DE3007503A1

DE3007503A1 - Cored electrode rod for deposition welding - using sintered tungsten carbide sheath contg. nickel wire, and producing very hard deposits

Info

Publication number: DE3007503A1
Application number: DE19803007503
Authority: DE
Inventors: Josef Peter 4300 Essen Blum
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1980-02-28
Filing date: 1980-02-28
Publication date: 1981-09-10

Abstract

The electrode has a core made of Fe, Co, and/or Ni located inside a sheath contg. hard metal carbides, esp. tungsten carbide. The sheath forms 90-95% of the electrode wt., and consists of a tube contg. by wt. 87-95% carbides. The pref. electrode has a nickel core forming 8% of the electrode wt., whereas its tubular sheath forms 92% of the electrode wt., and contains 92% tungsten carbide plus 8% nickel. Electrode is easier to mfr. than similar conventional electrodes, and produces a deposit with high- hardness and wear resistance. Used e.g. for the hard coating of valves; cutting or drilling tools; excavator buckets etc. Electrode requires neither fluxes nor deoxidn. agents, so that it is much simpler to use than similar electrodes.

Description

SchweißelektrodeWelding electrode

Die Erfindung betrifft eine Schweißelektrode zum Auftragschweißen, die aus einem Kern und einem Mantel zusammengesetzt ist, wobei der Kern aus Eisen, Kobalt, und/oder Nickel besteht und der Mantel harte Metallcarbide, insbesondere Wolframcarbid, enthält. Beim Auftragschweißen wird durch das Niederschmelzen derartiger Elektroden auf einem Metallteil eine verschleißfeste, harte Oberfibhenschicht erzeugt. Beispielsweise können Baggerlöffel, Schneid- und Bohrwerkzeuge sowie Ventilteile durch Auftragschweißung mit einer verschleißfesten, harten Oberflächenschicht versehen werden.The invention relates to a welding electrode for build-up welding, which is composed of a core and a sheath, the core of iron, Cobalt and / or nickel and the jacket hard metal carbides, in particular Tungsten carbide. In the case of build-up welding, the melting down becomes more of this kind Electrodes create a wear-resistant, hard surface layer on a metal part. For example, excavator buckets, cutting and drilling tools, and valve parts Provided with a wear-resistant, hard surface layer by overlay welding will.

Aus der FR-PS 1 248 700 ist bereits ein Schweißstab für harte Auftragschichten bekannt, der aus einem Metall-oder Legierungskern und aus einem Mantel besteht, welcher harte Körper enthält. Der Kern bildet beim Auftragschweißen auf der Unterlage eine Metallmatrix und besteht unter anderem aus Eisen, Kobalt und/oder Nickel.From FR-PS 1 248 700 there is already a welding rod for hard layers known, which consists of a metal or alloy core and a jacket, which contains hard bodies. During build-up welding, the core forms on the substrate a metal matrix and consists of iron, cobalt and / or nickel, among other things.

Der Mantel besteht aus harten Körpern, vorzugsweise aus harten Metallcarbiden mit einer Teilchengröße von 0,002 bis 5 mm'einem Flußmittel, einem Desoxidationsmittel und ggf. einem metallischen Lot. Beim Auftragschweißen wrden die harten Körper zusammen mit dem metallischen Lot in die von Kern gebildete Matrix ein- gebettet, wobei das Flußmittel und das Desoxidationsmittel eine gleichmäßige Auftragschicht von hoher Qualität gewährleisten sollen.The jacket consists of hard bodies, preferably hard metal carbides with a particle size of 0.002 to 5 mm 'of a flux, a deoxidizer and possibly a metallic solder. During build-up welding, the hard bodies would come together with the metallic solder in the matrix formed by the core bedded, wherein the flux and the deoxidizer form a uniform coat of high quality.

Aus dem Beiblatt 1 zu DIN 8555, Teil 1, "Schweißzusatzwerkstoffe zum Auftragschweißen", Januar 1978, ist ferner bekannt, daß gesinterte oder gegossene Legierungen auf Carbid-Basis als Schweißzusatzwerkstoffe verwendet werden können. Die charakteristischen Eigenschaften des Schweißgutes dieser Zusatzwerkstoffe hängen von der Höhe des Gehalt an Chrom- oder Wolframcarbiden ab. In der Regel werden vorgesinterte oder vorgegossene reine Wolfram- oder Chromcarbide gesintert und als Stäbe verschweißt oder zur Herstellung von Fülldrähten bzw. -stäben verwendet. Das Schweißgut hat einen sehr hohen Verschleißwiderstand. Die Zähigkeit hängt von dem Anteil der Carbide in der weichen Grundmasse eines Bindemetalls ab.From Supplement 1 to DIN 8555, Part 1, "Welding consumables for Overlay welding ", January 1978, is also known to be sintered or cast Carbide-based alloys can be used as welding consumables. The characteristic properties of the weld metal depend on these filler metals on the level of the content of chromium or tungsten carbides. Usually pre-sintered or pre-cast pure tungsten or chromium carbides sintered and welded as rods or used for the production of cored wires or rods. The weld deposit has very high wear resistance. The toughness depends on the proportion of carbides in the soft matrix of a binding metal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißelektrode zum Auftragschweißen zu schaffen, deren Aufbau gegenüber dem der bekannten Seelenelektrode vereinfacht ist und bei deren Verarbeitung ein Schweißgut von besonders großer Härte und Verschleißfestigkeit entsteht.The invention is based on the object of a welding electrode for To create build-up welding, its structure compared to that of the known core electrode is simplified and when processing a weld metal of particularly great hardness and wear resistance arises.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Mantel der Schweißelektrode aus Hartmetall mit einem Carbidgehalt von 87 bis 95 Gew-% besteht, am Elektrodengewicht einen Anteil von 90 bis 95% hat und als Rohr ausgebildet ist. Durch Auftragschweißen hergestellte Oberflächenschichten haben besonders vorteilhafte Eigenschaften, wenn eine Schweißelektrode verwendet wird, deren Kern aus einem Nickeldraht und deren Mantel aus einem Hartmetall der Zusammensetzung 92 Gew.-% Wolframcarbid und 8 Gew.- Nickel besteht, wobei der Mantel am Elektrodengewicht einen Anteil von ca. 92% hat.The object on which the invention is based is achieved in that the jacket of the welding electrode made of hard metal with a carbide content of 87 to 95% by weight exists, has a share of 90 to 95% of the electrode weight and as a tube is trained. Have surface layers produced by surfacing particularly advantageous properties when a welding electrode is used, whose Core made of a nickel wire and its sheath made of a hard metal of the composition 92% by weight tungsten carbide and 8% by weight nickel, with the sheath at the electrode weight has a share of approx. 92%.

In überraschender Weise wurde gefunden, daß die entsprechend der Erfindung gestaltete Elektrode ohne den Zusatz von Flußmitteln und Desoxidationsmitteln hergestellt und verarbeitet werden kann. Dies bedeutet im Hinblick auf die Herstellung bekannter Seelenelektroden eine erhebliche Vereinfachung. Es hat sich ferner gezeigt, daß die beim Aufschweißen von bekannten Hartmetallstäben auftretenden Schwierigkeiten, die insbesondere durch eine unkontrollierbare Gasentwicklung und -ableitung während des Aufschweißvorganges verursacht werden, bei der entsprechend der Erfindung gestalteten Seelenelektrode nicht auftreten. Die erfindungsgemäße Schweißelektrode weist gegenüber den massiven Hartmetallelektroden auch eine wesentlich verbesserte Strom- und Wärmeleitfähigkeit auf. Schließlich konnte nicht erwartet werden, daß durch die nach der Erfindung vorgesehenen großen Hartstoffgehalte in der Elektrode überproportional hohe Steigerungen der Härte und Verschleißfestigkeit erreicht werden. Es war sar bekannt, daß durch die Verwendung üblicher Seelenelektroden mit einem Hartstoffanteil von ca. 60% sehr verschleißfeste Oberflächenschichten erzeugt werden können und daß die Verschleißfestigkeit dieser Schichten noch erhöht werden kann, wenn Hartmetallstäbe mit einem Hartstoffgehalt bis zu 80% als Aufschweißelektroden verwendet werden. Der Fachmann konnte aber nicht erwarten, daß durch die mit der Erfindung realisierte Erhöhung des Hartstoffanteils auf maximal 90% ein Anstieg der Verschleißfestigkeit des Schweißgutes um 300 bis 4008 erreicht werden kann, zumal Auftragsschweißungen mit massiven Hartmetallstäben, die einen Hartstoffgehalt von ca. 90% haben, nicht mehr reproduzierbar durchgeführt werden können.Surprisingly, it has been found that according to the invention designed electrode manufactured without the addition of fluxes and deoxidizers and can be processed. This means more known in terms of manufacture Core electrodes a considerable simplification. It has also been shown that the difficulties encountered when welding known hard metal rods, in particular by uncontrollable gas development and discharge during of the welding process are caused in the designed according to the invention Soul electrode does not occur. The welding electrode according to the invention has opposite The solid hard metal electrodes also have a significantly improved electrical and thermal conductivity on. Finally, it could not be expected that by the invention The high hard material content provided for in the electrode is disproportionately high hardness and wear resistance can be achieved. It was well known that by the use of conventional core electrodes with a hard material content of approx. 60% is very good Wear-resistant surface layers can be generated and that the wear resistance these layers can be increased if hard metal rods with a hard material content up to 80% can be used as weld-on electrodes. But the specialist couldn't expect that through the increase in the proportion of hard material realized with the invention to a maximum of 90% an increase in Wear resistance of the weld metal around 300 to 4008 can be achieved, especially since build-up welds with solid carbide rods, which have a hard material content of approx. 90% are no longer reproducible can be.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Aus einer Mischung von 92 Gew.-% Wolframcarbid und 8 Gew.-% Nickel wird durch Strangpressen und Sintern ein Hartmetallrohr mit einer Länge von 310 mm hergestellt. In dieses Rohr wird ein Nickeldraht eingezogen dessen Gewicht ca. 8% des Gewichts des Hartmetallrohrs beträgt. Diese Seelenelektrode wird zu Auftragschweißungen unter Schutzgas verwendet und liefert ein Schweißgut mit folgenden Eigenschaften: Je nach Durchmesser der Seele aus Nickeldraht beträgt die Härte der ersten Lage 750 bis 900 und die der zweiten Lage 850 bis 1 150, jeweils gemessen nach HV 30.The subject matter of the invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail. Made from a mixture of 92% by weight tungsten carbide and 8% by weight nickel a hard metal tube with a length of 310 is made by extrusion and sintering mm manufactured. A nickel wire is drawn into this tube, the weight of which is approx. 8% of the weight of the hard metal tube. This core electrode becomes build-up welds is used under inert gas and delivers a weld metal with the following properties: The hardness of the first layer depends on the diameter of the core made of nickel wire 750 to 900 and those of the second layer 850 to 1 150, each measured according to HV 30.

Claims

Claims: 1 welding electrode for build-up welding, which consists of a Core and a sheath is composed, the core made of iron, cobalt and / or Consists of nickel and the jacket contains hard metal carbides, in particular tungsten carbide, characterized in that the jacket is made of hard metal with a carbide content of 87 to 95 wt. G, has a share of 90 to 95% of the electrode weight and is designed as a tube.

2. Welding electrode according to claim 1, characterized in that the Core made of a nickel wire and the sheath made of a hard metal of the composition 92 wt .-% tungsten carbide and 8 wt .-% nickel, with the sheath at the electrode weight a share of approx.

92% has.