DE4000991A1 - Flexible endless welding wire for cladding steel surfaces - has iron wire core covered with powdered extruded layer of metal carbide, iron, manganese, silicon, nickel and molybdenum - Google Patents

Flexible endless welding wire for cladding steel surfaces - has iron wire core covered with powdered extruded layer of metal carbide, iron, manganese, silicon, nickel and molybdenum

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Abstract

Flexible continuous welding wire for build-up welding on surfaces of unalloyed or low alloy steels comprises an Fe core wire of diameter 0.5-2 mm, pref. 0.8-1.6 mm surrounded by a covering of 30-72 wt.% metal carbide, 8-40 Fe; 0.01-5 Mn; 0.01-4 Si; 0-10 Ni; 0-3 Mo. The covering is in the form of a powder of size 0.001-2.0 mm which is extruded onto the core to produce a diameter of upto 12 mm. USE/ADVANTAGE - Surface protecting steels with armour plating layer. As a continuous wire is used, the welding process does not have to be interrupted thereby causing temperature fluctuations which result in local surface defects.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flexiblen, endlosen Schweißdraht mit Eisenkerndraht und einer Umhüllung zur Oberflächenpanzerung von unlegierten oder niedriglegierten Stählen durch Auftragsschweißung.The present invention relates to a flexible, endless Welding wire with iron core wire and a sheath for Surface armor of unalloyed or low-alloyed Steel by surfacing.

Die Verwendung von Eisenhüllen, deren Innenraum mit Wolfram­ carbidpulver gefüllt ist, als Fülldrähte für die Auftragung von Wolframcarbiden zur Oberflächenpanzerung von unlegierten oder niedriglegierten Stählen gehört zum Stand der Technik. Als nachteilig hat sich hierbei herausgestellt, daß das Auf­ tragsschweißen stets dann unterbrochen werden muß, wenn der Schweißdraht verschweißt ist. Durch diese Unterbrechung des Auftragsschweißens kommt es zu Temperaturschwankungen. An dieser Unterbrechungsstelle kommt es zu örtlichen Fehlern in der Oberflächenpanzerung, an der beim späteren Gebrauch die Oberflächenzerstörung einsetzt.The use of iron shells, the interior of which is made of tungsten carbide powder is filled as cored wire for application of tungsten carbides for surface armoring of unalloyed or low-alloy steels is part of the state of the art. As a disadvantage, it has been found that the up flashing must always be interrupted when the Welding wire is welded. By interrupting the Deposition welding leads to temperature fluctuations. Local errors occur at this point of interruption in the surface armor, on the later use the surface destruction begins.

Vom "Internationalen Castolin + Eutectic Institut" wurde 1973 auf die Herstellung eines kontinuierlichen Zusatzstabes mit der Bezeichnung "SUPER ELASTODUR R88N" hingewiesen. Dieser Schweißstab enthält als Schweißgut Carbide und als metallische Matrix die üblichen Nickelbasislegierungen. Im US-A-46 99 848 wird die Herstellung von flexiblen Schweißdrähten auf der Basis von Wolframcarbid und Nickel­ basislegierungen geschützt.From the "International Castolin + Eutectic Institute" 1973 on the production of a continuous additional rod with the designation "SUPER ELASTODUR R88N". This welding rod contains carbide as weld metal and as metallic matrix the usual nickel-based alloys. In US-A-46 99 848 the manufacture of flexible Welding wires based on tungsten carbide and nickel base alloys protected.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen flexiblen, endlosen Schweißdraht mit Eisenkerndraht und einer Umhüllung zur Oberflächenpanzerung von unlegierten oder niedriglegierten Stählen durch Auftragsschweißung bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to flexible, endless welding wire with iron core wire and a coating for the surface armoring of unalloyed or low-alloy steels by cladding to provide.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daßThis is achieved according to the invention in that

  • a) der Eisenkerndraht einen Durchmesser von 0,5-2,0 mm, insbesondere von 0,8-1,6 mm hat,a) the iron core wire has a diameter of 0.5-2.0 mm, in particular 0.8-1.6 mm,
  • b) die Umhüllung aus 30-72 Gew.-% Metallcarbid,
    8-40 Gew.-% Eisen,
    0,01-5 Gew.-% Mangan,
    0,01-4 Gew.-% Silicium,
    0-10 Gew.-% Nickel
    0-3 Gew.-% Molybdän,
    jeweils als pulverförmiger Bestandteil mit einer Größe von 0,00-2,000 mm aufgebaut ist,    b) the coating of 30-72% by weight of metal carbide,
    8-40% by weight iron,
    0.01-5% by weight of manganese,
    0.01-4% by weight silicon,
    0-10 wt% nickel
    0-3% by weight molybdenum,
    each is constructed as a powdery component with a size of 0.00-2,000 mm,
  • c) die Umhüllung durch Extrudieren auf den Eisenkern­ draht aufgebracht ist undc) the coating by extrusion on the iron core wire is applied and
  • d) die Umhüllung einen Durchmesser von bis zu 12 mm hat.d) the envelope has a diameter of up to 12 mm Has.

Der Schweißdraht gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch ausgestaltet sein, daßThe welding wire according to the invention can optionally also still be designed in that

  • a) die Umhüllung 30-72, insbesondere 38-65 Gew.-% Wolframcarbid als Metallcarbid enthält,a) the coating 30-72, in particular 38-65% by weight Contains tungsten carbide as metal carbide,
  • b) die Umhüllung 30-72, insbesondere 32-50 Gew.-% Chromcarbid als Metallcarbid enthält,b) the coating 30-72, in particular 32-50 wt .-% Contains chromium carbide as metal carbide,
  • c) die pulverförmigen Bestandteile der Umhüllung zusammen mit 1-10, insbesondere 5-8 Gew.-% organischen Bindemitteln bei 30°-70°C extru­ diert werden,c) the powdery components of the casing together with 1-10, especially 5-8% by weight organic binders at 30 ° -70 ° C extru be dated
  • d) das organische Bindemittel eine Mischung aus,
    0,5-1,5 Gew.-% Carboxymethylzellulose,
    0,4-1,3 Gew.-% Polyvinylalkohol,
    0,2-1,0 Gew.-% Glyzerin,
    1-6 Gew.-% Wasser,
    bezogen auf das Gesamtgewicht der Umhüllung ist,    d) the organic binder is a mixture of
    0.5-1.5% by weight carboxymethyl cellulose,
    0.4-1.3% by weight of polyvinyl alcohol,
    0.2-1.0% by weight glycerin,
    1-6% by weight water,
    based on the total weight of the casing,
  • e) Wolframsintercarbid oder Wolframcarbidpellets als Metallcarbid verwendet werden.e) Tungsten cemented carbide or tungsten carbide pellets as Metal carbide can be used.

Der erfindungsgemäße Schweißdraht weist noch folgende Vor­ teile auf: The welding wire according to the invention also has the following share on:  

  • 1. anstelle der bisherigen Nickelmatrix gemäß der Arbeits­ Eisenmatrix in der Oberflächenpanzerung benutzt werden.1. instead of the previous nickel matrix according to the work Iron matrix can be used in the surface armor.
  • 2. der Metallcarbid-Anteil in der Oberflächenpanzerung kann in weiten, gewünschten Grenzbereichen genau re­ produzierbar eingestellt werden.2. the proportion of metal carbide in the surface armor can be right in wide, desired limits be produced producible.
  • 3. die Schweißleistung, d. h. die Größe der gepanzerten Oberfläche pro Zeiteinheit wird erhöht.3. the welding performance, d. H. the size of the armored Surface area per unit of time is increased.
  • 4. der Schweißdraht kann vollständig, d. h. ohne Rest­ stücke, die notgedrungen bei Schweißstäben stets auf­ treten, verschweißt werden.4. the welding wire can be completely d. H. without rest pieces that are always inevitable with welding rods kick, be welded.
  • 5. der Schweißdraht kann auf Schweißautomaten verarbeitet werden, wodurch eine weitere Homogenität in der Ober­ flächenpanzerung erreicht wird.5. The welding wire can be processed on automatic welding machines be, creating a further homogeneity in the upper armor is achieved.
  • 6. der Schweißdraht bildet keinen Rost, wie es bei der Verwendung von Fülldrähten während der Lagerung ge­ schehen kann.6. the welding wire does not form rust, as is the case with Use of cored wire during storage can happen.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert:The following examples further illustrate the invention explains:

Beispiel 1example 1

26 kg Wolframschmelzcarbid in der Körnung von 0,5-1,5 mm,
8 kg Eisenpulver in der Körnung von 0-0,2 mm,
1,2 kg Ferromangan-affine in der Körnung von 0-0,2 mm,
0,8 kg Ferrosilicium 45% in der Körnung von 0-0,2 mm,
0,2 kg Molybdänpulver in der Körnung von 0-0,3 mm,
0,52 kg Carboxymethylzellulose,
0,48 kg Polyvinylalkohol,
0,3 kg Glyzerin,
1,7 kg Wasser,
wurden innig und die Maische dann auf einen 1,6 mm Eisenkerndraht zu einem flexiblen, endlosen Schweißdraht mit einem Durchmesser von 10 mm extrudiert.26 kg of tungsten carbide with a grain size of 0.5-1.5 mm,
8 kg iron powder with a grain size of 0-0.2 mm,
1.2 kg ferromanganese-affine in the grain size 0-0.2 mm,
0.8 kg ferrosilicon 45% with a grain size of 0-0.2 mm,
0.2 kg molybdenum powder with a grain size of 0-0.3 mm,
0.52 kg carboxymethyl cellulose,
0.48 kg polyvinyl alcohol,
0.3 kg glycerin,
1.7 kg water,
were intimately and the mash then extruded onto a 1.6 mm iron core wire into a flexible, endless welding wire with a diameter of 10 mm.

Beispiel 2Example 2

17,4 kg Wolframsintercarbid in der Körnung von 0-0,3 mm,
13,4 kg Eisenpulver in der Körnung von 0-0,3 mm,
1,0 kg Ferromangan affine in der Körnung von 0-0,3 mm,
0,4 kg Ferrosilicium 45% in der Körnung von 0-0,3 mm,
3,3 kg Nickelpulver in der Körnung 0-0,3 mm,
0,5 kg Molybdänpulver in der Körnung von 0-0,3 mm,
0,44 kg Carboxymethylzellulose,
0,36 kg Polyvinylalkohol,
0,2 kg Glyzerin,
1,4 kg Wasser,
wurden innig gemischt und die Maische dann auf einen Eisendraht von 0,8 mm zu einem flexiblen, endlosen Schweißdraht mit einem Durchmesser von 6 mm extrudiert.17.4 kg of tungsten cemented carbide with a grain size of 0-0.3 mm,
13.4 kg iron powder with a grain size of 0-0.3 mm,
1.0 kg ferromanganese affine with a grain size of 0-0.3 mm,
0.4 kg ferrosilicon 45% with a grain size of 0-0.3 mm,
3.3 kg nickel powder with a grain size of 0-0.3 mm,
0.5 kg molybdenum powder with a grain size of 0-0.3 mm,
0.44 kg carboxymethyl cellulose,
0.36 kg polyvinyl alcohol,
0.2 kg glycerin,
1.4 kg water,
were intimately mixed and the mash was then extruded onto a 0.8 mm iron wire into a flexible, endless welding wire with a diameter of 6 mm.

Beispiel 3Example 3

20,5 kg Ferrochrompulver (9% Kohlenstoff) in der Körnung 0-0,3 mm,
13,9 kg Eisenpulver in der Körnung 0-0,3 mm,
1,7 kg Silicomanganpulver in der Körnung von 0-0,3 mm,
0,5 kg Carboxymethylzellulose,
0 4 kg Polyvinylalkohol,
0,2 kg Glyzerin,
1,1 kg Wasser,
wurden innig gemischt und dann die Maische auf einen Eisendraht von 0,6 mm zu einem flexiblen, endlosen Schweißdraht mit einem Durchmesser von 5 mm extrudiert.20.5 kg ferrochrome powder (9% carbon) in the grain size 0-0.3 mm,
13.9 kg iron powder with a grain size of 0-0.3 mm,
1.7 kg silica manganese powder with a grain size of 0-0.3 mm,
0.5 kg carboxymethyl cellulose,
0 4 kg polyvinyl alcohol,
0.2 kg glycerin,
1.1 kg water,
were intimately mixed and then the mash was extruded onto a 0.6 mm iron wire into a flexible, endless welding wire with a diameter of 5 mm.

Beispiel 4Example 4

16 kg Wolframcarbid in der Körnung von 0,3-1,7 mm,
10,8 kg Wolframcarbidpellets in der Körnung 0,2-0,8 mm,
4 kg Eisenpulver der Körnung 0-0,3 mm,
4 kg Ferrochrompulver (9% Kohlenstoff) in der Körnung 0-0,3 mm,
2 kg Silicomangan in der Körnung 0-0,3 mm,
0,4 kg Molybdänpulver in der Körnung 0-0,3 mm,
0,66 kg Carboxymethylzellulose,
0,54 kg Polyvinylalkohol,
0,3 kg Glyzerin,
1,2 kg Wasser,
wurden innig gemischt und dann die Maische auf einen Eisenkerndraht von 1,2 mm zu einem flexi­ blen, endlosen Schweißdraht von 8 mm extru­ diert.16 kg of tungsten carbide with a grain size of 0.3-1.7 mm,
10.8 kg tungsten carbide pellets in the grain size 0.2-0.8 mm,
4 kg iron powder with a grain size of 0-0.3 mm,
4 kg ferrochrome powder (9% carbon) in the grain size 0-0.3 mm,
2 kg of silica manganese with a grain size of 0-0.3 mm,
0.4 kg molybdenum powder in the grain size 0-0.3 mm,
0.66 kg carboxymethyl cellulose,
0.54 kg polyvinyl alcohol,
0.3 kg glycerin,
1.2 kg water,
were intimately mixed and then the mash was extruded onto an iron core wire of 1.2 mm to a flexible, endless welding wire of 8 mm.

Beispiel 5Example 5

Der flexible, endlose Schweißdraht des Bei­ spiels 1 wurde auf einen unlegierten Stahl der Zusammensetzung nach Werkstoff-Nr. 11 525 nach DIN 17 350 mit einer Schichtdicke von 0,3 cm aufgeschweißt. Die gepanzerte Fläche betrug 2250 cm2. Diese wurde innerhalb von 5,25 h gepanzert. Die Oberfläche hatte eine Härte der Matrix von 54 RC. Die Oberfläche war glatt und ohne Nahtstellen. Es wurden 6,75 kg flexibler, endloser Schweißdraht verbraucht. The flexible, endless welding wire of example 1 was placed on an unalloyed steel of the composition according to material no. 11 525 according to DIN 17 350 with a layer thickness of 0.3 cm. The armored area was 2250 cm 2 . This was armored within 5.25 hours. The surface hardness of the matrix was 54 RC. The surface was smooth and without seams. 6.75 kg of flexible, endless welding wire was consumed.

Vergleichs-Beispiel 6Comparative Example 6

Entsprechend dem Stand der Technik wurden Fülldrähte (700 mm Länge und 10 mm Durch­ messer) auf einen unlegierten Stahl wie im Beispiel 5 mit der Werkstoff-Nr. 11 525 nach DIN 17 350 mit einer Schichtdicke von 0,3 cm aufgeschweißt. Die gepanzerte Fläche betrug 2250 cm2. Diese wurde innerhalb von 6,15 h ge­ panzert. Die Oberfläche war glatt, zeigte aber die Nahtstellen, bei denen ein neuer Fülldraht eingesetzt wurde. Als Rest der Fülldrähte ver­ blieben 0,75 kg ungenutzt. Es wurden insgesamt 7,5 kg Fülldrähte 700 mm Länge verbraucht.According to the state of the art, cored wires (700 mm long and 10 mm in diameter) were placed on an unalloyed steel as in Example 5 with the material no. 11 525 according to DIN 17 350 with a layer thickness of 0.3 cm. The armored area was 2250 cm 2 . This was armored within 6.15 hours. The surface was smooth, but showed the seams where a new cored wire was used. The rest of the cored wire was 0.75 kg unused. A total of 7.5 kg of cored wire 700 mm in length was used.

Claims (6)

1. Flexibler, endloser Schweißdraht mit Eisenkerndraht und einer Umhüllung zur Oberflächenpanzerung von un­ legierten oder niedriglegierten Stählen durch Auf­ tragsschweißung, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Eisenkerndraht einen Durchmesser von 0,5-2,0 mm, insbesondere von 0,8-1,6 mm hat,
  • b) die Umhüllung aus,
    30 bis 72 Gew.-% Metallcarbid,
    8 bis 40 Gew.-% Eisen,
    0,01 bis 5 Gew.-% Mangan,
    0,01 bis 4 Gew.-% Silicium,
    0 bis 10 Gew.-% Nickel,
    0 bis 3 Gew.-% Molybdän,
    jeweils als pulverförmiger Bestandteil mit einer Größe von 0,001 bis 2,000 mm aufgebaut ist,
  • c) die Umhüllung durch Extrudieren auf den Eisenkern­ draht aufgebracht ist und
  • d) die Umhüllung einen Durchmesser von bis zu 12 mm hat.
1. A flexible, endless welding wire with an iron core wire and a coating to the surface armor of un-alloyed or low-alloyed steels by on tragsschweißung, characterized in that
  • a) the iron core wire has a diameter of 0.5-2.0 mm, in particular 0.8-1.6 mm,
  • b) the wrapping,
    30 to 72% by weight of metal carbide,
    8 to 40% by weight of iron,
    0.01 to 5% by weight of manganese,
    0.01 to 4% by weight of silicon,
    0 to 10% by weight of nickel,
    0 to 3% by weight of molybdenum,
    each is constructed as a powdery component with a size of 0.001 to 2.000 mm,
  • c) the sheath is applied by extrusion to the iron core wire and
  • d) the casing has a diameter of up to 12 mm.
2. Schweißdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung 30-72, insbesondere 38-65 Gew.-% Wolfram­ carbid als Metallcarbid enthält.2. Welding wire according to claim 1, characterized in that the coating 30-72, in particular 38-65 wt .-% tungsten contains carbide as metal carbide. 3. Schweißdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung 30-72, insbesondere 32-50 Gew.-% Chromcarbid als Metallcarbid enthält.3. welding wire according to claim 1, characterized in that the coating 30-72, in particular 32-50 wt .-% chromium carbide contains as metal carbide. 4. Schweißdraht nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die pulverförmigen Bestandteile der Um­ hüllung zusammen mit 1-10, insbesondere 5-8 Gew.-% orga­ nischen Bindemitteln bei 30°-70°C extrudiert werden. 4. welding wire according to any one of claims 1-3, characterized records that the powdery components of the order casing together with 1-10, in particular 5-8 wt .-% orga African binders are extruded at 30 ° -70 ° C.   5. Schweißdraht nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das organische Bindemittel eine Mischung aus,
0,5 bis 1,5 Gew.-% Carboxymethylzellulose,
0,4 bis 1,3 Gew.-% Polyvinylalkohol,
0,2 bis 1,0 Gew.-% Glyzerin,
1,0 bis 6,0 Gew.-% Wasser,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Umhüllung ist.5. welding wire according to any one of claims 1-4, characterized in that the organic binder is a mixture of
0.5 to 1.5% by weight of carboxymethyl cellulose,
0.4 to 1.3% by weight of polyvinyl alcohol,
0.2 to 1.0% by weight of glycerin,
1.0 to 6.0% by weight of water,
is based on the total weight of the casing. 6. Schweißdraht nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Wolframsintercarbid oder Wolfram­ carbidpellets als Metallcarbid verwendet werden.6. welding wire according to any one of claims 1-5, characterized ge indicates that tungsten cemented carbide or tungsten carbide pellets can be used as metal carbide.
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