DE4105656A1 - Draht mit flussmittelseele zum schweissen von rostfreiem stahl - Google Patents
Draht mit flussmittelseele zum schweissen von rostfreiem stahlInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Draht mit Flußmittelseele zum
Schweißen von rostfreiem Stahl; sie betrifft insbesondere
einen Draht mit Flußmittelseele zum Schweißen von rostfreiem
Stahl, der eine sehr geringe Menge Schlacke bildet und die
leichte Durchführung der Schweißoperationen ermöglicht.
In den letzten Jahren wird rostfreier Stahl auf den verschie
densten Anwendungsgebieten eingesetzt, bei denen Differenzie
rung und hohe Leistung erforderlich sind. Ein Beispiel für
diese Anwendungen ist die Verwendung von rostfreiem Stahl für
Automobil-Abgassysteme. Auf diesem Anwendungsgebiet wird rost
freier Stahl mit Volldrähten oder Drähten mit Flußmittelseele
geschweißt. Die konventionellen Volldrähte und Drähte mit
Flußmittelseele haben jedoch viele Nachteile, wie nachstehend
angegeben.
Volldrähte müssen unter streng kontrollierten Schweißbedingun
gen verwendet werden, obgleich sie eine geringere Menge
Schlacke bilden als Drähte mit Flußmittelseele. Außerdem ver
ursachen sie häufig ein Durchbrennen beim Schweißen dünner
Platten, z. B. solcher, wie sie für Automobil-Abgassysteme ver
wendet werden, und dadurch wird der Wirkungsgrad der Schweißo
perationen vermindert.
Andererseits können Drähte mit Flußmittelseele unter milderen
Bedingungen verwendet werden als Volldrähte und sie verursa
chen kaum ein Durchbrennen beim Schweißen von dünnen Platten.
Sie führen jedoch zur Bildung einer großen Menge Schlacke, die
anschließend ausfällt und Störgeräusche oder Verstopfungen
hervorruft. Dies hat bisher die Verwendung von Drähten mit
Flußmittelseele beim Schweißen von Rohrleitungsinnenwänden
verhindert.
Es besteht seit langem ein Bedarf für einen neuen Schweißdraht
zum Schweißen von rostfreiem Stahl, der eine ebenso geringe
Menge Schlacke wie konventionelle Volldrähte bildet und den
noch unter milden Bedingungen wie konventionelle Drähte mit
Flußmittelseele mit einem Minimum an Neigung zum Durchbrennen
verwendet werden kann.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schweißmate
rial für rostfreien Stahl zu schaffen, das die Vorteile sowohl
von Volldrähten als auch von Drähten mit Flußmittelseele hat,
das nur eine geringe Menge Schlacke bildet und sehr leicht an
zuwenden ist bei Schweißoperationen. Darauf beruht die vorlie
gende Erfindung.
In dem Bestreben, das obengenannte Ziel zu erreichen, wurden
intensive Untersuchungen durchgeführt bezüglich der Frage, wie
am besten die Vorteile eines Drahtes mit Flußmittelseele aus
genutzt werden können unter Eliminierung seines Nachteils, der
Bildung einer großen Menge Schlacke. Als Ergebnis wurde gefun
den, daß dieses Ziel erreicht wird, wenn dem Draht mit Fluß
mittelseele einverleibt werden (1) eine begrenzte Menge von
schlackenbildenden Bestandteilen, bezogen auf das Gesamtge
wicht des Drahtes, zur Verminderung der Schlackenbildung, (2)
metallisches Titan oder eine Titanverbindung als Lichtbogen
stabilisator, (3) ein Metallfluorid zur Verbesserung der
Lichtbogenkonzentration und (4) metallisches Silicium oder
eine Siliciumverbindung zur Herabsetzung der Bildung von
Spritzern (Zerstäubungen) (spatters).
Es wurde auch gefunden, daß dem Draht mit Flußmittelseele me
tallisches Aluminium oder eine Aluminiumlegierung einverleibt
werden kann, um die partiellen Verluste an Schweiß-Leistungs
vermögen, die aus der Beschränkung des Gehaltes an schlacken
bildenden Bestandteilen resultieren, zu kompensieren.
Es wurde ferner gefunden, daß dem Draht mit Flußmittelseele
metallisches Niob oder eine Nioblegierung, metallisches
Zirkonium oder eine Zirkoniumlegierung oder metallisches Vana
din oder eine Vanadinlegierung, allein oder in Kombination,
einverleibt werden kann, um zu verhindern, daß die Schlacke
(die in einer sehr geringen Menge auftreten kann) ausfällt.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß dem Draht mit Flußmittel
seele ein Alkalimetall (zur Verbesserung der Lichtbogenkonzen
tration beim Schweißen mit einem schwachen elektrischen Strom)
und Schwefel als eine einfache Substanz oder eine Schwefelver
bindung (zur Herabsetzung der Bildung von Spritzern
(Zerstäubungen)) einverleibt werden kann.
Die obengenannten Entdeckungen zusammen mit den Ergebnissen
der Versuche zur Bestimmung einer geeigneten Menge jeder Kom
ponente und des geeigneten Flußmittel/Draht-Verhältnisses,
führten zu der vorliegenden Erfindung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Draht mit Fluß
mittelseele zum Schweißen von rostfreiem Stahl, bei dem das
Flußmittel in eine Metallhaut (-hülle) eingefüllt ist, der da
durch gekennzeichnet ist, daß er, jeweils bezogen auf das Ge
samtgewicht des Drahtes, enthält:
5 bis 30 Gew.-% Flußmittel, 10,5 bis 27,0 Gew.-% Cr, weniger
als 2 Gew.-% schlackenbildende Bestandteile (andere Komponen
ten als Metallpulver im Flußmittel), 0,05 bis 2,0 Gew.-% Ti
(oder Ti-Komponente im Falle einer Ti-Verbindung), 0,05 bis
2,0 Gew.-% Si (oder Si-Komponente im Falle einer Si-Verbin
dung), 0,01 bis 0,1 Gew.-% N (oder N-Komponente im Falle eines
Metallnitrids), 0,01 bis 1,0 Gew.-% Al (oder Al-Komponente im
Falle einer Al-Legierung), 0,1 bis 1,0 Gew.-% Mn (oder Mn-Kom
ponente im Falle einer Mn-Verbindung) und 0,003 bis 0,5 Gew.-%
Metallfluoride (als Fluor), die das Flußmittel aufbauen. Der
Draht kann ferner bis zu 25 Gew.-% Ni enthalten.
Der Draht mit Flußmittelseele kann zusätzlich 0,002 bis 0,3
Gew.-% Alkalimetalle, die das Flußmittel aufbauen, bezogen auf
das Gesamtgewicht des Drahtes, enthalten.
Der Draht mit Flußmittelseele kann zusätzlich 0,01 bis 0,07
Gew.-% S (oder S-Komponente im Falle einer S-Verbindung), be
zogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, enthalten.
Der Draht mit Flußmittelseele kann zusätzlich 0,01 bis 2,0
Gew.-% Gesamtmenge an Nb (oder Nb-Komponente im Falle einer
Nb-Legierung), Zr (oder Zr-Komponente im Falle einer Zr-Legie
rung) und V (oder V-Komponente im Falle einer V-Legierung),
allein oder in Kombination, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Drahtes, enthalten.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die bei
liegende Zeichnung näher erläutert.
Die beiliegende Fig. 1 zeigt Querschnitte einiger Beispiele
für Drähte mit Flußmittelseele, in denen M und F jeweils die
Metallhaut (-hülle) und das Flußmittel bezeichnen.
Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.
Um die Menge an Schlacke, die aus einem Draht mit Flußmittel
seele resultiert, herabzusetzen, ist es erforderlich, die
Schlackenquelle in dem Draht zu vermindern. Dies wird jedoch
nicht erzielt, indem man die Metallhaut bzw. -hülle einfach
mit einem Flußmittel füllt, das nur aus den erforderlichen Le
gierungselementen besteht, oder mit einem Flußmittel füllt,
aus dem die schlackenbildenden Bestandteile, die in dem kon
ventionellen Draht mit Flußmittelseele verwendet werden, aus
geschlossen sind. Der resultierende Draht mit Flußmittelseele
wäre nicht so gut wie der konventionelle Draht mit Flußmittel
seele in bezug auf die Schweißleistung.
Um dieses Problem zu lösen, wurden die Effekte verschiedener
Oxide, Nitride, Fluoride und Metallpulver untersucht. Als Er
gebnis wurde ein neuer Draht mit Flußmittelseele zum Schweißen
von rostfreiem Stahl entwickelt, der nur eine sehr geringe
Menge Schlacke bildet und die leichte Durchführung von
Schweißoperationen erlaubt.
Erfindungsgemäß enthält der Draht mit Flußmittelseele jede
Komponente in einer begrenzten Menge aus den nachstehend ange
gebenen Gründen.
Der erfindungsgemäße Draht mit Flußmittelseele enthält ein
Flußmittel, das in die Metallhaut bzw. -hülle eingefüllt ist.
Bei einer Menge an Flußmittel von weniger als 5%, bezogen auf
das Gesamtgewicht des Drahtes, weist der zylindrische Innen
raum für die Seele, der von der Metallhaut bzw. -hülle gebil
det wird, Hohlräume auf, welche die gleichmäßige Verteilung
des Flußmittels verhindern. Bei einer Flußmittelmenge von mehr
als 30% wäre die Metallhaut bzw. -hülle zu dünn zur Erzielung
der erforderlichen Drahtfestigkeit. Deshalb sollte die Menge
an Flußmittel 5 bis 30%, vorzugsweise 10 bis 27%, betragen.
Der Cr-Gehalt in dem Draht sollte 10,5 bis 27,0% betragen, so
daß das Schweißmetall die gleiche Korrosionsbeständigkeit und
Oxidationsbeständigkeit wie das Grundmetall hat.
Der Gehalt an Ni (als Wahlkomponente) in dem Draht sollte bis
zu 25% betragen, so daß das Schweißmetall die gleiche Korro
sionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit wie das Grund
metall hat.
Wie oben angegeben ist die Herabsetzung der Menge der schlac
kenbildenden Bestandteile in dem Draht wesentlich für die
Verminderung der Schlacke. Ein Draht mit Flußmittelseele, der
mehr als 2% Gesamtmenge an schlackenbildenden Bestandteilen
enthält, wäre schwierig zu handhaben. Deshalb sollte die Ge
samtmenge an schlackenbildenden Bestandteilen weniger als 2%
betragen. Die schlackenbildenden Bestandteile sind die von dem
Metallpulver in dem Flußmittel verschiedenen Komponenten. Sie
umfassen beispielsweise Oxide, wie TiO2, SiO2, Na2O, K2O, CaO,
Al2O3, Li2O, MnO und MgO, und Fluoride, wie LiF, NaF, CaF2, KF
und AlF3.
Da Ti leichter ionisiert (oder Elektronen abgibt) als andere
Elemente in dem Draht, stabilisiert es den Lichtbogenstrom und
erlaubt ein glattes Bewegen der Tröpfchen. Bei einem Gehalt
von weniger als 0,05%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Drahtes, entsteht kein ausgeprägter Effekt. Bei einem Gehalt
von mehr als 2% erhöht er die Schlackenmenge. Deshalb sollte
der Ti-Gehalt 0,05 bis 2,0%, vorzugsweise 0,1 bis 1,0%, be
zogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, betragen.
Ti wird der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem Flußmittel
einverleibt. Ti, das dem Flußmittel einverleibt wird, kann in
Form einer Ti-Legierung, wie Fe-Ti und Ni-Ti, oder in Form ei
ner Ti-Verbindung, wie z. B. als Nitrid (TiN) und Carbid (TiC)
vorliegen. Die Menge der Ti-Legierung oder Ti-Verbindung wird
ausgedrückt als Menge an Ti.
Ti, das in einer Menge von 0,05 bis 2,0%, bezogen auf das Ge
samtgewicht des Drahtes, zugegeben wird, stabilisiert den
Lichtbogen, wie oben erwähnt; andererseits führt es jedoch zur
Bildung von mehr Spritzern (Zerstäubungen). Dieser Nachteil
wird durch die Zugabe von Si zu dem Draht eliminiert.
Si unterteilt die Tröpfchen in feine Teilchen und vermindert
somit die Menge an Spritzern (Zerstäubungen), wenn es in Kom
bination mit Ti verwendet wird. Bei einer Menge von weniger
als 0,05%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, wird
dieser Effekt nicht erzielt. Bei einer Menge von mehr als 2,0%
erhöht Si eher die Menge an Spritzern (Zerstäubungen). Des
halb sollte der Si-Gehalt 0,05 bis 2,0%, vorzugsweise 0,2 bis
1,2%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, betragen.
Si wird der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem Flußmittel
einverleibt. Das Si, das dem Flußmittel einverleibt wird, kann
in Form von metallischem Si oder in Form einer Si-Legierung
(oder Si-Verbindung), wie Fe-Si, Al-Si und Ni-Si, vorliegen.
Die Menge an Si-Legierung (oder Si-Verbindung) wird ausge
drückt als Menge an Si.
N vermindert die Größe der Tröpfchen und die Menge der Sprit
zer (Zerstäubungen); deshalb kompensiert es die partiellen
Verluste an Schweißleistung (insbesondere die vermehrten
Spritzer bzw. Zerstäubungen), die aus der Verringerung der
schlackenbildenden Bestandteile in dem Draht resultieren. Bei
einer Menge von weniger als 0,01%, bezogen auf das Gesamtge
wicht des Drahtes, führt N nicht zu diesem ausgeprägten Ef
fekt. Bei einer Menge von mehr als 0,1% macht N die Lichtbö
gen instabil, so daß mehr Spritzer (Zerstäubungen) entstehen.
Deshalb sollte der N-Gehalt 0,01 bis 0,1%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Drahtes, betragen.
N wird der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem Flußmittel ein
verleibt. Das N, das dem Flußmittel einverleibt wird, kann in
Form eines Metallnitrids, wie TiN, CrN und MnN, vorliegen. Die
Menge an Metallnitrid ist ausgedrückt als Menge an N.
Al unterstützt die schnelle Bildung von Tröpfchen, wodurch die
partiellen Verluste an Schweißleistung, insbesondere instabile
Lichtbögen, die resultieren aus der Verminderung der schlak
kenbildenden Bestandteile in dem Draht, kompensiert werden.
Bei einer Menge von weniger als 0,01%, bezogen auf das Ge
samtgewicht des Drahtes, wird der ausgeprägte Effekt von Al
nicht erzielt. Bei einer Menge von mehr als 1,0% erschwert Al
die Freisetzung von Tröpfchen aus der Drahtspitze, was zur
Bildung von großen Spritzern (Zerstäubungen) führt. Deshalb
sollte der Al-Gehalt 0,01 bis 1,0%, bezogen auf das Gesamtge
wicht des Drahtes, betragen.
Al wird der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem Flußmittel
einverleibt. Al, das dem Flußmittel einverleibt wird, kann in
Form von metallischem Al oder einer Al-Legierung, wie Fe-Al
und Al-Mg, vorliegen. Die Menge an Al-Legierung ist ausge
drückt durch die Menge an Al.
Fluor nimmt in dem Lichtbogen ein Elektron auf, wodurch es
selbst zu einem stabilen monovalenten Anion wird. Deshalb sta
bilisiert und konzentriert es die Lichtbögen. Dieser Effekt
ist ausgeprägt, wenn die Gesamtmenge an Metallfluoriden in dem
Flußmittel 0,003%, ausgedrückt als F, übersteigt. Bei einer
Menge von mehr als 0,5% destabilisieren jedoch die Metall
fluoride die Lichtbögen und erhöhen die Menge an Spritzern
(Zerstäubungen). Deshalb sollte der Gehalt an Metallfluoriden
(ausgedrückt als F) in dem Flußmittel 0,003 bis 0,5%, vor
zugsweise 0,01 bis 0,2%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Drahtes, betragen. Zu Beispielen für geeignete Metallfluoride
gehören LiF, NaF, BaF2, CaF2 und AlF3.
Mn fungiert als Desoxidationsmittel und verbessert die Dukti
lität und Zähigkeit des Schweißmetalls. Mn in einer
überschüssigen Menge beeinträchtigt (verschlechtert) jedoch
die Duktilität und Zähigkeit des Schweißmetalls, weil Mn ein
Element ist, das Austenit bildet und deshalb die Ausbildung
einer martensitischen Struktur unterstützt. Deshalb sollte der
Mn-Gehalt 0,1 bis 1,0%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Drahtes, betragen.
Mn wird der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem Flußmittel
einverleibt. Das dem Flußmittel einverleibte Mn kann in Form
von metallischem Mn oder einer Mn-Legierung (wie Fe-Mn, Fe-Si-
Mn und Mn-N) oder in Form einer Mn-Verbindung (wie eines Ni
trids) vorliegen. Die Menge an Mn-Legierung (oder
Mn-Verbindung) ist ausgedrückt durch die Menge an Mn.
Ein Alkalimetall kann je nach Bedarf zugegeben werden. Es wird
leicht ionisiert und verbessert daher die Lichtbogenkonzentra
tion beim Schweißen bei einem niedrigen elektrischen Strom und
vermindert die Menge an Spritzern (Zerstäubungen). Zur Erzie
lung des gewünschten Effektes sollte es in einer Menge von
mehr als 0,002%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes,
zugegeben werden. Bei einer Menge von mehr als 0,3% destabi
lisiert es jedoch die Lichtbögen und erhöht die Menge an
Spritzern (Zerstäubungen). Deshalb sollte der Gehalt an einem
Alkalimetall in dem Flußmittel 0,002 bis 0,3%, vorzugsweise
0,01 bis 0,3%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, be
tragen.
Das Alkalimetall kann in Form einer einfachen Substanz, als
Oxid (wie Li2O, Na2O und K2O), als Carbonat (wie Li2CO3), als
Fluorid (wie NaF und K2SiF6) und als Legierung (wie Li-Ferrit)
zugesetzt werden. Die Alkalimetallverbindung oder -legierung
sollte in einer Menge von 0,002 bis 0,3%, vorzugsweise 0,005
bis 0,2%, ausgedrückt als Alkalimetall, zugegeben werden.
S kann je nach Bedarf zugegeben werden. Es unterteilt die
Tröpfchen in feine Teilchen beim Schweißen mit einem niedrigen
elektrischen Strom und fördert die gleichmäßige Bewegung der
Tröpfchen. Bei einer Menge von weniger als 0,01%, bezogen auf
das Gesamtgewicht des Drahtes, ergibt S nicht diesen ausge
prägten Effekt. Bei einer Menge von mehr als 0,07% neigt S
dazu, Wärmerisse zu erzeugen. Deshalb sollte der S-Gehalt 0,01
bis 0,07%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, betra
gen.
S wird der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem Flußmittel ein
verleibt. S, das dem Flußmittel einverleibt ist, kann in Form
einer einfachen Substanz oder einer S-Verbindung, wie FeS und
CuS, vorliegen. Die Menge an S-Verbindung ist ausgedrückt als
S.
Es ist schwierig, die Bildung von Schlacke vollständig zu un
terdrücken, weil das Metall, das den Draht aufbaut, und das
Metallpulver in dem Flußmittel Sauerstoff in Form eines Oxid
films enthalten. Die Ergebnisse von entsprechenden Untersu
chungen haben gezeigt, daß Nb, Zr und V die Schlacke in Posi
tion halten und verhindern, daß sie sich ablöst. Sie können
gewünschtenfalls allein oder in Kombination miteinander ver
wendet werden.
Bei einer Gesamtmenge an Nb, Zr und V von weniger als 0,01%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, führen sie nicht zu
einem ausgeprägten Effekt. Bei einer Gesamtmenge an Nb, Zr und
V von mehr als 2,0%, destabilisieren sie den Lichtbogen und
erhöhen stark die Menge an Spritzern (Zerstäubungen), wodurch
die Schweißoperation erschwert wird. Deshalb sollte der Ge
samtgehalt an Nb, Zr und V 0,01 bis 2,0%, vorzugsweise 0,01
bis 1,5%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes, betra
gen.
Nb, Zr und V werden der Metallhaut bzw. -hülle und/oder dem
Flußmittel einverleibt. Nb, Zr und V, die dem Flußmittel ein
verleibt sind, können in Form von Metallen oder Legierungen
(wie Fe-Nb, Fe-Zr und Fe-V) vorliegen. Die Menge der Legierun
gen ist ausgedrückt durch ihre jeweiligen Metalle.
Der obengenannte Draht mit Flußmittelseele kann eine Vielzahl
von Querschnittsstrukturen haben, wie in der Fig. 1 darge
stellt. Es gibt keine spezifischen Beschränkungen in bezug auf
den Drahtdurchmesser und der Draht mit Flußmittelseele kann
zum Schweißen von rostfreien Stählen verschiedener Zusammen
setzungen verwendet werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläu
tert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Proben von Drähten mit Flußmittelseele mit einem Durchmesser
von 1,2 mm und einer Querschnittsstruktur, wie sie in Fig. 1
(D) dargestellt ist, wurden hergestellt. Sie unterscheiden
sich in bezug auf die chemische Zusammensetzung der Metallhaut
bzw. -hülle, wie in Tabelle I angegeben, und auch in bezug auf
die chemische Zusammensetzung und Menge des Flußmittels, wie
in Tabelle III angegeben.
Die Proben wurden unter den in Tabelle II angegebenen Schweiß
bedingungen in bezug auf Stabilität der Lichtbögen, die sie
ergeben, und in bezug auf die Menge an Spritzern
(Zerstäubungen) und in bezug auf die Schlacke, die sie bilden,
getestet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle III angegeben.
Die Lichtbogenstabilität wird als ausgezeichnet, gut, gering
und schlecht bewertet. Die Menge an Spritzern (Zerstäubungen)
wird als ausgezeichnet (weniger als 2 g in einer Minute), gut
(weniger als 3 g in einer Minute) und schlecht (mehr als 3 g
in einer Minute) bewertet. Die Menge an Schlacke wird als gut
(weniger als 400 mg) und schlecht (mehr als 400 mg) für eine
300 mm lange Schweißraupe auf einer 6 mm dünnen Flußstahl
platte bewertet.
Aus der Tabelle III ergibt sich folgendes:
Die Proben 1 bis 12 (erfindungsgemäße Proben) ergeben stabile
Lichtbögen und führen nur zu geringen Mengen an Spritzern und
Schlacke. Im Gegensatz dazu ergibt die Vergleichsprobe 13 mehr
als 3 g/min Spritzer wegen der verminderten Menge an Si in dem
Draht. Die Vergleichsprobe 22 ergibt eine große Menge an
Spritzern wegen der überschüssigen Menge an Si. Die Ver
gleichsprobe 14 ergibt eine geringe Menge an Spritzern wegen
der Zugabe von Si, sie ergibt jedoch instabile Lichtbögen auf
grund der überschüssigen Menge an Ti. Die Vergleichsprobe 21
ergibt instabile Lichtbögen wegen der zu geringen Menge an Ti.
Die Vergleichsprobe 15, die eine geeignete Menge an Si und Ti
enthält, ergibt instabile Lichtbögen und eine zu große Menge
an Spritzern wegen der zu geringen Menge an Al. Die Ver
gleichsprobe 19 weist eine schlechte Verarbeitbarkeit auf we
gen der überschüssigen Menge an Al. Die Vergleichsprobe 16 er
gibt instabile Lichtbögen wegen der überschüssigen Menge an N.
Die Vergleichsprobe 17 ergibt instabile Lichtbögen wegen der
zu geringen Menge an Metallfluorid. Die Vergleichsprobe 18,
die eine geeignete Menge an Si, Ti, Al, N und Metallfluorid
enthält, führt zu Störungen, wie z. B. zu einer Rohrleitungs
verstopfung durch Schlacke wegen einer überschüssigen Menge an
schlackenbildenden Bestandteilen. Die Vergleichsprobe 20 er
gibt instabile Lichtbögen wegen der unzureichenden Menge an Si
und Ti.
Wie vorstehend angegeben, wird mit der vorliegenden Erfindung
ein Draht mit Flußmittelseele zum Schweißen von rostfreiem
Stahl geschaffen, der eine kontrollierte Menge an schlacken
bildenden Bestandteilen und eine geeignete Menge an Ti, Si, N,
Al und Metallfluorid enthält und daher nur zur Bildung einer
geringen Menge an Schlacke führt und die leichte Durchführung
von Schweißoperationen erlaubt. Zusätzlich kann der Draht eine
geeignete Menge an Nb, Zr und V enthalten zur Verhinderung der
Schlackenablösung oder er kann eine geeignete Menge an Alkali
metall und S enthalten zur Verbesserung der Lichtbogenstabili
tät und der Lichtbogenkonzentration beim Schweißen mit einem
niedrigen Strom und somit zur Verminderung der Bildung von
Spritzern (Zerstäubungen).
Claims (5)
1. Draht mit Flußmittelseele zum Schweißen von rostfreiem
Stahl, bei dem das Flußmittel in die Metallhaut bzw.-Hülle
eingefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
er enthält, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes,
5 bis 30 Gew.-% Flußmittel, 10,5 bis 27,0 Gew.-% Cr, weniger
als 2 Gew.-% schlackenbildende Bestandteile (andere Komponen
ten als Metallpulver in dem Flußmittel), 0,05 bis 2,0 Gew.-%
Ti (oder Ti-Komponente im Falle einer Ti-Verbindung), 0,05 bis
2,0 Gew.-% Si (oder Si-Komponente im Falle einer Si-Verbin
dung), 0,01 bis 0,1 Gew.-% N (oder N-Komponente im Falle eines
Metallnitrids), 0,01 bis 1,0 Gew.-% Al (oder Al-Komponente im
Falle einer Al-Legierung), 0,1 bis 1,0 Gew.-% Mn (oder Mn-Kom
ponente im Falle einer Mn-Verbindung) und 0,003 bis 0,5 Gew.-%
Metallfluoride (als Fluor), welche das Flußmittel darstellen.
2. Draht mit Flußmittelseele nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß er außerdem bis zu 25 Gew.-% Ni, bezogen auf
das Gesamtgewicht des Drahtes, enthält.
3. Draht mit Flußmittelseele nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß er außerdem 0,002 bis 0,3 Gew.-% Alkalime
talle, die das Flußmittel aufbauen, bezogen auf das Gesamtge
wicht des Drahtes, enthält.
4. Draht mit Flußmittelseele nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem 0,01 bis 0,07 Gew.-%
S (oder S-Komponente im Falle einer S-Verbindung), bezogen
auf das Gesamtgewicht des Drahtes, enthält.
5. Draht mit Flußmittelseele nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem 0,01 bis 2,0 Gew.-%
Gesamtmenge an Nb (oder Nb-Komponente im Falle einer Nb-Legie
rung), Zr (oder Zr-Komponente im Falle einer Zr-Legierung) und
V (oder V-Komponente im Falle einer V-Legierung) allein oder
in Kombination, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtes,
enthält.
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