DE2507633C3 - Welding agent for steel coated with aluminum - Google Patents
Welding agent for steel coated with aluminumInfo
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Description
CaO + MgO
SiO2 CaO + MgO
SiO 2
Die Erfindung betrifft Schweißmittel, z. B. zusammengesetzte Elektroden, die ein Flußmittel bzw. ein Schmelzmittel innerhalb einer röhrenförmigen Schleife umhüllen, Kombinationen aus einer festen Elektrode und einem Schmelzmittel, Kernelektroden, die mit dem Schmelzmittel beschichtet sind, insbesondere Schmelzmittel für die verdeckte Lichtbogenschweißung von Stahl, der mit Aluminium beschichtet ist. Die Frfindung betrifft insbesondere Schweißmittel für mit geschmolzenem Aluminium sprühbeschichteten Stahl.The invention relates to welding means, e.g. B. composite electrodes that use a flux or encasing a flux within a tubular loop, combinations of a solid Electrode and a flux, core electrodes coated with the flux, in particular Flux for the concealed arc welding of steel coated with aluminum is. The invention particularly relates to welding means for spray coated with molten aluminum Steel.
Der Ausdruck »Schweißmittel«, wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, bedeutet alleemein eine Kombination bzw. Mischung aus MaIc-The term "welding means" as used in the present application means all a combination or mixture of
55 worin CaO, MgO und SiO2 die Mengen sind, die insgesamt bei der Zersetzung beim Schweißen gebildet werden. 55 where CaO, MgO and SiO 2 are the amounts formed in total when decomposed during welding.
Die angegebenen Mengenverhältnisse beruhen aufThe specified proportions are based on
do folgenden Tatsachen: Wenn der Si-Gehall 1,5% und der Mn-Gehalt 1,0% überschreitet, verschlechtert das Schwcißmclall die Kerbschlagzähigkeit. Wenn die Menge an CaF2 unter 2% liegt, wird die Schlacke, die während des Schweißens gebildet wird, extremdo the following facts: If the Si content exceeds 1.5% and the Mn content exceeds 1.0%, the weld metal deteriorates the impact strength. When the amount of CaF 2 is below 2%, the slag generated during welding becomes extreme
(>s fluid sein, und wenn sie 15% überschreitet, wird die Fluiditäl der Schlacke extrem schlecht sein. Beide Frscheinungcn bedingen, daß das Schweißverfahren schlechter durclmifünrcn ist. Wenn der Oxid-Gchalt(> s be fluid, and if it exceeds 15%, the The fluidity of the slag can be extremely poor. Both defects require that the welding process is worse through. If the oxide gchalt
ni«er a)s \ 5% beträgt, wird die Schlacke in genn-VrC Menge gebildet, die Abkühlungsgeschwindigkeit des Sch Weißmetalls wird nicht verstärkend das Schweißmetall besitzt eine schlechte Zähigkeit, und enn er 50% überschreitet, kann das Schweißen nur chwierig durchgeführt werden. Wenn die Basizität nter 1,0% ließ1' besitzt das Schweißmetall eine schlechte Zähiakeit, und wenn sie 12,5% überschreitet, wird die Verschweißbarkeit verschlechtert. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.ni "he a) s \ 5%, the slag in genn-Vr C amount is Ge, the cooling rate of Sch white metal is not reinforcing the weld metal has poor toughness, and he hen exceeds 50%, the welding can only chwierig be performed. When the basicity was 1.0% nter 1 ', the weld metal has poor Zähiakeit, and when it exceeds 12.5%, the weldability is deteriorated. The following examples illustrate the invention.
IOIO
Die erfindungsgemäßen Schweißmittel werden mit bekannten Schweißmitteln beim Verschweißen von mit Aluminium beschichteten Stahlplatten der in Tabelle 3 aufgeführten Art verglichen, wobei die Schweißmittel gemäß Tabelle 1 unter den in Tabelle 2 genannten Schweißbedingungen verwendet werden.The welding means according to the invention are used with known welding means when welding compared with aluminum-coated steel plates of the type listed in Table 3, the Welding equipment according to Table 1 under the welding conditions specified in Table 2 can be used.
In Tabelle 4 sind die Versuchsergebnisse der Schweißmetalle aufgeführt.Table 4 shows the test results for the weld metals.
Zusammensetzung der Schweißmittel bei der verdeckten LichtbogenschweißungComposition of welding materials for concealed arc welding
zitätBasi
ity
5,04.5
5.0
1615th
16
4,05.0
4.0
5,011.5
5.0
1,52.5
1.5
4,54.5
4.5
2,32.0
2.3
4,50.5
4.5
0,150.35
0.15
Restrest
rest
BA.
B.
t rtr
tr
4,21.7
4.2
0,250.3
0.25
12,06.0
12.0
5,513th
5.5
2,53.5
2.5
1917.5
19th
4,54.5
4.5
4,02.0
4.0
1,52.4
1.5
0,30.2
0.3
Restrest
rest
GF.
G
0750.85
075
0,0150.015
0.015
0,91.1
0.9
Die Schweißelektroden bei den Versuchen Nr. A und C sind zusammengesetzte E!ektroden,und die bei den anderen Versuchen sind feste Elektroden.The welding electrodes in experiments Nos. A and C are composite electrodes and those in the other experiments are solid Electrodes.
Schweißbedingungen bei je einem Durchgang bei Doppel verschweißungWelding conditions for one pass each with double welding
Versuchsergebnisse des SchweißmetallsTest results of the weld metal
Versuchattempt
Zusammensetzung des
SchweißmetallsComposition of
Weld metal
Ober- Rückflächen- seitenschweißen schweißen Schlagwert des SchweißmetallsTop and back surface side welding weld impact value of weld metal
(kg-ml(kg-ml
Schweißstrom, Amp. 900 750Welding current, amp. 900 750
Bogenspannung, V 40Arc voltage, V 40
Schweißgeschwindigkeit, cm/min 40Welding speed, cm / min 40
Stahlplatte, die verschweißt wird.Steel plate that is welded.
Dicke: 12 mm.Thickness: 12mm.
Qualität: 50 kg/mm2 hochfester Stahl.Quality: 50 kg / mm 2 high-strength steel.
Zusammensetzungcomposition
SiSi
MnMn
0,15 0,30 (),l>9 0,017 0,0150.15 0.30 (), l > 9 0.017 0.015
Pilmilitke des beschichteten Aluminiums: KK) μ.Pilmilitke of the coated aluminum: KK) μ.
SiSi
0,25
0,27
0,22
0,29
0,31
0,52
0,43
0,55
0,460.25
0.27
0.22
0.29
0.31
0.52
0.43
0.55
0.46
MnMn
0,980.98
0,950.95
0,860.86
1,021.02
1,011.01
1,501.50
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1,561.56
1,321.32
AlAl
0,042
0,045
0,043
0,042
0,050
0,118
0,073
0,130
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0.045
0.043
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0.073
0.130
0.087
uEO vE-20 uEO VE -20
15,715.7
12,312.3
15,915.9
15,315.3
13,313.3
6,46.4
4,04.0
4,24.2
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15,015.0
8,78.7
15,715.7
10,310.3
8,48.4
3,63.6
2,72.7
3,03.0
3,53.5
10,1 8,010.1 8.0
15,1 6,115.1 6.1
5,5 1,9 1,4 1,55.5 1.9 1.4 1.5
Aus den Versuchsergebnissen dieses Beispiels ist erkennbar, daß eine Erniedrigung der Si- und Mn-Gehalte in den Schweißmitteln Schwcißmetall mit besserer Zähigkeit ergibt.It can be seen from the test results of this example that a lowering of the Si and Mn contents results in weld metal with better toughness in the welding means.
(>5 Beispiel 2 (> 5 example 2
Werden StahlplaUen, die mit geschmolzenem Aluminium spiühbeschichtet wurden, wie sie in TabelleAre steel plates that have been spray-coated with molten aluminum, as shown in the table
aufgeführt werden, kehlnahtverschweißt, indem man eine bedeckte Elektrode verwendet, die die in Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzungen aufweist, so erhält man die in Tabelle 7 aufgeführten Versuchsergebnisse.are fillet welded using a covered electrode similar to those shown in Table 6 Has specified compositions, the test results shown in Table 7 are obtained.
Chemische Zusammensetzung des Grundmetalls in GewichtsprozentChemical composition of the base metal in percent by weight
MnMn
Filmdicke desFilm thickness of the
Aluminiums, μAluminum, μ
Stahlplatte, die mit geschmolzenem 0,14 0,40 1,29 0,023 0,010
Aluminium mit einer Dicke
von 12 mm sprühbeschichtet istSteel plate covered with molten 0.14 0.40 1.29 0.023 0.010 aluminum with a thickness
is spray-coated from 12 mm
Zusammensetzung der Schweißmittel beim Bogensch weißen rrit einer Elektrode, die mit einem Schmelzmittel beschichtet ist, %Composition of welding agents in archery white rrit an electrode with a flux is coated,%
ErfindungsgemäBe bedeckte Elektrode mit einem Durrhmcsser Kern und dem beschichteten Schmelzmittel)According to the invention covered electrode with a Durrcsser core and the coated flux)
im 5.0 mm (Gcsamtgchalte in demin 5.0 mm (total switch in the
Nr. INo. I.
Nr. 2No. 2
Nr. 3No. 3
Nr. 4No. 4
Nr. 5No. 5
Bekannte bedeckte Elektrode des Nicdrig-Wasserstofftyps mil einem Durchmesser von 5.0 mmKnown Nicdrig hydrogen type covered electrode with a Diameter of 5.0 mm
Nr. 6No. 6
Nr. 7No. 7
Versuchsergebnisse des SchweißmetallsTest results of the weld metal
Schweißelektrode, die geprüft wird Erfindungsgcmäße ElektrodeWelding electrode being tested. Electrode according to the invention
Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3No. 1 No. 2 No. 3
Nr. 4No. 4
Nr, 5No. 5
Im Handel erhältliche ElektrodeCommercially available electrode
Nr. 6No. 6
Nr. 7No. 7
Fortsetzungcontinuation
SchwciUclcktrodi. die μορί ufl wird ErfinduiigsgcmäUe Hcklrode SchwciUclcktrodi. the μορί ufl becomes the inventor Hcklrode
Nr. I Nr.2 Nr. 3 Nr.No. I No. 2 No. 3 No.
Nr. 5No. 5
Im Handel erhältliche ElektrodeCommercially available electrode
Nr. ftNo. ft
Nr. 7No. 7
1I Geprüft gemäß Vickcrs-Härletcslgerät bei einer Belastung von IO kg. 2I Geprüft entsprechend dem JIS Z-3131 Verfahren 1 I Tested in accordance with the Vickers Härletcslgerät with a load of 10 kg. 2 I Tested according to JIS Z-3131 procedure
J) Geprüft entsprechend dem JlS Z-3002 Verfahren und verglichen mit den Ergebnissen, die man beim Schmelzen von einfachen Stahlplatten
mit im Handel erhältlichen Elektroden bei den folgenden Bedingungen erhält:
(S) = ausgezeichnet.
O = gleich.
Δ = etwas schlechter.
* = schlechter J ) Tested according to JIS Z-3002 method and compared to the results obtained by melting simple steel plates with commercially available electrodes under the following conditions: (S) = excellent.
O = same.
Δ = somewhat worse.
* = worse
B e i s ρ i c 1 3 1S B ice ρ ic 1 3 1S
Stahlplatten mit den in Tabelle 8 angegebenen Dimensionen und Zusammensetzungen werden mit geschmolzenem Aluminium in einer durchschnittlichen Filmdicke von 70 μ beschichtet und dann kehlnahtgeschweißt durch »Kohiendioxid-Lichtbogenschwei- ßur.g«. Bei den erfindungsgcmäßcn Beispielen und bei den Vergleichsbeispielen werden zusammengesetzte Elektroden, wie sie in Tabelle 9 aufgeführt sind. verwendet und unter den in Tabelle 10 angegebenen Bedingungen verschweißt. In Tabelle 11 werden die Schweißergebnisse verglichen. Aus diesen Ergebnissen ist erkennbar, daß die Eigenschaften der Schweißmclalle und der Zustand der verschweißten GebieteSteel plates with the dimensions and compositions given in Table 8 are used with molten aluminum coated with an average film thickness of 70 μ and then fillet welded by »carbon dioxide arc welding ßur.g «. In the examples according to the invention and in the comparative examples, composite Electrodes as listed in Table 9. used and among those given in Table 10 Conditions welded. In Table 11 the Welding results compared. From these results, it can be seen that the properties of the weld claws and the condition of the welded areas
besser sind, wenn die erfindungsgcmäßcn Elektroden verwendet werden, verglichen mit bekannten Elektroden .are better when the electrodes according to the invention are used compared with known electrodes .
Zusammensetzung der heißgcwalztcn Stahlplatte, dk verwendet wirdComposition of the hot rolled steel plate, dk is used
(Dicke: 12 mmI(Thickness: 12mmI
0.140.14
0.400.40
MnMn
1.291.29
0.009 0.0100.009 0.010
Chemische Zusammensetzung der Schweißmittel. Gew.-",,Chemical composition of welding fluids. Weight- ",,
54th
5
Elektrodeappropriate
electrode
0.140.14
0.14
0.4 0.4
0.4
0.40.6
0.4
1.01.0
8.526.46
8.52
4,65
4.6
as 1.0
as
ICrί Ni
ICr
0.41.34
0.4
0.290.29
0.29
0.3OJ
0.3
0.160.16
IMo 1 he
IMo
Elektrodeset
electrode
zitätity
Rest
Rest
Restrest
rest
rest
rest
1.4
1.0
IJ1.4
1.4
1.0
IJ
(ο(ο
9 109 10
Tabelle 10
SchweißbedingungenTable 10
Welding conditions
Strom, Amp 300Electricity, amp 300
Spannung, V 36 38Voltage, V 36 38
Schweißgeschwindigkeit, cm/min 37Welding speed, cm / min 37
Strömungsgeschwindigkeit des abgeschirmtenFlow rate of the shielded
CO2, l/min (CO2) 25CO 2 , l / min (CO 2 ) 25
Schweißstelle horizontale KehlnahtHorizontal fillet weld
Energiequelle (jicichstrom, konstante Spannung, umgekehrte PolaritätEnergy source (jicichstrom, constant voltage, reverse polarity
Tabelle 11
SchweißergebnisseTable 11
Welding results
Elck- Zusammensetzung des Schwcißmctalls Eigenschaften des Auftreten Ab-Elck- Composition of Black Metal Properties of Occurrence Ab-
trodc [Ciew.-%) Schweißmclalls von schälentrodc [Ciew .-%) welding mclalls from peel
Wulsten derBulges of the
Sch ladSch lad
C Si Mn Sol And. Härte Blasen RisseC Si Mn Sol And. Hardness bubbles cracks
Al (Hv)Al (Hv)
Beispiel I 0,09 0,28 0,9 0,24 203 0 0 gul gutExample I 0.09 0.28 0.9 0.24 203 0 0 gul good
2 0,10 0,31 1,08 0,25 235 0 0 gut gut2 0.10 0.31 1.08 0.25 235 0 0 good good
3 0,11 0,33 1,30 0,28 248 0 0 gul gut3 0.11 0.33 1.30 0.28 248 0 0 gul good
4 0,10 0,38 1,35 0,26 Mo 0.15 263 0 0 gut gut4 0.10 0.38 1.35 0.26 Mo 0.15 263 0 0 good good
Ni 1,8Ni 1.8
5 0,08 0,35 1,25 0,20 Cr 0,45 281 0 0 gut gut5 0.08 0.35 1.25 0.20 Cr 0.45 281 0 0 good good
Mo 0,15Mo 0.15
6 0,08 0,37 1,20 0,23 Ni 1,8 294 0 0 gut gut6 0.08 0.37 1.20 0.23 Ni 1.8 294 0 0 good good
Cr 0,8
Mo 0,6Cr 0.8
Mo 0.6
Vergleichsbeispiel 7 0,09 0,55 1,49 0,15 284 0 0 schlecht gutComparative Example 7 0.09 0.55 1.49 0.15 284 0 0 bad good
8 0,10 0,55 1,48 0,20 274 tret. O schlecht gut8 0.10 0.55 1.48 0.20 274 steps. O bad good
aufon
9 0,12 0.59 1,45 0,18 283 0 0 schlecht gut9 0.12 0.59 1.45 0.18 283 0 0 bad good
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