DE2615855A1 - Schweisspulver fuer die lichtbogen- unterpulverschweissung - Google Patents
Schweisspulver fuer die lichtbogen- unterpulverschweissungInfo
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Description
Patentanwälte _, . . , ,. , . _ „-,„-
51 Aachen, den C. Aüril 197b
DIPL-ING. BRUNO SCHMETZ Augustastraße 14-16 · Tel. (0241) 508051
DIPL-ING. WERNER KÖNIG
LA SOUDURE ELECTRIQUE AUTOGENE, PROOEDES ARCOS, S.A., Brüssel
3eSchreibung zu Patentanmeldung
Schweißpulver für die Mchtbogen-Unterpulverschweißung
Die Erfindung betrifft ein Schweißpulver für die Lüitbogen-Unterpulverschweißung
von. Normalstählen sowie von mehr oder
weniger stark legierten oder speziellen Stählen.
Das Lichtbogen-Unterpulverschweißen, d. h. das Schweißen mit
verdecktem Lichtbogen, wird in großem Umfang für automatische Schweißverfahren gewählt, da es das Arbeiten mit großen
Schweißgeschwindigkeiten, bei hohen. Stromstärken, erlaubt.
Die spezifischen Eigenschaften der Lichtbogen-Unterpulverschweißung
hängen unter anderem von den Zusammensetzungen der verwendeten Schweißpulver ab.
So werden im Bereich der basischen oder neutralen Schweißpulver
gemäß den belgischen Patentschriften. 680 280 bis 680 284 Schweißraupen von erheblicher Stärke mit hoher Zugfestigkeit
und/oder Härte mit eimer Geschwindigkeit von 50 cm/min erzielt, während man mit einem Schweißpulver gemäß der deutschen Patentschrift
2 316 356 und der belgischen Patentschrift 807 734 eine
Schweißgeschwindigkeit bis zu 135 cm/min erreichen kann. Derartige
Schweißpulver sind gekennzeichnet durch eine Ausbringung
b (I 9 8 k k I 0 8 3 1
26153L5
von. etwa 100 /j, wobei diese Ausbringung eine Relation zwischen
den Gewicht der Schweii3raupe in leg und 100 leg des Elektrodenkerns
darstellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, neben einer erhöhten Abschmelzgeschwindigkeit
bis zu 25 kg/h bei einer gegebenen Lichtbogenleistung oder umgekehrt einer reduzierten Lichtbogenleistung bei
gegebener Abschmelzgeschwindigkeit und damit bei Verkleinerung der thermisch beeinflußten Zone die Schweißgeschwindigkeit bis
in die Größenordnung von 200 cm/min und die Ausbringung bis auf 200 fo zu erhöhen.
Zum Zwecke der Lösung dieser Aufgabe wurden einem basischen
Schweißpulver große Pulvermengen auf Eisenbasis zugemischt.
Mit folgender Zusammensetzung des Schweißpulvers konnten die gewünschten
Eigenschaften realisiert werden:
- hoher Anteil an Eisenpulver (40-75 c/°)
- erhöhter Anteil an Calziumfluorid (CaI?: 5-25 cß>)
- eine Vielzahl von Oxiden, wie alkalischen und metallischen Oxiden, wobei für diese Oxide folgende Bedingung (in Gewichtsprozenten)
gilt:
$ CaP0 + 1o CaO + fo 1'InOSiO0
:ύέ> 13
fo der anderen Pulver mit Ausnahme von Eisen
Schließlich erlaubt es der Ersatz des Eisenpulvers durch etliche andere Pulver wie C, Mn, Si, Cr, ITl, Mo, Va, Nb, Co, Vi, Be, Zr,
Al, Mg, Ca bis zu 45 fo der Schweißnaht jede gewünschte mechanische
Eigenschaft zu geben (Schlagzähigkeit, Härte, Zugfestigkeit),
Man erhält das erfindungsgemäße Schweißpulver, indem man:
O 831
26 1 58bS
3-16
| + 5 $■ Al2O3 | |
| 40 - 75 Jo | Eisenpulver |
| 10 - 25 io | CaF2 |
| 5-35 io | Wollastonit |
| 3 - 10 io | ZrO2 |
| 2 - 7 io | FeMn |
| 2 - η % | FeSi |
| 0 - 10 $ | calzinierte |
in Mangansilikat geschmolzene Produkte, z.B. 10 -ji CaO + 4 $ CaF + 75 # MnOSiO
+ 2 # PeO +^Spuren mit ά
vermengt und
dieses Gemenge durch Verbacken mit Natronwasserglas oder Kaliwasserglas in einem Verhältnis von 7-15 Teilen
Wasserglas auf 100 Teile des Gemenges mischt und
das gesamte Gemisch bei Temperaturen zwischen 45O0C und
65O0C trocknet und erhitzt.
Diese Schweißpulver sind gekennzeichnet durch eine nominelle Zusammensetzung entsprechend den folgenden Bedingungen (in Ge
wichtsprozent des Pulvers):
| Fe | .Fe2O3 | 40 | 75 |
| CaF2 | : 5 | 25 | |
| CaO | : 5 | 15 | |
| SiO2 | : 5 | 14 | |
| Al2O3 | : 0 | 9 | |
| FeO u./o | : 0 | 1,3 | |
| TiO2 | 6 0 | : Ο | 0,3 |
| ZrO2 | ι 3 | 10 | |
| MnOSiO2 | • 3 — | 20 | |
| FeMn | : 2 | 7 | |
| FeSi | : 2 | 7 | |
| 9844/0 831 | |||
2615 8
wobei folgende Beziehung in Gewichtsprozenten gilt: % CaF0 + io CaO + % MnOSiO0
fo SiO2 + i>
Al2O5 + # Fe2O5 . (FeO)
+ # FeSi
1,3
und wobei ferner ein Teil des Eisenpulvers durch eines oder
mehrere Pulver aus C, Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V, Fb, Co, .¥, Be,
Zr, Al, Mg, Ca "bis zu 45 i° ersetzt werden kann..
Als nicht "bindendes Beispiel sollen nachstehende Zusammensetzungen
dienen:
| Beispiel 1 | Beispiel 2 | |
| Eisenpulver | 50 | 50 |
| Flußspat (CaF2) | 16 | 13 |
| Wollastonit | 18 | 12 |
| Zr - Oxid | 6 | 6 |
| FeMn | 4 | 4 |
| FeSi (Si 45 #) | 2 | 2 |
| in Mn-Silikat vorgeschmolzene | ||
| Produkte | 4 · | _ 1_3 |
| 100 | 100 |
Mit diesen Zusammensetzungen wurden Schweißraupen erzielt, deren mechanische Eigenschaften (Zugfestigkeit, Härte, Schlagzähigkeit)
denen entsprechen, die mit üblichen Schweißpulvern für Lichtbogenschweißung
mit verdecktem Lichtbogen erreicht werden, wobei aber mit den erfindungsgemäßen Schweißpulvern Ausbringungen von
110 bis 180 io und Schweißgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von
den verwendeten Elektrodenkernen und den übrigen Parametern bis izu 200 cm/min erreicht wurden.
609844/0 8 3 1 ORIGINAL INSPECTED
Claims (3)
- r 1 r λ r rAnsprüche'1. Schweißpulver für die Lichfbogen-Unterpulverschweißung von Bormalstählen sowie von mehr oder weniger stark legierten Stählen und speziellen Stählen, dadurch gekenn zeichnet, daß es (in Gewichtsprozenten) folgende Zusammensetzung hat:Eisenpulver 40 - 75 $CaF2 5 - 25 #CaO 5 - 15 ioSiO2 5 - 14 ioAl2O5 0 - 9 ioFeO u./o. Fe2O5 0 - 1,3TiO0 0 - 0,3ZrO0 3 - 10 ioMnOSiO2 3 - 20 ioFeMn 2 - 7 #FeSi (45$ Si) 2 - 7 #
- 2. Schweißpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis A/B gleich oder größer ist als 1,3, wobei A die Summe der Gewichtsprozente von CaF2, CaO und MnOSiO2 und B die Summe der Gewichtsprozente von SiOp, AIpO.,, FeO, Fe2O5, TiO2, ZrO2, FeMn und FeSi ist.
- 3. Sehweißpulver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß maximal 45 % des Eisenpulvers durch ein oder mehrere Pulver der folgenden Elemente ersetzt sind: C, Mn, Si, Cr, Mo, Va, Fb, Co, ¥, Be, Zr, Al, Mg, Ca.609844/083 1
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