DE2926131A1

DE2926131A1 - Verfahren zum lichtbogenschweissen und dafuer verwendbarer schweisstab

Info

Publication number: DE2926131A1
Application number: DE19792926131
Authority: DE
Inventors: Markku Kauppi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1980-01-10
Also published as: FR2429642A1; US4319116A; GB2029307B; SE446832B; CA1131085A; GB2029307A; SE7905661L; AU525121B2; NO150590C; NL7905036A; NO150590B; FR2429642B1; AU4843079A; NO792132L; DK272879A

Description

Verfahren zum Lichtbogenschweissen und dafür verwendbarer··

Schweisstab.

Die Erfindung betrifft_ ein beim Lichtbogenschweissen anzuwendendes Verfahren, bei welchem ein Hilfsstoff in den Lichtbogenbereich oder in dessen unmittelbare Hähe zugeführt wird.

Es ist allgemein bekannt, dass die Durchführung einer Lichtbogens chweis sung, die unter günstigen Aussenbedingungen leicht durchführbar ist, unter windigen, zugigen, regnerischen oder auf andere V/eise feuchten Bedingungen mit Schwierigkeiten verbunden ist. Dies gilt insbesondere für TJnterwasserschweissen, welches in den letzten Jahren erhöhte Interessen und Entwicklungsarbeit mit sich brachte. Unterwasserschweissen wurde allgemein für Instandsetzungsarbeiten an Bohrinseln, Unterwasser-Gas- und Ölrohrleitungen^ Schiffen und Hafeneinrichtungen angewendet, bei denen ein Ausheben aus dem Wasserentweder unmöglich oder unvertretbar teuer ist.

Die bekannten Verfahren zur Durchführung von Unterwasser— schweissarbeiten sind nach den Schweissbedingungen in ITassverfahren und Trockenverfahren unterteilt. Bei Trockenschweissverfahren, bei denen das Eindringen von Wasser in den Liehtbogenbereich durch einen Schweisschutz verhindert wird, erhält man eine Schweissung in nahezu der gleichen Qualität, wie sie mit Schweissen in der Luft erreicht wird. Es ist jedoch ein Nachteil, dass der Aufbau und das Verschieben des Schweisschutzes sehr schwierig und zeitraubend ist; es bestehen darüber hinaus zahlreiche Bedingungen, bei denen ein Schweisschutz nicht verwendet werden kann. Die nassverfahren, bei welchen das Wasser freien Zugang in den Lichtbogenbereich hat, sind frei von den erläuterten Schwierigkeiten. Dies, v/eil das Unterwasserschweissen gemäss dem Nassverfahren unter Verwendung (wenn das Antriebsgetriebe nicht gezählt wird) der gleichen

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Ausrüstung durchgeführt wird, wie bei normalem Schweissen in Luft. Es ist zutreffend, dass, wenn Schweisselektroden verwendet werden, diese mit einem v/asserdichten Vinylmantel oder mit Paraffin beschichtet werden müssen, um ein Nasswerden zu verhindern, und bei Gas-Lichtbogenschv/eissung muss man zusätzlich zu den üblichen Mitteln ein Schweisswerkzeug verwenden, welches einen konischen Wasserstrahl erzeugt, um den Schweissbereich abzudecken. Jedoch ist es eine Tatsache, dass die durch lassverfahren erreichten Schweissungen nicht an die Qualität herankommen, die mit Trockenverfahren erreicht wird.

In Verbindung mit Nassverfahren treten drei Faktoren mit nachteiliger Wirkung auf die Qualität der Schweissung auf, die alle ihre Ursache in dem umgebenden Wasser haben. Diese Paktoren sind: Der hohe Kühlungsrad, der hohe Wasserstoffgehalt und der Umgebungsdruck, welcher die Reaktionen beeinflusst, die im Lichtbogen und in der Werkstoffüberführung auftreten, ebenso die Reaktionen zwischen Schmelze und Schlacke (insbesondere bei grösserer Schweisstiefe). Das v/es entlichste Problem ist das Auftreten von Wasserstoffrissen infolge des höheren Wasserstoffgehaltes, der die Schweissverbindung porös macht. Der hohe Kühlungsgrad hat einen weiteren Verzögerungseffekt auf die Diffusion von Wasserstoff aus der Schweissnaht und eine Vor— oder Nacherhitzung zum Austreiben des Wasserstoffes, zur Spannungsverminderung oder zur Vermeidung einer spröden Mikrο-struktur ist schwer durchführbar. -Als Ergebnis der hohen Abkühlgeschwindigkeit zeigen Baustähle sehr häufig eine Makrostruktur mit huhen inneren Spannungen und der Neigung zur Sprödigkeit. Der Druck des V/assers ändert wiederum die Schlakkenbedingungen, insbesondere diese bei hoher Schweisstiefe, wodurch eine geringe Kerbschlagfestigkeit der Schweissverbindung sich ergibt. Insbesondere Elektrodenschweissarbeiten nach dem Nassverfahren erfordern zur Vermeidung von Schweissmängeln , wie Poren, Schlackeneinschlüssen, Schlaekenabdeck-ung, Verbindungs- und Nahtgrundfehlern eine besonders hohe Erfahz-ung unter schwierigen Bedingungen.

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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die bei dem unter schwierigen Bedingungen durchgefülirten Schweissen auftretenden Mängel zu beseitigen, durch Schaffung eines Lichtbogenschweissverfahrens, durch welches das Schweissen unabhängig von Umgebungsbedingungen erfolgreich durchgeführt werden¹kann. Die Erfindung ist insbesondere geeignet für die Anwendung beim Hasschweissen unter Wasser oder unter anderen ITassbedingungen, und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lichtbogenbereich oder in seiner Umgebung ein Hilfsstoff eingeführt wird, der Seife enthält, welche ein Salz ist, das durch Anionen einer Fettsäure, einer Mischung von Fettsäuren oder Fettsäure und Harzsäure und Metallkätionen oder eine derartige Salzmischung gebildet wird.

Bei Schweissversuchen wurden gute und sogar ausgezeichnete Ergebnisse bei Verwendung von Hilfsstoffen gemäss der Erfindung erreicht, wobei diese Ergebnisse genauer in den weiter unten aufgeführten Beispielen dargestellt sind. Der Wirkmechanismus _- der Stoffe ist nicht völlig geklärt, aber die Ergebnisse können durch das Zusammenwirken verschiedener Faktoren erreicht sein. Z.B. erleichtert der Hilfsstoff die Steuerzündung des Lichtbogens und dessen Brennen im Wasser, und wenn er brennt, erzeugt er eine Schutzgaszone, welche die direkte Anwesenheit von Wasser im Lichtbogenbereich und dessen Berührung mit der Schweisschmelze verhindert. Der Hilfsstoff wirkt ferner bei der Bildung einer Sciilackenschicht mit, um die Schweisschmelze zu schützen und das Suhlen der Schweissnaht zu verzögern, und dabei die Abscheidung von Gasen aus der Schweissnaht zu begünstigen. Der Hilfsstoff gibt ebenfalls, wenn er brennt, eine erhebliche Menge an Wärmeenergie frei, welche zusätzlich das-Brennen des Lichtbogens unterstützt und die Abkühlung der Schweissnaht verzögert. Es ist darüber hinaus möglich, dass die elektrolytischen Eigenschaften des Hilfsstoffes einen Einfluss auf erreichbaren Ergebnisse der Schweissung haben. Es ist denkbar, dass der Hilfsstoff einen elektrischen Stromfluss zwischen dem zu schv/eissenden Y/erkstück und der darüber liegenden Schlackenschicht erzeugt. Dies_ verbessert die Möglichkei-

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ten des Entweichens des die Schweissnaht versprödenden Wasserstoffs, und die Schweissverbindung bekommt auch eine höhere Festigkeit.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist in allen und in jedem Lichtbogen-und Gasliehtbogenschweissverfahren anwendbar, z.B. Elektrodenschv/eissen, MIG, 1,IA-G-, TIG, Arcaton- oder Plasmaschweissen. Die für die Arbeit verwendeten Einrichtungen und Geräte ändern sich gemäss der Schweissart. Wenn auch die Erfindung sowohl für das Uhterwasserschweissen, als auch für Schweissen, welches unter anderen schwierigen Aussenbedingungen erfolgt, anwendbar ist, so konzentriert sich die folgende Beschreibung in erster Linie auf das erstere Verfahren, da im Augenblick die grössten mit Schweissungen verbundenen Probleme

auf dem Gebiet des Unterwasser-Lichtbogenschweissens auftreten.

Die Anmeldung betrifft also ein Verfahren zur Durchführung von Lichtbogenschweissungen unter Wasser oder unter anderen schwierigen Aussenbedingungen. Bei dem Verfahren wird in dem Lichtbogenbereich oder in dessen unmittelbare Umgebung ein Hilfsstoff zugeführt, der die Aufgabe hat, die Zündung des Lichtbogens und sein Brennen zu verbessern und das Abkühlen der gebildeten Schweissnaht zu verzögern, so dass die Abführung von Gasen aus der Schweissnaht verstärkt wird, und die Qualität der Schv/eissnaht verbessert wird. Der verwendete Hilfsstoff besteht im wesentlichen aus Seife, welche ein Salz ist, das durch die Anionen einer Fettsäure, einer Fettsäuremischung oder einer Mischung von Fett- und Harzsäuren und durch Metallkationen gebildet oder eine llischung derartiger Salze ist, und welche zusätzlich Wasser und anorganische Salze enthalten kann. Die besten Ergebnisse wurden durch Verwendung einer weichen Seife als Hilfssubstanz erreicht, die aus (Tallöl hergestellt wurde, und welche Salze sowohl von Fettsäuren, wie Öl- und Linolsäure, und von Harzsäuren, wie Abietinsäure, enthält. Gute Ergebnisse wurden auch mit weichen Seifen erreicht, die aussciiliesslich aus Salzen von gesättigten oder ungesättigten

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Fettsäuren gebildet waren·

Die Erfindung "betrifft ferner einen Schweisstab, der mit einem Hilfsstoff ummantelt ist, wobei der Stab dadurch gekennzeichnet ist, dass der Hilfsstoff Seife enthält, die ein Salz ist, welches aus den Anionen einer Fettsäue, einer Fettsäuremischung
oder einer Mischung von Fett- und Harzsäuren und aus Metallkationen oder einer derartigen Salzmisehung gebildet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläuterte _ .

In den Zeichnungen zeigen:

i -

Fig. 3. eine Aus führung sförm, bei der der Hilfsstoff mit der

' Schweisselektrode vorgeschoben wird,

Fig. 2 eine Ausführungsform, bei welcher die Schweissung unter einer Schicht des Hilfsstoffes durchgeführt wird,

Fig. 3 eine Ausführungsform, bei v/elcher der Hilfsstoff zu dem Schweisspunkt durch eine Rohrleitung geleitet wird, und

Fig. 4 eine Ausführungsform, bei welcher die Schweisselektrode mit dem Hilfsstoff ummantelt ist. -

Fig. 1 zeigt, wie eine Sehweissverbindung 2 auf einer plattenartigen Basis 1 unter Wasser mittels einer Schweisselektrode 3 derart hergestellt wird, dass der Lichtbogen 4, der zwischen
der Basis und der Spitze der Elektrode erzeugt v/ird, teilweise durch den Block des Hilfsstoffes 5 geschützt ist, welcher z.B. aus einer weichen Tallölseife bestehen kann. An der Seite des
Blockes des Hilfsstoffes 5 ist durch das Schweissen eine Aushöhlung 7 ausgebildet, und der Hilfsstoff wird der Schweisselektrode 3 nachbewegt, so dass der Lichtbogen 4 ständig weitgehend von der Vertiefung umschlossen ist. Wenn das Schweissen fortschreitet, verbleibt hinter dem Block des Hilfsstoffes 5
eine Schutzschicht, die durch die Schlacke 8 gebildet wird,
welche in Verbindung mit dem Schweissen und durch vom Block

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gelöstem Material 6 gebildet wird. Diese Schicht verhindert das Kühlen der Schweissnaht 2 und unterbindet den Kontakt zwischen Wasser und der Schv/eissnaht. Darüber hinaus kann die hohe Temperatur der Schweissnaht 2 das Ergebnis haben, dass der Hilfsstoff in der Schutzschicht weiter brennt und dies führt zu einer wirkungsvollen Verhinderung einer zu grossen Abkühlgeschwindigkeit.

Die Ausführungsform gemäss Pig. 2 unterscheidet sich von der vorhergehenden im wesentlichen dadurch, dass der durch das Schweissen zu überbrückende Spalt bereits vor dem Schweissvorgang mit einer Schicht 5 aus pastenförmigen Hilfsstoff beschichtet ist, durch welche die Schweissung durchgeführt wird. Dabei dient der Hilfsstoff während des ganzen Schweissvorgangs als wirkungsvoller Schutz für die ausgebildete Schweissnaht 2. Auf der llaht wird eine Schutzschicht 6 ähnlich dem vorhergehenden Beispiel erzeugt.

Bei der Ausführungsform gemäss Pig. 3 wird der pastenförmige Hilfsstoff 5 zu dem Punkt, an dem die Schweissung fortschreite^ mittels einer rohrförmigen Leitung 9 geführt, welche gleichzeitig die Schweisselektrode 3 umgibt. Auf diese Weise dient die Leitung als ringförmiges Mundstück, welches die Schweisselektrod.e 3 umgibt. In anderer Beziehung ist diese Ausführungsform der vorhergehenden gleich.

Bei der in Pig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Schwejsselektrode 3 mit einem pastenartigen Hilfsstoff 5 ummantelt, welcher sich während des Schweissens über den Lichtbogen 4 und die gebildete Schweissnaht 2 ausbreitet. Das Brennen des Lichtbogens und die Bildung der Schutzschicht 6 auf der Naht 2 ist ähnlich dem Vorgang bei den vorhergehenden Beispielen.

Die folgenden Beispiele sollen den für das Verfahren gemäss Erfindung verwendeten Hilfsstoff erläutern.

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Beispiel 1 . ·. ·

Ein Schweissversuch wurde unter Wasser in einer Tiefe von 3 m mittels des in Figo 1 gezeigten Verfahrens durchgeführt, unter Verwendung von weicher Tallölseife als HiIfs stoff. Die weiche Tallölseife war starr, und sie enthielt etwa 20$ Wasser und etwa 80$ Feststoffe, von denen etwa 75$ Natriumsalze von Fettsäuren waren, in der Hauptsache Öl- und Linolsäure, etwa 20$ waren ITatriumsalze von Harzsäuren, wie A"bietin-, Dehydroabietin-, Pimarin- und Isopimarinsäure und etwa 5$ Soda. Der zu verschweissende Stahl war ein spezialhochfester Peinkornstahl, in SPS 250 spezifiziert, und säurebeschichtete, unlegierte Elektroden ISO E 43 4AR24 (0K50.10) wurden bei dem Versuch verwendet. Die geschweissten Stäbe wurden einem Zugversuch gemäss SPS 3173 und Kerbschlagversuchen gemäss SPS 2863 unterzogen, und die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.

Tabelle l/ Zugversuche

Stab No· Breite, mm

Dicke, mn

ρ Querschnittsbereich, mm Höehstfestigkeit,. IT/mm²

Bruch: Basis— Material B, _Schweissnaht W

Abstand von der Schmelzgrenze, mm

Tabelle 2, Schlagversuche

Stab	Zehn.	27	KV/O°C	⁰G
S	1	31	KV/O°C	⁰C
S	2	36	KV/O°C	⁰C
S	3	36	KV/-20
S	4	26	KV/-20
S	5	17	KV/-20
S	6

1	2
20.0	20.0
16.1	16.1
322	322
550	545
B	B
10	10
Stab Zehn.
H 7	40 KV/O°C
H 8	39 KV/O°C
H 9	40 KV/O°C
H 10	32 KV/-2ö^cC
H 11	27 KV/-2)°0
.H 12	26 EV/-20°C

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Bei den Zugversuchen trat der Bruch, der Stäbe deutlich im Grundmaterial auf, obwohl das Zusatzmaterial weicher als das Grundmaterial war (das reine Schweissmaterial hatte eine Höchstfestigkeit von 440 - 490 IT/mm ). Die Schlagfestigkeit, die bei den Kerbschlagversuchen festgestellt wurde, ist auch gleich der bei der Temperatur, der unter Wasser auftreten.

Die Schweissverbindungen wurden darüber hinaus einer Röntgenuntersuchung unterzogen, die für die Verbindungen die Röntgenstrahl entlasse 3 ergab (mit Beurteilungsskala von 1 bis 5-1 Schlechteste und 5 Beste). Die Schweissverbindungen zeigten eine geringe Porosität und in der Mikrogefügeauswertung wurden gerinne Schlackeneinschlüsse festgestellt, und das Oberteil der Naht dicht unter der Oberfläche hatte in den Röntgenstrahlen nicht unterscheidbare Poren.

Zusätzlich zu der Schweissung gemäss der Erfindung wurde ein paralleler Bezugsversuch durchgeführt, bei dem eine ähnliche Schweissarbeit ohne Hilfsstoff durchgeführt wurde. Die dabei erreichten Schweissverbindungen waren nicht brauchbar in ihrer Ausbildung, sie zeigten Formdefekte, Wasserstoffrisse und Brüche infolge innerer Spannungen. Die Versuche zeigten, dass ein Erreichen einer Schweissnaht mit zufriedenstellender Ausbildung und eine Vermeidung von Flächenschweissmängeln deutlich einfacher mit dem Verfahren gemäss der Erfindung als mit üblichen Nasschweissverfah'ren ohne Hilfsstoff ist. Das Fehlen von sogenannten Flächenschweissfehlern zeigt, dass es durch das Verfahren gemäss der Erfindung möglich ist;, auch hochbean— spruchte Schweissarbeit ohne Fehler durchzuführen.

Beispiel 2

Bei diesem Versuch wurde eine Stosschweissung unter Yfasser in 3 m Tiefe unter Verwendung des Verfahrens gemäss Fig. 1 durchgeführt, wobei die gleiche weiche Tallölseife als Hilfssubstanz wie bei Beispiel 1 verwendet v/urde. Die V/assertenperatur war etwa 3°C· Der verwendete Stahl war Fe-52 C (entsprechend dem "Norske Veritas Shipbuilding" Stahl NVW-36 oder NVA-36) und

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die Schweisselektroden waren mit Vinyllaek abgedeckt, nachdem die weiche Tallölseife von der Oberseite der Schweissnaht etwa 1 Minute nach dem Schweissen entfernt war, wurde festgestellt, dass die Schweissnaht noch glühte.

Die Sehweissproben wurden Kerbschlagversuchen entsprechend SPS 3326 bei einer Temperatur von 0° unterzogen. Die Bruchenergie im Schweissmaterial wurde mit 37 J als Mittel von drei Versuchen festgestellt und die Schmelzübergangszone, ähnlich mit 45 J· Norske Veritas verlangt für Schiffsbaustahl für einen mit dem hier verwendeten Material vergleichbaren Schiffsbaustahl einen Kerbschlagzähigkeitswert von 34 S bei O⁰C. Das Ergebnis fiel in keinem der Kerbschlagversuche unter diesen G-renawert.

Beispiel 3 . -

Ähnlich wie bei den vorhergehenden Beispielen wurde eine Versuchsserie unter Wasser durchgeführt, bei welchem das Verfahren gemäss Pig. 1 angewendet wurde, und Hilfsstoffproben mit unterschiedlicher Zusaomensetzung verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt, v/o in Verbindung mit jeder Probe Angaben für die Brenneigenschaften des Lichtbogens der entsprechenden Probe, der Güte der erzeugten Schweissnaht und des auf der Oberseite der S chv/e issnaht verbleibenden Schutzfilms, der die Bildung von Wasserstoffrissen verhindert, gemacht wurden.

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Tabelle	3	Brenneigensch.	Hahtgüte	Filmgüte
Probe	gut	gut	gut
1	gut	sehr gut	gut
CVJ	gut	gut	gut
3	gut	gut	gut
4	gut	gut	gut
5	gut
6	sehr gut	gut	genügend
7	sehr gut	gut	genügend
8	sehr gut	gut	gut
9	sehr gut	sehr gut	gut
10	sehr gut	gut	gut
11	sehr gut	schlecht	noch ausreichend
12	gut	gut	genügend
13	sehr gut	gut	genügend
14	gut	sehr gut	noch ausreichend
15	sehr gut	genügend	noch ausreichend
16	gut	genügend	gut
17	gut	gut	gut
18	gut	sehr gut	gut
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Die Hilfsstoffproben, die bei diesen Versuchen verwendet wurden, hatten folgende Zusammensetzung:

Probe1: Standard weiche Tallölseife mit 20$ Wasser, Rest Trockensubstanz, welche 5$ Soda, 20$ llatriumsalze von Harzsäuren, wie Abietinsäure und 75$ ifatriumsalze mit C-, r bis Cp. Fettsäuren, wie Öl— und linolsäure, enthält.

Probe 2: Standard weiche Tallölseife wie vorhergehend, jedoch mit 25$ Wassergehalt.

Probe J>: Standard weiche Tallölseife wie vorhergehend, jedoch mit 30$ Wassergehalt,

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Probe 4: Standard weiche Tallölseife mit 15$ Wasser, Rest Trockensubstanz, bestehend ausschliesslich aus Natriumsalζen von Harz- und Fettsäuren im Verhältnis wie die vorhergehenden Proben.

Probe 5: Weiche Tallölseife wie Probe 4, jedoch 20$ Wasser.

Probe 6: Weiche TallöTseife wie Probe 4, jedoch 40$ Wasser.

Probe 7: Weiche Seife aus Tallöl-Fettsäuren hergestellt mit etwa 20$ Wasser, Rest Trockensubstabz mit folgender Zusammensetzung! Etwa 5$ Soda, 2$ Katriumsalze von Harzsäuren und der Rest ITatriumsalze von CL ₂ bis C₂Q- Fettsäuren.

Probe 8: Weiche Seife, die aus destilliertem Tallöl hergestellt wurde "und Wasser und Soda wie Probe 7 enthält, wobei 10$ der Trockensubstanz Uatriumsalze von Harzsäuren waren.

Probe 9J Weiche Seife wie Probe 8, wobei 25$ ihrer Trockensubstanz ITatriumsalze von Harzsäuren waren. -

Probe 10: Weiche Seife wie Probe 8, wobei 30$ der Trockensubstanz ITatriumsalze von Harzsäuren waren.

PrDbe 11: Weiche Seife wie Probe 8, wobei 40$ der Trockensubstanz ITatriumsalze von Harzsäuren waren.

Probe 12: Y/eiche Seife mit einem Yfesser- und Sodagehalt wie Probe 7, wobei 80$ der Trockensubstanz ITatriumsalze von Harzsäuren und 5$ NatriuEisalze von Fettsäuren waren, und die Trockensubstanz auch unverseifte Anteile enthielt.

Probe 13: Weiche Seife hergestellt aus den Fettsäuren von Rüböl (Turnip rape oil) mit etwa 30$ Wasser, Rest Trockensubstanz, welche etwa 5$ Soda enthält, wobei der Hauptteil der Trockensubstanz liatriumsalze von ungesättigten Fettsäuren (etwa 55$ Natriumsalze von Ölsäure) waren.

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Probe 14s Weiche Seife hergestellt aus Stearinfettsäure mit etwa 55$ "fässer, deren Trockensubstanz aus Natriumsalzen von gesättigten Fettsäuren bestellt (etwa 60$ Natriumstearat)₃

Probe 15 J Geschmolzenes reines nicht wässriges ITatriumstearat.

Probe 16: Weiche Seife wie Probe 2, wobei das Natrium durch Kalium ersetzt ist.

Probe 17J Weiche Seife wie Probe 2, wobei das Natrium durch Mangan ersetzt ist.

Probe 18:,Weiche Seife wie Probe 2, wobei das Natrium durch Zink ersetzt ist.

Probe '19: Weiche Seife v/ie Probe 2, wobei das Natrium durch Kobalt ersetzt ist.

Die besten Ergebnisse wurden mit den Proben 2 und 10 erreicht, welche auf den Fettsäuren und Harzsäuren des Tallöls basierten und als Hauptkomponenten die Natriumsalze der Harzsäuren und ungesättigte Fettsäuren aufwiesen. Die Proben 7-12 zeigen, dass der relative Anteil der Harzsäuren sich innerhalb v/eiter Grenzen ändern kann. So wurden gute Ergebnisse erreicht, sowohl mit v/eichen Seifen, die 2$ Harzsäuresalze enthielten und ebenso mit v/eichen Seifen, in welchen der Anteil dieser Salze 40$ betrug. Die v/eichen Seifen mit 80$ Anteilen an Harzsäuresalzen (etwa 95$ Anteil der gesamten llenge an Fett- und Harzsäuresalzen) hatte noch gute Brenneigenschaften, aber diese weiche Seife hatte keine positive Wirkung mehr auf die Nahtqualität. Die relativ guten Ergebnisse, die mit den Proben 13 - 15 erreicht wurden, zeigen, dass die Anwesenheit von Harzsäuresalzen im Hilfsstoff nicht an sich unabdingbar ist. Die Probe 13 enthält im wesentlichen Salze von ungesättigten Fettsäuren, während die Proben 14 und 15 gesättigte Fettsäuren aufwiesen und dadurch wird deutlich, dass die Doppelbindungen in der Kohlenstoffkette oder deren Fehlen keinen restriktiven Faktor bilden. Die Kohlenstoffketten in den Hauptkomponenten der Proben 13 - 15 enthalten

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zwischen 16 und 18 C-Atome und im Ganzen lag die Zahl der Kohlenötoffatome aller in den Proben enthaltener Fettsäuren im Bereich zwischen 10 und 24.

Aus den Proben 1-5 ist zu ersehen, dass geringe Unterschiede im Wassergehalt der weichen Seife eine geringe Einwirkung auf die Ergebnisse haben_o Jedoch ha,t der hohe Wassergehalt der Probe 6 die Wirkung, dass die Seife zu weich für ein übliches Schweissen wird. Andererseits scheint die Probe 15 zu zeigen, dass die Anwesenheit von Wasser im Hilfsstoff nicht an sich unerlässlich ist. Die mit den Proben 4 und 5 erreichten Ergebnisse zeigen ferner, dass die Anwesenheit von Soda im Hilfsstoff keinen wesentlichen Einfluss auf die Ergebnisse hat.Die Proben 16 - Ij9 wiederum zeigen, dass Natrium ohne eine Verschlechterung der Ergebnisse durch andere Metallkationen ersetzt werden kann»

Beispiel 4;

Ein Schweissversuch wurde nach dem Verfahren gemäss Fig. 1 in normaler Atmosphäre durchgeführt, wobei eine MIG- Schweisseinrichtung verwendet wurde. Es wurde kein Schutzgas verwendet.-Der Hilfsstoff war die erstarrte, weiche Tallölseife, die in Beispiel 1 beschrieben ist« Der Lichtbogen war während des Schweissvorganges stabil und die erzeugte Schweissnaht ausgezeichnet.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindungen nicht durch die gegebenen Beispiele eingeengt sind und, im Gegenteil, innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche variieren können* Z₄B. ist es nicht absolut notwendig, dass der Hilfsstoff völlig aus weicher Seife besteht, wie sie in den Beispielen beschrieben ist, oder anders: Er kann ebenso andere Zusätze anstelle der weichen Seife enthalten. . _ - ·'■

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. As^rrenn ~ Dr. P. <oenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipi.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE 80O0 Mühchen 2 - Bräuhausstraße 4 · Telefon Sammel-Nr. 22 5341 ■ Telegramme Zumpat TeIe:

1. Markku Kauppi, 54750 Välijoki, (Finnland)

2. Juhani Niinivaara, 54710 Lemi, (Finnland)

3o Marjatta Kurminen, 49510HusupyÖli, (Finnland)

4. Seppo Karppanen, 54750 Välijoki, (Finnland) "

Patentansprüche i

1.) Verfahren zur Durchführung einer Lichfbogenschv/eissungj wobei im Bereich des Lichtbogens oder in seiner unmittelbaren Umgebung ein Hilfsstoff zugeführt wird, d. a d u r c h g e k e η η ζ ei c h η e t , dass der Hilfsstoffeine Seife enthält, welche ein Salz ist, das durch die Anionen einer Fettsäure, einer Fettsäuremischung oder einer Mischung von Fett- und Harzsäuren und durch Metallkationen oder eine solche Salzmischung gebildet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet ,dass die Seife zwischen 0 und 95$ Salze von Harzsäuren und als-Rest Salze von Fettsäuren mit zwischen 10 und 24 C-Atomen enthält. ".:■_-■" ■■ . ■ "

3. Verfahren nach Anspruch 2, ■ · d adur ch g e kenn ζ e ic hnet, dass

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die Seife im wesentlichen aus Salzen von Fettsäuren mit 16 - 18 C-Atomen besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Seife im wesentlichen aus Salzen von Stearin - und/oder Palmitinsäure "besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Seife im wesentlichen aus Salzen von Öl- und/oder Linolsäure besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 2,

d a, d u r c h gekennzeichnet, dass die Seife zwischen 2 und 40$ Salze von in Tallöl auftretenden Harzsäuren, wie Abietinsäure, enthält,und der Rest aus Salzen von in Tallöl auftretenden Fettsäuren, wie Öl- und Linolsäure, besteht.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsstoff neben den Salzen von Fett- und/oder Harzsäuren, Wasser und ggf. anorganische Salze enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsstoff weiche Tallölseife mit zwischen 0 und 40$ Wasser ist und als Trockenbestandteile Soda und Natriumsalζρ von in Tallöl auftretenden Säuren enthält.

9. Schweisstab zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schweisstab mit einem Hilfsstoff ummantelt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsstoff Seife enthält, die ein aus den Anionen einer Fettsäure, einer Fett säur emischung oder einer Llischung von Fett-und Harzsäuren und aus Metallkationen gebildetes Salz oder ein derartiges Salzgemisch ist.

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