DE2456563C

DE2456563C - Flux for use in covert arc welding of steel

Info

Publication number: DE2456563C
Authority: DE
Inventors: Naoki Fujisawa; Tanaka Kazuo Yokosuga; Kanagawa Okuda (Japan)
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Publication date: 1976-09-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Flußmittel für die Verwendung beim verdeckten Lichtbogenschweißen von Stahl.The invention relates to a flux for use when concealed arc welding of steel.

Die Erfindung betrifft ein Flußmittel für die Verwendung beim verdeckten Lichtbogenschweißen von Stahl, mit dessen Hilfe es möglich ist, dem Schweißmetall (Schweißgut) eine ausgezeichnete Schweißverarbeitbarkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften zu verleihen.The invention relates to a flux for use in concealed arc welding of steel, with the help of which it is possible to weld the weld metal (Weld metal) excellent weld workability and excellent mechanical To give properties.

Das verdeckte Lichtbogenschweißen wird wegen verschiedener Vorteile dieses Verfahrens, beispielsweise der Einsparung an zum Schweißen erforderlicher Zeit, in großem Umfang zum Stumpfschweißen (Stoßschweißen) von Stahl verwendet. Außerdem wird seit kurzem zur Verbesserung des Wirkungsgrades das einseitige verdeckte Lichtbogenschweißen, das Multielektrodenschweißen oder das Schweißen unter großer Wärmezufuhhr selbst bei einer Doppelfurchen-Verbindungsstelle verwendet. Da jedoch bei einem solchen verdeckten Lichtbogenschweißen die erforc.erliche Wärmezufuhr groß ist, ist die Verdünnung des Grundmetalls so groß, daß das Schweißmetall (Schweißgut) leicht beeinflußt wird durch die chemische Zusammensetzung des Grundmetalls, und das Stengelgefüge neigt zu einem starken Wachstum in dem Schweißmetall. Dadurch werden die Kristallkörner des Schweißmetalls (Schweißgutes) vergröbert, und an den groben Korngrenzen scheiden sich Nichtmetalleinsohlüsse aus. Es war daher bisher sehr schwierig, ein Schweißmetall (Schweißgut) mit ausgezeichneten Kerbschlageigenschaftcn zu erhalten.The hidden arc welding is because of several advantages of this method, for example the saving of time required for welding, to a large extent for butt welding (butt welding) used by steel. In addition, the one-sided concealed arc welding, multi-electrode welding or welding with high heat input even with a double furrow joint used. Since, however, in such a concealed arc welding, the necessary Heat supply is large, the dilution of the base metal is so great that the weld metal (weld metal) is slightly influenced by the chemical composition of the base metal, and the stem structure tends to a strong growth in the weld metal. This becomes the crystal grains of the weld metal (Weld metal) coarsened, and non-metal insoles separate at the coarse grain boundaries out. It has therefore been very difficult to obtain a weld metal (weld deposit) with excellent impact properties to obtain.

Beim Muitieiektrodenschweißen oder beim Schweißen unter starker Wärmezufuhr werden die Kerbschlagcigenschaften des Schweißmetalls und die Schweißverarbeitbarkcit nachteilig beeinflußt. Allein durch Verwendung eines konventionellen Flußmittels ist es nicht möglich, diese Nachteile zu überwinden. Als andere Verfahren zur Überwindung dieser Probleme wurde ein Verfahren zur Vermindert ng des Sauerstoffgehaltes in dem Schweißmetall (SchwL-ißgut) durch Erhöhung der Basizität des Flußmittels, ein Verfahren zur Verfeinerung des Feingefügcs (der MikroStruktur) des Schweißmetalls durch Zugabe von Mo zu dem Fülldraht oder Flußmittel und ein Verfahren zur Verfeinerung des Feingefiiges des Schweißmetalls durch Zugabe von B zu dem Flußmittel oder dem Draht in Form einer einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor in sehr geringer Menge untersucht, um die Kerbschlageigenschaften des Schweißmetal'ls wesentlich zu verbessern. Wenn jedoch die Basizität des Flußmittels erhöht wird, um den Sauerstoffgehalt des Schweißmetalls zu senken, ist es unmöglich, die chemische Zusammensetzung des Schweißmetalls konstant zu halten, und es ist auch unmöglich, stets stabile Kerbschlageigenschaften des Schweißmetalls zu erzielen. Wenn dem Flußmittel oder dem Schweißdraht ein Legierungselement, wie z. B. Mo, zugegeben wird, so wird die Zugfestigkeit des Schweißmetalls unnötigerweise erhöht, was zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit gegen Rißbildung führt. Wenn B dem Flußmittel oder dem Schweißdraht in Form einer einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor zugegeben wird, werden dadurch zwar die Kerbschlageigenschaften des Schweißmetalls (Schweißgutes) stark verbessert, es ist jedoch dann schwierig, die Ausscheidung von B während des Schweißens unter veränderlichen Schweißbedingungen, wie sie beim Schweißen unter starker Wärmezufuhr oder während der Herstellung des Flußmittels oder des Schweißdrahtes auftreten, zu verhindern. Wenn B in Form einer einzigen Substanz zugegeben wird, betragt die zugegebene Menge vorzugsweise 0,01 bis 0,5^0/o. Wenn B in Form von Fe-B mit 14 bis 23% Bor zugegeben wird, sollte die Menge weniger als 2,5% betragen. Wenn die Schweißfurche nicht gleichmäßig ist, müssen bei der praktischen Durchführung des Schweißens zur Erzielung einer gleichmäßigen Schweißraupe die Schweißbedingungen in geeigneter Weise kontrolliert werden. Daher wurde ein zufriedenstellender Effekt bisher niemals erhalten, wenn beim Schweißen unter starker Wärmezufuhr ein konventionelles Flußmittel verwendet wird.In the case of multi-electrode welding or welding with a high supply of heat, the impact properties of the weld metal and the weld workability are adversely affected. It is not possible to overcome these disadvantages simply by using a conventional flux. As other methods for overcoming these problems, a method of decreasing the oxygen content in the weld metal (SchwL-ißgut) by increasing the basicity of the flux, a method of refining the fine structure (microstructure) of the weld metal by adding Mo to the filler wire or Flux and a method for refining the fine structure of the weld metal by adding B to the flux or the wire in the form of a simple substance or in the form of ferroboron in a very small amount have been investigated in order to improve the impact properties of the weld metal significantly. However, if the basicity of the flux is increased in order to lower the oxygen content of the weld metal, it is impossible to keep the chemical composition of the weld metal constant, and it is also impossible to obtain stable impact properties of the weld metal at all times. If the flux or the welding wire an alloy element, such as. B. Mo is added, the tensile strength of the weld metal is unnecessarily increased, resulting in an increase in susceptibility to cracking. If B is added to the flux or the welding wire in the form of a simple substance or in the form of ferroboron, the impact properties of the weld metal (weld metal) are greatly improved, but it is then difficult to prevent the precipitation of B during welding under variable welding conditions, as they occur during welding with strong heat input or during the manufacture of the flux or the welding wire. When B in the form of a single substance is added, amounts to the amount added is preferably 0.01 to 0.5 ^{0 /} o. When B in the form of Fe-B having 14 to 23% boron is added, the amount is less than 2, 5%. When the welding furrow is not uniform, it is necessary to control the welding conditions appropriately in order to practice welding in order to obtain a uniform weld bead. Therefore, a satisfactory effect has never been obtained when a conventional flux is used in high-heat welding.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die obenerwähnten Nachteile der konventionellen Technologie zu vermeiden. Ziel der Erfindung ist es insbesondere, ein neues Flußmittel für die Verwendung beim verdeckten Lichtbogenschweißen von Stahl anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Kerbschlageigenschaften des Schweißmetalls (Schweißgules) stark zu verbessern, das insbesondere ein Schweißgut liefert, das frei von Rissen oder frei von einer Borausscheidung ist.The aim of the present invention is to achieve the above Avoid disadvantages of conventional technology. The aim of the invention is in particular specify a new flux for use in covert arc welding of steel, with the help of which it is possible to greatly increase the impact properties of the weld metal (welding gules) improve, which in particular provides a weld metal that is free from cracks or free from boron precipitation is.

Diese und andere Ziele der Erfindung können erreicht werden mit einem den Gegenstand der Erfindung bildenden Flußmittel für die Verwendung beim verdeckten Lichtbogenschweißen von Stahl, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es besteht aus oder enthält 10 bis 70% Eisenpulver, 10 bis 50% MgO, 3 bis 25% CaO, Carbonat in einer Menge entsprechend 2 bis 25% CO₂, Boroxyd als solches, in Form einer Verbindung oder Mischung, die Boroxyd enthält, in einer Menge (als B₂O;j-Äquivalent) entsprechend 0,01 bis 1,5% B₂O₃, weniger als 25% TiO₂ und mindestens ein metallisches Desoxydationsmittel aus der Gruppe Si. Mn, Al. Ti und Legierungen davon. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält das obenerwähnte Flußmittel 1,2 bis 5,0% Si in Form von Fc-Si oder Si-Mn. 1.0 bis 6,0% Mn in Form von Fe-Mn. metallischem Mangan oder Si-Mn und oder bis zu insgesamt (Gesamtgewicht) 4.5% Ti und Al.These and other objects of the invention can be achieved with a flux which is the subject of the invention for use in concealed arc welding of steel which is characterized in that it consists of or contains 10 to 70% iron powder, 10 to 50% MgO, 3 up to 25% CaO, carbonate in an amount corresponding to 2 to 25% CO ₂ , boron oxide as such, in the form of a compound or mixture containing boron oxide in an amount (as B ₂ O; j equivalent) corresponding to 0.01 to 1.5% B ₂ O ₃ , less than 25% TiO ₂ and at least one metallic deoxidizer from the Si group. Mn, Al. Ti and alloys thereof. According to a preferred embodiment of the invention, the above-mentioned flux contains 1.2 to 5.0% Si in the form of Fc-Si or Si-Mn. 1.0 to 6.0% Mn in terms of Fe-Mn. metallic manganese or Si-Mn and or up to a total of (total weight) 4.5% Ti and Al.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:

F i g. 1 eine Querschnittsansicht, die den Temperaturgradienten in dem Schweißmetall (Schweißeut) erläutert,F i g. 1 is a cross-sectional view showing the temperature gradient in the weld metal (weld metal) explained

F i g. 2 graphische Darstellungen, die den Borgehalt in dem Schweißmetall (Schweißgut) erläutern.F i g. 2 graphic representations which explain the boron content in the weld metal (weld deposit).

Das erfindungsgemäße Flußmitiel enthält Borcxyd in Form der Verbindung oder in Form einer Boroxyd enthaltenden Mischung mit einem niedrigen Schmelzpunkt und einer geringen Dichte an Bor an Stelle der einfachen Substanz oder Ferrobor. Während der Schlackenbildungsreaktion geht das Bor in Anwesenheit von Desoxydationsmitteln, wie Mn, Si, Ti und Al, in das Schweißmetall (Schweißgut) über, wodurch die Ausscheidung (Segregation) von Bor vermieden wird, und es kann ein stabiles Schweißmetall mit ausgezeichneten Kerbschlageigenschaften erhalten werden. Es kann auch eine ausgezeichnete Schweißverarbeitbarkeit und ein schönes Aussehen der Schweißraupe erzielt werden.The flux according to the invention contains boron oxide in the form of the compound or in the form of a mixture containing boron oxide with a low Melting point and a low density of boron instead of the simple substance or ferroboron. While the slagging reaction is the boron in the presence of deoxidizing agents such as Mn, Si, Ti and Al, into the weld metal (weld deposit), as a result of which the precipitation (segregation) of boron is avoided and a stable weld metal having excellent impact properties can be obtained will. It can also have excellent weld workability and a beautiful appearance of the Weld bead can be achieved.

Bor wird dem Flußmittel in Form von Boroxyd. z. B. als Verbindung oder als Boroxyd enthaltende Mischung, in einer Menge von 0,03 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf B₂O₃, zugegeben. In diesem Fall wird der Schmelzpunkt des Flußmittels extrem herabgesetzt, deshalb ändert sich dann, wenn die Schweißbedingungen geändert werden, das Schmelzverhältnis zwischen dem Schweißdraht und dem Flußmittel nicht so stark wie bei dem konventionellen Flußmittel. Dementsprechend wird die AusscheidungtSegregation) des Bors in dem Schweißmetall unterdrückt, was zu einer starken Verbesserung der Kerbschlageigenschaften des Schweißmetalls und zur Erzielung eines gesunden Schweißmetaü« ohne irgendwelche Rißbildung führt. Wenn nämlich Bor dem Flußmittel in Form der einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor zugegeben wird, wird nur ein sehr begrenzter Anteil des Flußmittels durch die Bor enthaltenden Zusätze besetzt. Deshalb ist bei variierenden Teilchengrößen bei einer bestimmten Korngrößenverteilung das Bor mikroskopisch weniger gleichmäßig auf den Flußmittelteilchen mit einer größeren Korngröße verteilt als in Form der einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor. Wenn ein solches Flußmittel geschmolzen wird zur überführung in das Schmelzmetall durch die Wärme des Lichtbogenschweißens, gehen die metallischen Borteilchen in Form einesBoron is added to the flux in the form of boron oxide. z. B. as a compound or as a mixture containing boron oxide, in an amount of 0.03 to 1.5 percent by weight, based on B ₂ O ₃ , added. In this case, the melting point of the flux is extremely lowered, therefore, when the welding conditions are changed, the melting ratio between the welding wire and the flux does not change as much as in the conventional flux. Accordingly, the segregation of boron in the weld metal is suppressed, which leads to a great improvement in the impact properties of the weld metal and a healthy weld metal to be obtained without any cracking. If boron is added to the flux in the form of the simple substance or in the form of ferroboron, only a very limited proportion of the flux is occupied by the additives containing boron. Therefore, with varying particle sizes and a certain grain size distribution, the boron is microscopically less uniformly distributed on the flux particles with a larger grain size than in the form of the simple substance or in the form of ferroboron. When such a flux is melted to be converted into the molten metal by the heat of arc welding, the metallic boron particles go in the form of a

ίο geschmolzenen Tropfens einer bestimmten Größe in das Schweißgut über, wobei jeder geschmolzene Tropfen eine ungleichmäßige Borkonzentration aufweist. Das heißt mit anderen Worten, das Bor ist vom mikroskopischen Standpunkt aus gesehen nicht in jedem Teil des Schweißgutes gleichmäßig gelöst. Natürlich wird das geschmolzene metallische Bor bis zu einem gewissen Grade in das geschmolzene Schweißgut eingemischt, der Temperaturgradient des Schweißgutes ist jedoch so steil, und das geschmolzene Schweißgut erstarrt entlang der Äquitemperaturlinien auf ähnliche Weise durch Überlappung anstatt durch kontinuierliche Erstarrung, wie in der Fig.! erläutert, so daß nicht nur Bor, sondern auch die anderen Elemente auf den Äquitemperaturlinien oder den sich überlappenden Korngrenzen in hoher Konzentration ausgeschieden (segregiert) werden, wie das allgemein bekannt ist, wenn diese Elemente dem Flußmittel in Form einer bestimmten Größe der Metallteilchen zugegeben werden.ίο molten drop of a certain size into the weld metal, with each molten drop having an uneven concentration of boron. In other words, the boron is not from the microscopic point of view solved evenly in every part of the weld metal. Of course, the molten metallic boron becomes mixed into the molten weld metal to a certain extent, the temperature gradient of the However, the weld deposit is so steep and the molten weld deposit solidifies along the equi-temperature lines in a similar manner by overlapping rather than continuous solidification as in the figure! explained so that not only boron but also the other elements on the equi-temperature lines or the overlapping grain boundaries are excreted (segregated) in high concentration, like that is well known when these elements are in the form of a certain size of the flux Metal particles are added.

Im Hinblick auf diese Tatsache wird erfindungsgemäß, wenn in denvElußmittel Bor in Form von Boroxyd enthalten ist, isfs Boroxyd in der geschmolzenen Schlacke einmal gleichmäßig geschmolzen, dann erfolgt das Schmelzen in das Schweißmetall (Schweißgut) an der Grenzfläche zwischen der geschmolzenen Schlacke und dem Schweißgut entsprechend dem »Vcrteilungsgeselz«. so daß in jedem Teil des Sch weißsuics die folaende Formel seseben ist:In view of this fact, according to the invention when in the flux boron in the form of boron oxide contained isfs boric oxide in the melted Slag is evenly melted once, then it is melted into the weld metal (weld metal) at the interface between the molten slag and the weld metal according to the "Law of distribution". so that in every part of the whitewash the following formula is:

Borkonzentralion in dem Schweißgut f ß] Borkonzentration in der Schlacke(B) = konstant (K),Boron concentration in the weld metal f ß] Boron concentration in the slag (B) = constant (K),

(ß)(ß)

Selbst wenn sich die Menge der Schlacke durch Änderung der Schweißbedingungen verändert, ändert sich deshalb der Borgehalt des Schweißgutes nicht in jedem Teil der Schweißraupe. Wenn er sich ändert, ist die Änderung sehr gering, wie aus der F i g. 2 hervorgeht.Even if the amount of slag changes by changing the welding conditions, changes therefore the boron content of the weld metal does not change in every part of the weld bead. When he changes the change is very small, as shown in FIG. 2 shows.

Darüber hinaus liegen in der geschmolzenen Schlacke als reduzierende Atmosphäre Desoxydationsmittel, wie z. B. Mn. Si, Al und Ti, vor, wodurch das VerhältnisIn addition, deoxidizers such as deoxidizers are contained in the molten slag as a reducing atmosphere z. B. Mn. Si, Al and Ti, in front, making the ratio

Borkonzentration in dem Schweißgui [ß]
Borkonzentration in der Schlacke (ß)Boron concentration in the weld cast [ß]
Boron concentration in the slag (ß)

vergrößert wird. Das Boroxyd in der Schlacke geht nämlich bevorzugt als Bor in das Schweißgut über. Andererseits ist bei dem konventionellen Schweißverfahren, bei dem ein gebundenes Flußmittel verwendet wird, das metallisches Bor in Form der einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor enthält, das eine solche chemische Zusammensetzung hat, daß es hochbasisch ist. die Abkühlungsgeschwindigkeit der Schlacke sehr hoch, und es wird nur eine sehr geringe Menge an metallischen Bor in der geschmolzenen Schlacke in Boroxyd umgewandelt, so daß die Abscheidung (Segregation) von Bor in dem Schweißgut nicht vermieden werden kann. Dies ist der Grund dafür, warum die Zugabc von Boroxyd als solchen, inis enlarged. The boron oxide in the slag is preferentially transferred to the weld metal as boron. On the other hand, with the conventional welding process, in which a bound flux is used, the metallic boron in the form of the simple Contains substance or in the form of ferroboron, which has such a chemical composition that it is highly basic. the cooling rate of the slag is very high and it becomes very slow Amount of metallic boron in the molten slag is converted into boron oxide, causing the deposition (Segregation) of boron in the weld metal cannot be avoided. This is the reason why the addition of boron oxide as such, in

so Form einer Verbindung oder einer Mischung, die Boroxyd enthält, von Beginn an vorteilhafte Ergebnisse bei dem Schweißgui liefert.so form a compound or mixture that is boron oxide contains, provides beneficial results with the welding gui from the start.

Erfindungsgemäß sollte das Boroxyd, eine Verbindung oder eine Mischung, die Boroxyd enthält, dem Flußmittel in einer Menge von 0.01 bis 1.5%, bezogen auf B₂O₃, zugegeben werden.According to the invention, the boron oxide, a compound or a mixture containing boron oxide, should be added to the flux in an amount of 0.01 to 1.5%, based on B ₂ O ₃ .

Wenn eine Boroxyd enthaltende Mischung oder Verbindung verwendet wird, ist dies bevorzugt ein Boroxyd enthaltendes Glas oder Glasgemisch. Die hier angegebene M enge Boroxyd bezieht sich allgemein auf die Menge B₂O₁, das als solches in Form einer '/lischung oder in Form einer Verbindung als Boroxydäquivalcnt zugegeben wird. Bevorzugt beträgt die Menge an Boroxyd mindestens etwa 0.02⁰O, besonders bevorzugt mindestens etwa 0,03¹O. Die obere Grenze liegt bevorzugt bei etwa 0.5%. besonders bevorzugt bei etwa 0,4%. Besonders gute Ergebnisse werden mit einer Höchstmensie von etwa 0.25% erzieh.If a boron oxide-containing mixture or compound is used, this is preferably a boron oxide-containing glass or glass mixture. The boron oxide given here relates generally to the amount of B ₂ O ₁ which is added as such in the form of a mixture or in the form of a compound as a boron oxide equivalent. Preferably, the amount of boron oxide at least about 0.02 ⁰ O, more preferably at least about 0.03 ¹ O. The upper limit is preferably about 0.5%. particularly preferably at about 0.4%. Particularly good results are brought up with a maximum humility of about 0.25%.

Innerhalb der oben angegebenen Grenzen isl das Fe in ge füge des Sehweißgutes sehr fein, und die Kerbschlagzähigkeit (Schlagfestigkeit) des Sehweißgules ist vorteilhaft. Bei weniger als 0,03% reichen jedoch die Kerbsehlageigcnsehaften nicht aus. und der Schmelzpunkt des Flußmittels wird nicht genügend herabgesetzt. Oberhalb 1.5% ist die Zugfestigkeit des Schweißgules unnötigerweise erhöht, was zur Kraterrißbildung oder zur Bildung von Querrissen auf dem Schweißnietall (Schweißgut) führt, und der Schmelzpunkt des Flußmittels wird zu stark herabgesetzt. Wenn das Bor dem Flußmittel in Form der einfachen Substanz oder in Form von Ferrobor zugesetzt wird, ist der Schmelzpunkt des Flußmittels zu hoch, was zu Veränderung der Sehweißbedingungen und zu einer Veränderung des Schmelzverhältnisses zwischen dem Sehweißilußmittcl und dem Schweißdraht und dazu führt, daß die in das Schweißgut überführte Bormenge zu groß ist.This is within the limits given above Fe in ge structure of the visual white goods very fine, and the Notched impact strength (impact strength) of the visual white gel is beneficial. If it is less than 0.03%, however, the notch layer properties are insufficient. and the The melting point of the flux is not lowered sufficiently. The tensile strength of the Weld gules unnecessarily increased, resulting in crater cracking or the formation of transverse cracks on the Weld rivet (weld metal) leads, and the melting point of the flux is reduced too much. When the boron is added to the flux in the form of simple Substance or in the form of ferroboron is added, the melting point of the flux is too high, which leads to Change in the conditions of vision and a change in the melting ratio between the Sehweißilußmittcl and the welding wire and leads to the fact that the amount of boron transferred into the weld metal is too big.

Je nach Menge der verwendeten Verbindung oder Mischung, die Boroxyd enthält, je nach dem gewünschten Desoxydationscffekt und der Rückgewinnung dieser Flemente sowie je nach Basizitäl des Flußmittels und Typs desselben sollten Desoxydationsmittel, wie Mn. Si. Ti und Λ1. zugegeben werden. Wenn die nachfolgend angegebenen Arten und Mengen dieser Desoxidationsmittel zugegeben werden, werden die folgenden vorteilhaften Frgebnisse erzielt:Depending on the amount of compound or mixture used, which contains boron oxide, depending on the desired Deoxidation effect and the recovery of these elements as well as depending on the basicity of the flux and type thereof, deoxidizers such as Mn. Si. Ti and Λ1. be admitted. If the The types and amounts of these deoxidizing agents specified below are added, the the following beneficial results:

1. Si-Ciehalt in dem Flußmittel in Form von Ferrosilieium und oder Siliciummangan u. dgl.: 1,2 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Flußmittel;1. Si content in the flux in the form of ferrous silicon and or silicon manganese and the like: 1.2 to 5.0 percent by weight based on the whole Flux;

2. Mn-Gehah in dem Flußmittel in Form von Ferromangan, metallischem Mangan und. oder Siliciummangan u. dgl.: 1.0 bis 6.0 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Flußmittel;2. Mn-Gehah in the flux in the form of ferromanganese, metallic manganese and. or silicon manganese and the like: 1.0 to 6.0 percent by weight, based on on all of the flux;

3. der Gcsamtgehalt an Ti und Al sollte bis zu 4.5° η betragen.3. The total content of Ti and Al should be up to 4.5 ° η be.

Außerdem dienen Si und Mn als Reinigungsmittel für das Sehweißgut (SchvveißmetallV auf diese Weise verhindern sie die Bildung von Löchern oder Blasen (Lunkern) auf dem Sch.veißgut und dienen der Beibehaltung der Schönheit der Schweißraupe sowie der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Schvveißgutcs. Deshalb sind die obenerwähnten Bereiche an Si und Mn notwendig. Wenn der Si-Gehalt unterhalb 1.2° ο und der Mn-Gehalt unterhalb 1.0% liegt, wird das Schweißgut nicht genügend desoxydicrt. und gleichzeitig wird die Menge an Bor. die aus dem Boroxyd in das Schweißgut übertragen wird, nicht verbessert Dann, wenn die Si- und Mn-Gehalte oberhalb der oben angegebenen oberen Grenze liegen, wird zuvifl Si und Mn in das Schweißgut übertragen, was zu einer Beeinträchtigung der Zähigkeit des Schwcißcutcs führt, wenn das Boroxyd innerhalb des obenerwähnter! Bereiches hegt. In addition, Si and Mn serve as cleaning agents for the weld metal, in this way they prevent the formation of holes or bubbles (voids) on the weld metal and serve to maintain the beauty of the weld bead and improve the mechanical properties of the weld metal The above-mentioned ranges of Si and Mn are necessary. If the Si content is below 1.2 ° ο and the Mn content below 1.0%, the weld metal will not be sufficiently deoxidized and at the same time the amount of boron will be removed from the boron oxide in the weld metal is transferred, not improved. Area.

Dem Flußmittel werden je nach den Si- und Mn-Gehaltcn die starken Desoxydaüonsmiuel Ti und Al in einer Menge von insgesamt bis zu 4.5%. bezogen auf das Gesamtgewicht, zugegeben. Diese Desoxydationsmittel dienen dazu, das vorteilhafte Aussehen der Schweißraupe aufrechtzuerhalten und vorteilhafte Kerhschlageigcnschaften des Sehweißgutes ohne Lochoder Blasenbildung zu erzielen. Dann, wenn d»e Gesamtmenge an Ti und Al mehr als 4.5°o betragt, wird CHiC zu große Menge an Ti und Al in das Schweißgut übertragen, wodurch die Kerbschlageigenschaften des Sehweißgutes nachteilig beeinflußt werden. Deshalb dürfen dem Flußmittel nicht mehr als 4.5% dieser starken Desoxydationsmitte! zugesetzt werden. Depending on the Si and Mn contents, the flux contains the strong deoxidizer Ti and Al in a total amount of up to 4.5%. based on the total weight, added. These deoxidizing agents serve to maintain the advantageous appearance of the weld bead and to achieve advantageous notch impact properties of the weld material without the formation of holes or bubbles. Then, if the total amount of Ti and Al is more than 4.5 °, CHiC too large an amount of Ti and Al is transferred well into the sweat, whereby the notch properties of the weldments are adversely affected. Therefore, the flux must not contain more than 4.5% of this strong deoxidizing agent! can be added.

Falls erforderlich, können dem Flußmittel gewünschtenfalls noch weitere Legierungselemente, wie Mo. Ni. Cr, zugegeben werden. Die Verbindung oder Mischung die Boroxyd enthält, sollte bevorzugt eine niedrige Borkonzentration aufweisen und in der Lage sein.If necessary, the flux can be added if desired still other alloying elements, such as Mo. Ni. Cr, can be added. The compound or mixture containing boron oxide should preferably have a low boron concentration and be capable of.

ίο den Schmelzpunkt des Flußmittels zu senken, wie z. B.ίο lower the melting point of the flux, such as B.

Borsilicat. Borsiliciumglas oder mineralisches Borsilicalanhydrid, d. h. Turmalin. Danboril. Kotoit oder Suanit.Borosilicate. Borosilicon glass or mineral borosilicate anhydride, d. H. Tourmaline. Danboril. Kotoite or suanite.

Vorstehend wird näher beschrieben, warum es mit Hilfe des erlindungsgeniäßen Flußmittels möglich ist.Above is described in more detail why it is possible with the aid of the flux according to the invention.

ausgezeichnete Kerbschlageigenschaften zu erzielen.to achieve excellent impact properties.

Ein weiteres Merkmal der Krfindung besteht darin.Another feature of the invention is that.

daß die Schweißverarbeitbarkeit beim Sehweißen unter starker Wärmezufuhr verbessert wird und daß auch das Aussehen der Schweißraupe verbessert wird, wie nachfolgend erläutert wird.that the weld workability in eye welding is improved with a strong supply of heat and that the appearance of the weld bead is also improved, as explained below.

Es ist bekannt, daß Eisenpulver in dem Schweißflußmittel enthalten ist. Die Klenge an geschmolzenem Flußmittel ist sehr groß, insbesondere beim Schweißen unter starker Wärmezufuhr. Dementsprechend dient die Zugabe von Eisenpulver zu dem Flußmittel der Erhöhung der Menge des in das Schweißgut überführten geschmolzenen Metalls, wodurch der Schweißwirkungsgrad verbessert wird. Beim Schweißen unter starker Wärmezufuhr trägt die Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit stark /u der Schweißvcrarbeilbarkcil bei. Wenn jedoch dem Flußmittel Eisenpulver in einer Menge von mehr als 70"ο zugesetzt wird, nimmt die scheinbare Dichte (Rohdichte) des Ilußmittels zu.It is known that iron powder is in the welding flux is included. The amount of molten flux is very large, especially in welding under strong heat supply. Accordingly, the addition of iron powder to the flux serves the purpose Increasing the amount of molten metal carried over into the weld deposit, thereby increasing the welding efficiency is improved. When welding with a strong supply of heat, the increase in welding speed increases strong / u of the weldability at. However, if iron powder is added to the flux in an amount greater than 70 "ο, the apparent density (bulk density) of the nutritive material.

wodurch die Verarbeitbarkeil nachteilig beeinflußt und das Aussehen der Sehweißraupe verschlechtert werden. Wenn der Fisenpulvcrgchall unterhalb 10% liegt, ist keine Verbesserung des Schweißwirkungsgrades zu erwarten.thereby adversely affecting the workability and deteriorating the appearance of the caterpillar will. If the iron powder noise is below 10%, there is no improvement in welding efficiency expected.

Wenn das MgO in einer Menge von unterhalb 10",, vorliegt, ist kein Schlackenbildungsvermögen oder kein schönes Aussehen der Schweißraupe zu erwarten. und wenn es in einer Menge über 50"0 vorliegt, wird kein stabiler Lichtbogen erzeugt, wodurch die Sehw eilv verarbeitbarkeit nachteilig beeinflußt wird.If the MgO is in an amount below 10 "", there is no slagging ability or the weld bead is not expected to look nice. and if it is in an amount over 50 "0, becomes no stable arc is generated, which reduces the risk of vision processability is adversely affected.

Das CaO sollte dem Flußmittel in einer Men-.ze von 3 bis 25% zugegeben werden, und es dient der Verbesserung der Schlackcntließfähigkeil und der Glättung des Aussehens der Schweißraupe. W enn es inThe CaO should be added to the flux in a men-.ze of 3 to 25% are added, and it serves to improve the slag drainage wedge and to smooth it the appearance of the weld bead. When it is in

>p einer Menge von mehr als 25° η zugegeben w ird. treten auf der Schweißraupe Vorsprünge aul.> p is added in an amount greater than 25 ° η. to step on the weld bead projections aul.

Das CO₂ dient der Stabilisierung des I ichibogens in Form einer CO^-Atmosphärc Wenn sein Gehalt weniger als 2% betragt, kann der obenerwähnte HTeki The CO ₂ serves to stabilize the I ichibogen in the form of a CO ^ atmosphere. If its content is less than 2% , the above-mentioned HTeki

5<s nicht erzielt werden, während dann, wenn er mehr ah 25°'o beträgt, zuviel CO_: gebildet wird, das /u einet Störung der Verarbestbarkcn fuhrt IVmonKpuvheni entspricht die Menge des dem Flußmittel zugegebene! Carbonats 2 bis 25% CO_: 5 <s cannot be achieved, while if it is more than 25 ° 'o, too much CO _{: is} formed, which leads to a disturbance of the processability. IVmonKpuvheni corresponds to the amount of the flux added! Carbonate 2 to 25% CO _:

Die zugegebene ΤιΟ,-Mengc betragt im alkonv;nei weniger als 25%. vorzugsweise nicht mehr aK 20% besonders bevorzugt nicht mehr ak 1^ς% Besonder gute F.rgcbnisssc werden mit einer Menge * >n wenige als 15% erzieh. Wenn das 1 iO_: in cmoi Menge voi weniger als 15% zugegeben wird, wird die Hafuin zwischen der Schweißraupe uid dem Grundmcta verbessert, und der Glan/ dei Schweißraupe um ebenfalls verbessert Dacccen noten dann, wenn oi The added ΤιΟ, -Mengc is less than 25% in the alkonv; nei. preferably no more aK 20% particularly preferably no more ak 1 ^ς % Particularly good results are educated with an amount *> n less than 15%. If the 1 OK _: in cmoi amount of less than 15% is added, the hafuin between the weld bead and the basic mcta is improved, and the smooth weld bead is also improved by Dacccen notes if oi

TiO₂-Menge mehr als 15% betrügt. Erhebungen und Vertiefungen auf der Schweißraupe auf.TiO ₂ amount is more than 15%. Elevations and depressions on the weld bead.

Das erfindungsgemäße Flußmittel sollte daher bestehen aus oder enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flußmittels. 10 bis 70" η Hisenpulver. 10 bis 50% MaO. 3 bis 25% CaO. Carbonat in einer Menge entsprechend 2 bis 25% CO₂. 0.01 bis 1.5",. B₂O., in Form von Boroxyd, einer Verbindung oder einer Mischung, die Boroxyd enthalt, weniger als 25% TiO,. ein Dcsoxydationsmittcl aus der Gruppe Si. Mn. Al. Ti und Legierungen davon, wobei die gegebenenfalls vorhandenen Lcgicrungselemcnte aus der Gruppe Mo. Ni und Cr ausgewählt werden können. Auf diese Weise kann ein Schweißmetall (Schweißgut) mit einer ausgezeichneten Sehweißverarbeitbarkeil und einem schönen Schweißraupenaussehen sowie mit vorteilhaften mechanischen Eigenschaften erhalten werden. Wie die Tabelle IV in dem folgenden Beispiel 1 zeigt, können dann, wenn die Flußmitielzusammensetzung nicht innerhalb der oben angegebenen Grenze liegt, kein schönes Schweißraupenaussehen oder vorteilhafte mechanische Eigenschaften erzielt werden. Erfindungsgemäß können dem Flußmittel auf Wunsch neben den obenerwähnten wesentlichen Komponenten auch noch SiO₂. CaF₂. ZrO. MnO. MnO₂, die allgemein in einem gesinterten Flußmittel enthalten sind, in geeigneter Weise zugegeben werden.The flux according to the invention should therefore consist of or contain, based on the total weight of the flux. 10 to 70 "η iron powder. 10 to 50% MaO. 3 to 25% CaO. Carbonate in an amount corresponding to 2 to 25% CO _2. 0.01 to 1.5". B ₂ O., in the form of boron oxide, a compound or mixture containing boron oxide, less than 25% TiO. a Dcsoxidationsmittcl from the group Si. Mn. Al. Ti and alloys thereof, where the optionally present solubilizing elements can be selected from the group Mo, Ni and Cr. In this way, a weld metal (weld metal) having an excellent visual-weld workability and a beautiful weld bead appearance as well as advantageous mechanical properties can be obtained. As Table IV in Example 1 below shows, if the flux composition is not within the above limit, no beautiful weld bead appearance or advantageous mechanical properties can be obtained. According to the invention, in addition to the essential components mentioned above, SiO ₂ can also be added to the flux if desired. CaF ₂ . ZrO. MnO. MnO ₂ , which are generally contained in a sintered flux, can be added appropriately.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher eiläulerl, es ist jedoch für den Fachmann klar, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist. sondern daß diese in vielerlei Hinsieht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.Although the invention has been described in more detail above with reference to preferred embodiments, however, it is clear to those skilled in the art that it is by no means limited thereto. but that this can be changed and modified in many respects without departing from the scope of the present Invention is abandoned.

example 1

Es wurden die Flußmittelmaterialien der in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Flußmittel der Typen A bis H gründlich miteinander gemischt, dann wurden 16" ο Wasserglas zu einer Mischung zugegeben, wobei das Flußmittel so gesintert wurde, daß die Korngröße der Flußmittelteilchen 1.65 bei 0.21 mm (10 bis 65 Tylcr-mesh) betrug. Dieses gesi.iterte Flußmittel wurde in Kombination mit dem Schweißdraht verwendet, dessen chemische Zusammensetzung in der folgenden Tabelle 11 angegeben ist. Bei der 45 -»Y«- Furche mit einer Fußbreite (Wurzelkerhe) von 6 mm betrug die Dicke des Grundmetalls 35 mm: ein hochzugfesler Stahl der Klasse von 50 kg mm² wurde einei Ein-Scitcn-Verschwcißung unterworfen, während ei auf einer Unterlage lag. die aus einer Kupferfoli, (Kupferplallc) und einer Flußmittelunterlage bestand Die Schweißbedingungen sind in der folgenden Ta bellcll angegeben. Die beim Sehweißen erzieltei Ergehnisse sind in der weiter unten folgenden Ta belle IV angegeben.The flux materials of the types A to H fluxes listed in the following table 1 were thoroughly mixed with one another, then 16 "ο waterglass were added to a mixture, the flux being sintered in such a way that the grain size of the flux particles was 1.65 at 0.21 mm (10 This acidified flux was used in combination with the welding wire, the chemical composition of which is given in the following table 11. For the 45 - "Y" - furrow with a root width (root kerf) of 6 mm the thickness of the base metal was 35 mm: a high tensile strength steel of the class of 50 kg mm ² was subjected to a one-step welding while lying on a base consisting of a copper foil (copper plate) and a flux base The results obtained in the field of vision welding are given in Table IV below.

table

HiißmiitelmiitenalHiißmiitelmiitenal I hiBniülclmaierial ιI hiBniülclmaierial ι l-Txpl-Txp CC. I)I) 11 11 1010 HH II. .1.1 IUi (imineIUi (imine BB. I ·;I ·; 1515th 1515th 1515th SS. 1010 2020th 2020th ΛΛ 2020th SS. 1515th 1515th (3.5)(3.5) 88th 1111th 77th MagnesiaklinkerMagnesia clinker 2020th 1515th (3.51(3.51 (3.5)(3.5) (6.6)(6.6) (6.6)(6.6) 55 (3.5)(3.5) (5.0)(5.0) (3.01(3.01 CaliumcarbonatPotassium carbonate 1515th (6.6)(6.6) 4.54.5 33 55 ss 44th 55 4.54.5 4.54.5 (CO₂)(CO ₂ ) (6.6)(6.6) 55 44th ΛΛ 22 22 2020th 44th 44th 44th AluminiumoxydAluminum oxide 55 5.55.5 2020th 2020th 55 55 S.5P.5 2020th ■>■> HlSt. FluoritFluorite 4.24.2 55 55 4.54.5 5.25.2 3.53.5 S. 5P. 5 ~r~ r 1010 RutilRutile SS. 77th 1.51.5 Silieiumdioxyd-Silicon dioxide 1010 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 Sandsand 1.51.5 4040 Zinkoniumdioxvd-Zinconium dioxide 1.51.5 3030th 3030th 4040 4040 44th 4040 4040 4040 Sandsand 3030th 44th 44th 44th 44th 33 44th 44th 3.53.5 EisenpulverIron powder 3030th 44th 33 33 33 33 33 33 33 33 Fe-SiFe-Si 4444 33 11 11 33 33 11 33 11 0.20.2 Fe-MnFe-Mn 33 11 11 11 11 11 33 11 11 11 Fe-TiFe-Ti 11 11 33 55 0.30.3 ■)■) (0.259)(0.259) 55 2,32.3 2,92.9 Fe-MoFe-Mo 11 22 (0.259)(0.259) (0.431)(0.431) (0.036)(0.036) (0.172)(0.172) (0.431)(0.431) (0.200)(0.200) (0.2:(0.2: GlaszusammenGlass together 0.30.3 (0.172)(0.172) setzung
(B₂O₃)settlement
(B ₂ O ₃ ) (0.026)(0.026)

Table II

Chemische Zusammensetzung des Schweißdrahtes (Gewichtsprozent)Chemical composition of the welding wire (percent by weight)

0.060.06

MnMn

0,370.37

SiSi

0.010.01

0.0080.008

609 638609 638

ίοίο

Tabelle III SchweißbedingungenTable III Welding Conditions

Elektrodeelectrode

Orahtdiirch messerOrahtdiirch knife

Drahlncigung ScliweiUstrom Schweißspannung Schweiß- AbstandWire drawing, welding current, welding voltage, welding distance

geschwindigkeit /wischen den Elektrodenspeed / wipe the electrodes

(mm I(mm I

35 14035 140

illill I mmII mmI (Ciradl(Ciradl 14001400 (Vi(Vi (cm Min.I(cm min I. LL. (2)(2) 4.84.8 1515th 12001200 3535 4040 7,7, (3)(3) 4.84.8 00 12001200 4242 4040 6.46.4 -5-5 5050 4040

Unter gleich/eiliger Verwendung der drei Elektroden /.. V₁ und Ί, wurden drei Schweißlagcn iihcrcinnndergclegl.Using the three electrodes ... V ₁ and at the same time, three layers of welding were combined.

Table IV

Mechanische Eigenschaften und Aussehen der Schvveißraupe des SchwcißgulesMechanical properties and appearance of the Schwcißgules caterpillar

l-'lußmitiel-Tvp Kerbschlageigenschaften Zugfestigkeit Aussehen derl-

SchwciUranpc (kg nmrISchwciUranpc (kg nmrI

A 3.8 2.0 56.S OA 3.8 2.0 56.S O

B 8.4 6.0 57.3 ®B 8.4 6.0 57.3 ®

C 9.0 5.4 58.1 ΔC 9.0 5.4 58.1 Δ

D 10.5 5.8 64.S ΔD 10.5 5.8 64.S Δ

57.0 ®57.0 ®

58.0 ®58.0 ®

(i 10.1 6.5 59.5 χ(i 10.1 6.5 59.5 χ

H 9.8 ' 5.S 63.8 xH 9.8 '5.S 63.8 x

59.0 ®59.0 ®

57.2 ©57.2 ©

Die Werte \1. IO und vh Mt stellen Mittelwerte von drei Stücken dar. und die Beurteilung des Aussehens der Schweißraiipc erfolgte nach dem folgenden Schema: ® -- sehr gut. im. Δ-■■ miiliig. χ ^ schlecht.The values \ 1. IO and vh Mt represent mean values of three pieces. And the assessment of the appearance of the weld area was carried out according to the following scheme: ® - very good. in the. Δ- ■■ poor. χ ^ bad.

KerbschlageigenschaflenNotch properties νU 6(1 (kg mlνU 6 (1 (kg ml \H 10 (kg ml\ H 10 (kg ml 2.02.0 3.83.8 6.06.0 8.48.4 5.45.4 9.09.0 5.85.8 10.510.5 2.52.5 4.24.2 6.36.3 9.S9.S 6.56.5 10.110.1 5.85.8 9.89.8 5.75.7 8.18.1 5.S)5.S) 10.510.5

B c i s ρ i e 1 2B c i s ρ i e 1 2

F-s wurden die im Beispiel 1 angegebenen Flußmittel Λ. B. C und D verwendet. Als Grundmetall wurde ei Stahl mit einer hohen Zugfestigkeit der 50-kgmnr-Klasse mit einer Dicke von 35 mm verwendet. Die Doppe furcheiivcrbindungsstelle wurde unter den in der folgenden Tabelle V angegebenen Schweißbcdincuneen ve schweißt. Die beim Schweißen erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Vl angegeben.The flux specified in Example 1 was Λ. B. C and D are used. As the base metal, a high tensile strength steel of 50 kgmnr class with a thickness of 35 mm was used. The double joint was welded under the weld seams shown in Table V below . The results obtained during welding are given in Table VI below.

Tabelle V SchweißbedingungenTable V Welding Conditions

Angewendetes SchweißverfahrenWelding process used

Anzahl der ElekfodcNumber of Elekfodc SchweißlaccnSweat lacquer

Schweißstrom SchweißspannungWelding current welding voltage

(A)(A)

(Vl(Vl

Schweißge- AbstandWelding distance

schwindigkeit zwischen den Elektrodenspeed between the electrodes

(cm/Min.)(cm / min.)

(mm)(mm)

Beidseitige Doppel-Vau- 1Double-sided double vau- 1 LL. iOOOiOOO 3737 4545 8080 VerschweißungWelding TT 10001000 4242 4545 8080 LL. 12001200 3535 4040 8080 TT 10001000 4040 4040 8080

1111th

Table VI

Mechanische Eigenschaften und Aussehen der Schweißraupe des SchweißgutesMechanical properties and appearance the weld bead of the weld metal

FIuB-
millel-
lypFIuB-
millel-
lyp k er lisch lageigenseha lien
\ 1--10 \i-:-fiok er lisch leiigenseha lien
\ 1--10 \ i -: - fio lkg ni)lkg ni) /.Ug./.Ug. (kg ■ ml(kg ■ ml 3,53.5 (kg/n(kg / n AA. 4.04.0 6,06.0 56,956.9 BB. 8.88.8 5.85.8 59,859.8 CC. 9.09.0 5.85.8 60,060.0 DD. 10.010.0 63,863.8

eil Aussehen ileieil appearance ilei

Wie vorstehend angegeben, liefert das erfindungsgcmüßc Flußmittel ein gesundes Schweißgut (Schwermetall) mit ausge/eichneten Kcrbschlageigenschaften, d. h., das beim Schweißen unter Verwendung des crfindungsgemüßcn Flußmittels gebildete Schweißgui weist vorteilhafte mechanische Eigenschaften und eine sehr gute Verarbeilbarkcil auf. Außerdem unterstützt das in dem Flußmittel enthaltene Boroxyd die Herabsetzung des Schmelzpunktes des Flußmittels, wodurch das Umschmelzen der bei der ersten Schweißlagt gebildeten Schlacke erleichtert wird, wenn das Multielcklrodcn-Schweißen angewendet wird, bei dem eine hohe Wärmezufuhr erforderlich ist. Dadurch wird dei Schmclzkralcr während des Schweißvorganges stabi gehalten. Durch die vorliegende Erfindung verdci sowohl die Schweißvcrarbeilbarkeit als auch das Aus sehen der Schweißraupe stark verbessert.As indicated above, the invention provides Flux is a healthy weld metal (heavy metal) with excellent impact properties, d. that is, the weld cast formed during welding using the flux of the invention has advantageous mechanical properties and very good processability. Also supports the boron oxide contained in the flux reduces the melting point of the flux, thereby the remelting of the slag formed in the first welding layer is facilitated when multi-angle welding is used in which a high supply of heat is required. This will make your Schmclzkralcr kept stable during the welding process. By the present invention verdci both the weldability and the appearance of the weld bead are greatly improved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Flux for use in concealed arc welding of steel, characterized in that it consists of or contains 10 to 70% iron powder, 10 to 50% MgO, 3 to 25% CaO, carbonate in an amount corresponding to 2 to 25% CO ₂ Boron oxide as such, in the form of a compound or a mixture containing boron oxide, as a boron oxide equivalent in an amount corresponding to 0.01 to 1.5% B ₂ O ₃ , less than 25% TiO ₂ and at least one metallic deoxidizer from the group Si, Mn, Al, Ti and alloys thereof.

2. Flux according to claim 1, characterized in that it contains Si in an amount of 1.2 to 5.0% in the form of Fe-Si or Si-Mn, Mn in an amount of 1.0 to 6.0% in the form of Fe-Mn, in the form of metallic manganese or Si-Mn and Ti and Al in a total amount of up to 4.5%.