DE2526259A1 - Fuelldraht fuer das elektrische lichtbogenschweissen - Google Patents
Fuelldraht fuer das elektrische lichtbogenschweissenInfo
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Description
Patentanwälte
M Aadie|lf den 11# Jun± 1
DIPL-ING. BRUNO SCHMETZ Augustastraße 14-16 · Tel. (0241) 508051
DIPL-ING. WERNER KÖNIG
LA SOUDURE ELECTRIQUE AUTOGENE, PROCEDES ARCOS, S.A. in Brüssel (Belgien)
Patentanmeldung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Fülldraht für das vollautomatische oder halbautomatische elektrische Lichtbogenschweißen
von Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder niedrig legierten Stählen, wobei der Fülldraht sowohl
zur Benutzung beim Schweißen mit offenem Lichtbogen als auch zur Verwendung beim Schweißen mit einem
durch inerte Gase, Kohlendioxydgase oder einer Mischung
dieser beiden Gase, ggf. mit Zugabe von Sauerstoff, geschützten Lichtbogen vorgesehen ist.
Die Verwendung von Fülldrähten bei der elektrischen Lichtbogenschweißung unter derartigen Bedingungen stellt
eine bekannte Arbeitsweise dar. Auch ist es dabei schon bekannt, zur Füllung des Mantels der Drähte pulverförmige
Mischungen mit basischem Charakter, die man als solche des Typs mit geringem Wasserstoffgehalt bezeichnet,
unter Zugabe wesentlicher Mengen von Metallpulver zu verwenden.
Derartige Fülldrähte ergeben Schweißgut, welches hohe mechanische Festigkeit, Härte und Kerbschlagzähigkeit aufweist,
und sie liefern in dem besonderen Falle des Schweis-
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sens von niedriglegierten Stählen ein hohes Äquivalent an Kohlenstoff ohne Rißgefahr.
Die Schweißlichtbögen, welche sich mit diesen Fülldrähten ergeben, haben jedoch den Nachteil, daß sie spritzen und
infolgedessen auch Spritzer auf das Grundmetall werfen, die an diesem haften bleiben. Diese nachteilige Eigenschaft
der Fülldrähte nimmt mit Erhöhung des Schweißstromes zu, wodurch die stündliche Leistung auf Werte
reduziert wird, die mit den modernen Produktionsanforderungen nicht zu vereinbaren sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das nachteilige Spritzen der bekannten Fülldrähte für das elektrische Lichtbogenschweißen
zu beseitigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Fülldraht vor, welcher, wie dies bereits bekannt ist, einen
Mantel aus einem in röhrchenform gewalzten Metallband, wahlweise mit einem inneren Falz, aufweist und bei dem
der Mantel eine Füllung geeigneter Zusammensetzung und Behandlung besitzt (vgl. belgische Patente 550 612 und
777 588). Bei der Herstellung des Fülldrahtes wird dessen Mantel in ebenfalls bekannter Weise auf einen der üblichen
Durchmesser für das Schweißen, wie beispielsweise 3,2 mm, 2,4 mm, 2 mm, 1,6 mm oder 1,2 mm reduziert.
Der erfindungsgemäße FUlldraht gestattet ein gleichförmiges und ruhiges Abschmelzen desselben bei verhältnismäßig
hohen Strömen, d.h. unter wesentlich verbesserten Bedingungen hinsichtlich Wirksamkeit und Leistung, wobei
die sich ergebenden Schweißraupen sehr gute und gleichmäßige mechanische Eigenschaften entlang ihrer gesamten
Länge haben.
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Diese Resultate wurden in überraschender Weise durch folgende Maßnahmen erreicht:
1. Agglomerierung von Mischungen bekannter Pulver (Erdalkalikarbonate, Fluoride, ferrometallische
Desoxydationsmittel, Lichtbogenstabilisierungsmittel
, niedriglegiertes oder nichtlegiertes Eisenpulver, usw.) mit
löslichen Silikaten (vorzugsweise Natriumsilikat) bei 30° Beaume in einem Verhältnis
von 4 bis 12 g der Silikate pro 100 g der Mischung.
2. Erhitzung der dabei erhaltenen Pasten auf 600° G und Halten derselben auf dieser Temperatur
für wenigstens zwei Stunden.
3. Anschließendes Einbringen des Füllmaterials in den Mantel des Fülldrahtes.
Weiterhin wurde festgestellt, daß überraschenderweise auch die einfache Zugabe - ohne Agglomerierung - von geringen
Mengen, und zwar 1 bis 3 Gewichtsprozenten der Pulvermischung, an feinstzerkleinerten Silikaten zu den speziellen
Pulvermischungen, gefolgt von einer Wärmebehandlung bei 600° G während zwei Stunden und anschließendem Sieben
mittels eines Siebes der Siebgröße 100, eine "milde" Füllung
für die Fülldrähte ergibt, durch welche auch ein gleichförmiges und ruhiges Abschmelzen der Fülldrähte bewirkt
wird.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Pulvermischung, welche die Füllung des neuen Fülldrahtes
bildet, in Gewichtsprozenten folgende Anteile aufweist:
50 bis 85 % Eisenpulver (niedriglegiert oder unlegiert) 4 bis 8 % gereinigtes FeMn-Pulver
2 bis 8 % FeSi-Pulver (mit 45 % Si) 10 bis 20% C3F2 S09881/0839
O bis 6 96 CaCO3
0 bis 2 % SiO2 oder Al2O3 oder Kaliumfeldspat
0 bis 2 96 Kaliumtitanat
Dabei können ersetzt werden
a.) bis zu 5 % des CaCO, durch andere Erdalkalikarbonate
oder durch MgO,
b.) bis zu 10 % des CaF2 durch NaF und/oder
c.) bis zu 7 % des FeSi durch CaSi.
Alle Mischungsbestandteile werden mit löslichen Silikaten (vorzugsweise Natriumsilikat) bei 30° Beaume verdünnt, wobei
4 bis 12 Gewichtsprozente an Silikaten pro 100 g der Mischung zur Anwendung gelangen. Stattdessen ist es aber
auch möglich, feinstzerkleinerte Silikate in einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsprozenten pro 100 g der Mischung zuzugeben.
In jedem Falle wird das sich ergebende Agglomerat oder Gemisch anschließend 2 Stunden lang bei einer
Temperatur von 6GG° C gebacken«
Schließlich erfolgt dann eine Einbringung desselben in den Mantel des Fülldrahtes, und zwar in einer Menge von 30 bis
60 g pro 100 g des Mantelmaterials.
Gemäß einem Ausfüfarungsbeispiel der Erfindung weist der
Mantel des Fülldrahtes einen Durchmesser von 1»6mm auf
und seine pulverförmige Füllung besitzt in Gewichtsprozenten folgende Zusammensetzung:
65*5 % Eisenpulver
6,0^ gereinigtes FeMa-Pulver
7,5 % FeSi-Pulver (mit 45 % Si)
13,0 % CaF2
6,0 % CaCO,
1,5 % SiO2
0,5 % Kaliuatitanat
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Dieser Fülldraht wurde unter Anwendung folgender Schweißbedingungen
verschweißt:
1. negative Polung der Elektrode
2. SchweißStromstärke: 360 A
3. Schweißstromspannung: 30 V
4. Schweißgeschwindigkeit: 35 cm/min.
Die dabei mittels des Fülldrahtes hergestellten Schweißraupen hatten die nachstehenden bemerkenswerten mechanischen
Eigenschaften:
Elastizitätsgrenze: 45 kg/mm Bruchgrenze: 55 kg/mm Bruchdehnung: 29 %
Brucheinschnürung: 66 % Charpy-Kerbschlagzähigkeit
bei -20° C: 12,2 Kpm/cm bei -40° C: 10,5 Kpm/cm
Dabei betrug die Produktionsmenge an deponiertem Schweißmaterial 8,64 kg/h.
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Claims (9)
1. Fülldraht für das elektrische Lichtbogenschweißen mit * ·
einem Mantel, der von einem aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder niedriglegiertem Stahl bestehenden
Band gebildet ist, und einer Füllung, die Eisenpulver zusammen mit Schlacken bildenden Materialien, metallischen
Desoxydationsmitteln und ggf. Lichtbogenstabilisierungsmitteln aufweist sowie einen Gewichtsanteil
von 30 bis 60 g pro 100 g des Mantels ausmacht, dadurch gekennzeichnet, daß der die
Füllung bildenden Pulvermischung lösliche oder feinstzerkleinerte Silikate zugegeben worden sind und daß die
Pulvermischung anschließend auf eine Temperatur von etwa 600 C erhitzt und auf dieser Temperatur wenigstens
zwei Stunden lang gehalten worden ist, bevor sie in den Mantel eingebracht wurde.
2. FUlldraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvermischung mit einem loslichen Erdalkalisilikat
agglomeriert worden ist, und zwar in einem Verhältnis von 4 bis 12 g des Silikats pro 100 g der Pulvermischung.
3» Fülldraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Pulvermisehung ein feinstzerkleinertes Silikat in
einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsprozenten des Gesamtgewichtes zugegeben worden ist und daß die sich dabei
ergebende Mischung miirtels eines Siebes der Siebgröße
100 gesiebt wurde«
4, Fülldraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fulversisohung in Gewichtsprozenten
folgende Anteile aufweist:
50 bis 85 % Eisenpulver
4 bis 8 % gereinigtes FeMn-Pulver 2 bis 8 % FeSi-Pulver {mit 45 % Si)
4 bis 8 % gereinigtes FeMn-Pulver 2 bis 8 % FeSi-Pulver {mit 45 % Si)
603881/Ü83S
10 bis 20 % CaF2
0 bis 6 % CaCO,
0 bis 6 % CaCO,
0 bis 2 % SiO2 oder Al2O, oder Kaliumfeldspat
0 bis 2 % Kaliumtitanat
5. Fülldraht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Pulvermischung ein geringer Prozentsatz von bis zu
% des Eisenpulvers durch Pulver von Metallegierungen mit Ni, Mo und/oder Cr ersetzt ist.
6. Fülldraht nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Pulvermischung CaCO, bis zu 5 % durch ein anderes Erdalkalikarbonat ersetzt ist.
7. Fülldraht nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Pulvermischung CaCO, bis zu 5 % durch MgO ersetzt ist.
8. Fülldraht nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Pulvermischung CaF2 bis zu 10 % durch Natriumfluorid (NaF) ersetzt ist.
9. Fülldraht nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Pulvermischung FeSi bis zu 7 %
durch CaSi ersetzt ist.
509881 /0839
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| DE2222275A1 (de) * | 1971-05-07 | 1972-11-23 | Lincoln Electric Co | Schweisselektrode und Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweissen |
Also Published As
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