Anteil derart verwendet wird, daß der Nickdgehalt der erhaltenen Schweißnaht bei 18% liegt.
    9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Z'.usat;:werkstoffes eine erste Schweißnaht hergestellt wird, wobei der Zusatzwerkstoff in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Nickelgehalt der ersten erhaltenen Schweißnaht bei wenigstens 18% liegt und daß man über dieser ersten Schweißnaht wenigstens eine Lage; einer metallischen Legierung aufträgt.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß Gußeisen aus
    3,61% Kohlenstoff,
    2,75% Silizium
    0,15% Mangan maximal
    0,008% Schwefel
    0,070% Phosphor
    0,025% Magnesium
    und Rest Eisen
    besteht, als Zusatzwerkstoff ehe Legierung aus Eisen und Nickel mit wenigstens 95% Nickel und dem kest Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen verwetidet wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwerkstoff in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Nickelgehalt der Schweißnaht bei etwa 28% liegt.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Füllschweißnaht bestimmte Legierung aus Ferro-Nickel besteht.
    •i
    !Ii Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelgehalt der Füll-Legierung über 30% beträgt
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach Verfestigung sämtlicher Schweißnähte bei 950 bis 10000C geglüht wird.
DE2455021A 1973-11-20 1974-11-20 Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Werkstücken aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit Expired DE2455021C3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7341201A FR2251399B1 (de) 1973-11-20 1973-11-20

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5242550A (en) * 1975-09-30 1977-04-02 Daikin Ind Ltd Mold releasing agent
DE3104831A1 (de) * 1981-02-11 1982-08-26 Horst Dr. 6000 Frankfurt Mühlberger Legierung auf eisenbasis fuer die verwendung beim verbindungsschweissen von bauteilen aus gusseisen mit kugelgraphit
DE3505954A1 (de) * 1985-02-21 1986-08-21 Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover Verfahren zum verschweissen von werkstuecken aus duktilem gusseisen
CH670786A5 (de) * 1986-09-24 1989-07-14 Bbc Brown Boveri & Cie
US6730876B2 (en) 2001-05-29 2004-05-04 U.S. Pipe And Foundry Company Highly ductile reduced imperfection weld for ductile iron and method for producing same
US9409259B2 (en) * 2005-04-22 2016-08-09 Stoody Company Welding compositions for improved mechanical properties in the welding of cast iron
CN102990248B (zh) * 2012-10-31 2015-12-02 高金菊 一种殷瓦焊接专用焊丝
CN113909735A (zh) * 2021-09-28 2022-01-11 杭州华光焊接新材料股份有限公司 一种镍铁基合金焊丝及其制作方法、使用方法
CN114633003A (zh) * 2022-03-25 2022-06-17 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种用于中厚铝合金板的焊接方法和装置

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