DE4225661A1

DE4225661A1 - Double-jacket cored wire electrode

Info

Publication number: DE4225661A1
Application number: DE19924225661
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr Rosert; Werner Schmitt
Original assignee: STEIN KG DRAHTZUG DRAHTFAB; Oerlikon Schweisstechnik GmbH
Current assignee: STEIN KG DRAHTZUG DRAHTFAB; Oerlikon Schweisstechnik GmbH
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1994-02-10
Also published as: WO1994003304A1; AU4566593A

Abstract

The invention concerns a double-sheath filled-wire electrode for arc welding consisting of a closed strip (1) filled with filler components (2), which is shaped into a hollow body (6), filled with other filler components (3) and closed.

Description

Die Erfindung betrifft Fülldrahtelektroden zum elektrischen Lichtbogenschweißen.The invention relates to cored wire electrodes for electrical Arc welding.

Fülldrahtelektroden sind die Umkehrung umhüllter Stabelek troden mit dem Vorteil, daß sie als Draht auf Spulen auf wickelbar sind. Fülldrahtelektroden weisen außen einen metallischen Mantel auf, der einen kreisförmigen Quer schnitt (Rohr) oder einen rechteckförmigen Querschnitt (Band) haben kann. Der Mantel ist gefüllt mit lichtbogen stabilisierenden, schutzgasbildenden sowie schlackebilden den Komponenten. Ferner enthält die Füllung metallische Komponenten als Legierungselemente und Deoxidationsmittel.Cored wire electrodes are the inversion of coated rod electrodes tread with the advantage that they act as wire on coils are windable. Cored wire electrodes have one on the outside metallic coat on top of a circular cross cut (tube) or a rectangular cross-section (Band) can have. The coat is filled with arcing stabilizing, protective gas and slag formation the components. The filling also contains metallic Components as alloying elements and deoxidizing agents.

Fülldrahtelektroden werden zum Verbindungs- und Auftrags schweißen verwendet und zwar beim Schutzgaslichtbogen schweißen, beim Metallichtbogenschweißen (selbstschützende Fülldrähte) und beim Unterpulverschweißen. Cored wire electrodes are used for connection and application welding is used for an inert gas arc welding, with metal arc welding (self-protecting Cored wires) and submerged arc welding.

Die Eigenschaften und das Schweißverhalten von Fülldraht elektroden werden bestimmt einerseits durch die Zusammen setzung der Füllstoffe und dem Material des Mantels, andererseits durch die Form und Größe des stromführenden Mantels. Mitbestimmend für die Charakteristik einer Füll drahtelektrode ist ihr Füllgrad, d. h. das Verhältnis von Mantel - zu Füllgewicht. Ein weiteres entscheidendes Merk mal für die Qualität eines Fülldrahtes ist der Schutz vor Feuchtigkeitsaufnahme der Füllung. Dies trifft besonders für Fülldrähte mit geschlossenem Mantel zu.The properties and welding behavior of cored wire electrodes are determined on the one hand by the combination settlement of the fillers and the material of the jacket, on the other hand by the shape and size of the current carrying Coat. Contributing to the characteristics of a filling Wire electrode is its degree of filling, i. H. the ratio of Coat - to fill weight. Another crucial note protection for the quality of a cored wire Moisture absorption of the filling. This is particularly true for cored wire with closed sheath.

Fülldrahtelektroden werden im allgemeinen aus einem end losen Blechband hergestellt (EP-PS 3 370). Dieses wird in einem ersten Arbeitsgang zu einer U-förmigen Rinne ver formt, danach mit einem geeigneten pulverförmigen Material gefüllt und in mindestens einem weiteren Arbeitsgang werden die Ränder des U-förmigen Bandes bis zur gegenseitigen Be rührung längs ihrer Kanten zusammengebogen. Der auf diese Weise hergestellte, rohrförmige, gefüllte Draht wird dann durch Ziehdüsen geführt, um den Querschnitt des Drahtes zu verringern und das darin befindliche Pulver zu verdichten. Der Nachteil eines solchen Drahtes liegt in der Verbindung seiner Längskanten. Unabhängig davon, ob die Verbindung in einem Stumpfstoß, einem Überlappstoß oder einem Bördelstoß erfolgt, neigen die zusammengebogenen Ränder dazu, sich bei der Verformung des Drahtes durch Ziehen und Aufwickeln auf eine Spule zu öffnen. Hierdurch kann Feuchtigkeit in die Füllung eintreten. Dies ist für viele Füllstoffe nachteilig. Darüber hinaus ist eine Wärmebehandlung solcher Drähte nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen möglich. Eine Oberflächenver edelung, z. B. durch Verkupfern, kann nicht erfolgen.Cored wire electrodes are generally made of one end loose sheet metal strip manufactured (EP-PS 3 370). This will ver in a first step to a U-shaped channel forms, then with a suitable powdered material filled and in at least one further operation the edges of the U-shaped band up to the mutual loading agitation bent along its edges. The one on this Woven, tubular, filled wire is then made passed through drawing dies to increase the cross section of the wire reduce and compact the powder inside. The disadvantage of such a wire is the connection its long edges. Regardless of whether the connection in a butt joint, an overlap joint or a flare joint is done, the bent edges tend to stick together deformation of the wire by pulling and winding to open a coil. This can cause moisture in the Fill in. This is disadvantageous for many fillers. In addition, heat treatment of such wires is only under special precautions possible. A surface ver refinement, e.g. B. by copper plating, can not be done.

Durch die CH-PS 463 246 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fülldrahtes bekannt, bei dem ein metallisches, ge schlossenes Rohr von einer Länge von 10 m und mehr auf einen Kern aufgewickelt wird. Unter Rütteln des aufgewickelten Rohres wird das pulverförmige Füllmaterial in das Rohr einge füllt und verdichtet. Danach wird das Rohr unter gleichzeitiger weiterer Verdichtung des Füllmaterials durch mindestens eine Ziehdüse gezogen, bis das gewünschte Wand-/Füllungsquer schnittsverhältnis erreicht ist. Dieser Draht hat den Vor teil, daß das Eindringen von Feuchtigkeit ausgeschlossen und jede Art von Weiterbehandlung problemlos möglich ist.CH-PS 463 246 is a process for the production a cored wire is known in which a metallic, ge closed pipe of a length of 10 m and more on one Core is wound up. While shaking the wound up The powdered filling material is inserted into the tube fills and condenses. After that, the pipe is under simultaneous further compression of the filling material by at least one Pull the nozzle until the desired wall / fill cross cutting ratio is reached. This wire has the front part that ruled out the ingress of moisture and any kind of further treatment is possible without any problems.

Füllbänder werden aus einem kontinuierlichen Flachband her gestellt, das in mehreren Stufen zu einem Hohlband mit recht eckförmigen Querschnitt verformt wird, hierbei mit den Füll stoffen gefüllt und danach verschlossen wird (DE-PS 8 91 535, insbesondere Fig. 9).Filling tapes are made from a continuous flat ribbon, which is deformed in several stages to form a hollow ribbon with a rectangular cross section, filled with the fillers and then sealed (DE-PS 8 91 535, in particular Fig. 9).

Aus der DE-PS 8 91 535 ist es auch bekannt, ein Füllband so zusammenzubiegen, daß ein Nickeldraht als Kern einge schlossen wird.From DE-PS 8 91 535 it is also known a filling belt to bend together so that a nickel wire is turned into the core is closed.

Die gleiche Patentschrift zeigt auch ein Füllband, das mehrere Falten aufweist, in die Zusatzstoffe verschiedener Art einge füllt sind und dessen Außenränder der Faltschenkel mitein ander verschweißt werden.The same patent also shows a filler tape that has several Wrinkles, in the additives of various types are filled and the outer edges of the folding leg other welded.

Es ist weiterhin ein Fülldraht bekannt, der in Doppelmantel form mit gefalzten Blechkanten hergestellt wird. Dabei werden im allgemeinen die Schlacke und Schutzgas bildenden Zusatz stoffe in den äußeren Mantelteil und die Legierungsbestand teile in den inneren Mantelteil eingefüllt. Nachteil dieses Fülldrahtes ist es, daß der Enddurchmesser auf maximal 1,6-1,8 mm heruntergezogen werden kann. Durch den Falz ist eine Feuchtigkeitsaufnahme der Füllung nicht auszuschließen.A cored wire is also known, which has a double jacket form with folded sheet metal edges. In doing so generally the slag and shielding gas additive fabrics in the outer shell part and the alloy inventory parts filled in the inner shell part. Disadvantage of this Cored wire is that the final diameter to maximum 1.6-1.8 mm can be pulled down. Through the fold is a moisture absorption of the filling cannot be excluded.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Doppelmantel fülldrahtelektrode mit folgenden EigenschaftenThe object of the present invention is a double jacket Cored wire electrode with the following properties

- high degree of filling even with small outside diameters,
- Protection of moisture-sensitive components the filling in a closed coat,
- Use of jacket materials also on non-ferrous metals alloy base.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein geschlossenes, mit Füllstoffkomponenten gefülltes Band, das zu einem Hohl körper geformt, mit weiteren Füllstoffkomponenten gefüllt und geschlossen ist.The object of the invention is achieved by a closed, tape filled with filler components forming a hollow body shaped, filled with other filler components and is closed.

Die Herstellung des geschlossenen und gefüllten Bandes kann dabei entsprechend dem Verfahren nach CH-PS 463 246 er folgen. Hierbei wird ein mit Füllstoffen gefülltes Rohr zunächst auf Walzdurchmesser (ca. 1/2 × Bandbreite) gezogen und danach auf die gewünschte Dimension flach gewalzt. Dieses Füllband wird danach in einem oder mehreren Schritten zu einem offenen Hohlkörper geformt, in den weitere Füllstoff komponenten eingefüllt werden. Danach wird der Hohlkörper geschlossen, z. B. durch Falzen oder Schweißen der gegen einanderstoßenden Ränder des Füllbandes.The production of the closed and filled band can he according to the procedure according to CH-PS 463 246 consequences. This is a tube filled with fillers first drawn to the roll diameter (approx. 1/2 × strip width) and then rolled flat to the desired dimension. This Filling tape is then added in one or more steps an open hollow body, in the further filler components are filled. After that, the hollow body closed, e.g. B. by folding or welding the against abutting edges of the fill tape.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden in das geschlossene Füllband die feuchtigkeitsempfindlichen Komponenten der Füllung untergebracht. Das sind u. a. die Gas- und Schlackebildner, aber auch Komponenten, die bei längerer Einwirkung von Luft oxidieren können. According to a further proposal of the invention closed filler tape the moisture sensitive Components of the filling housed. These are u. a. the Gas and slag generator, but also components that can oxidize longer exposure to air.

Der Innenraum des zu einem Hohlkörper geformten Füllbandes wird erfindungsgemäß mit den Legierungs- und Desoxidations komponenten gefüllt. Die Legierungskomponenten können mit dem Mantel des Füllbandes artgleich, aber auch artfremd sein.The interior of the filling tape formed into a hollow body is according to the invention with the alloy and deoxidation components filled. The alloy components can with the coat of the filling tape of the same type, but also alien his.

Das für die Erfindung verwendete Füllband hat einen rechteck förmigen Hohlquerschnitt. Dieses Band kann erfindungsgemäß zu einem Rohr geformt werden, aber auch zu einem Band mit rechteckigem Hohlquerschnitt. Auch ellipsenförmige Quer schnitte sind möglich.The filler tape used for the invention has a rectangle shaped hollow cross section. This tape can be used according to the invention be formed into a tube, but also into a band with rectangular hollow cross-section. Also elliptical cross cuts are possible.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Doppelmantelelektrode in an sich beliebiger Länge hergestellt werden kann. Technisch sinnvoll sind Längen, die noch handhabbar sind. Das sind entsprechend der Größe des Querschnittes der Elektrode Längen von 10 bis zu mehreren Tausend Metern.A particular advantage of the invention is that the double jacket electrode according to the invention in any desired Length can be made. Are technically sensible Lengths that are still manageable. That is according to the Size of the cross section of the electrode lengths from 10 to to several thousand meters.

Die erfindungsgemäße Elektrode kann aber auch als Schweißstab üblicher Länge verwendet werden. Hierzu werden von der her gestellten Elektrode Teilstücke von z. B. 350 bis 1000 mm Länge abgeschnitten.The electrode according to the invention can also be used as a welding rod usual length can be used. For this purpose, from the posed electrode sections of z. B. 350 to 1000 mm Cut off length.

Mäntel von Füllbandelektroden und -drähten bestehen üblicher weise aus Stahl geeigneter Legierung. Die erfindungsgemäße Doppelmantelfüllbandelektrode ist zusätzlich geeignet für Nichteisenmetalle und Nichteisenmetallegierungen, z. B. Nickel, Kobalt, Aluminium und deren Legierungen.Sheaths of filler tape electrodes and wires are more common wise steel of suitable alloy. The invention Double jacket filling band electrode is also suitable for Non-ferrous metals and non-ferrous metal alloys, e.g. B. nickel, Cobalt, aluminum and their alloys.

example 1

Es wurde ein Füllband aus niedrigkohlenstoffhaltigem Stahl mit rechteckigem Hohlquerschnitt nach dem Verfahren gemäß CH-PS 463 246 mit Kalziumkarbonat, Flußspat, Rutil und Magnesium in einem bestimmten Mischungsverhältnis gefüllt und verdichtet und danach auf einen Querschnitt von 15 × 1 mm flach gewalzt. Hierbei entstand ein Füllgrad von 3 : 1. Dieses Band wurde dann U-förmig profiliert und mit einer pulver förmigen Legierung bestehend aus Eisen, Mangan und Nickel gefüllt. Anschließend wurde das U-förmige Band zu einem Rohr geformt und die Ränder des Bandes durch Plasmafeinstrahl schweißen miteinander verbunden und so das Rohr geschlossen. Danach wurde das Doppelmantelrohr in mehreren Umformstufen auf einen Außendurchmesser von 1,6 mm heruntergezogen. Der damit erreichte Füllgrad betrug 1,5 : 1.There was a conveyor belt made of low carbon steel with rectangular hollow cross section according to the method CH-PS 463 246 with calcium carbonate, fluorspar, rutile and Magnesium filled in a certain mixing ratio and compacted and then to a cross section of 15 × 1 mm rolled flat. This resulted in a degree of filling of 3: 1 The tape was then profiled in a U-shape and with a powder shaped alloy consisting of iron, manganese and nickel filled. The U-shaped band then became a tube shaped and the edges of the ribbon by plasma fine jet welded together and closed the pipe. After that, the double-jacket tube was made in several forming stages pulled down to an outer diameter of 1.6 mm. Of the the degree of filling achieved was 1.5: 1.

Example 2

Ein geschlossenes Füllband aus Aluminium wurde entsprechend Beispiel 1 mit Magnesium und einem Flußmittel auf Chlorid basis gefüllt und gefertigt. Der Füllgrad des fertigen Bandes betrug 4 : 1. Dieses Band wurde U-förmig profiliert und mit Aluminiumpulver gefüllt. Danach wurde das Band zu einem Rohr geschlossen und auf einen Durchmesser von 1,2 mm gezogen. Der Füllgrad betrug 1,8 : 1.A closed aluminum filler tape was made accordingly Example 1 with magnesium and a flux on chloride base filled and manufactured. The degree of filling of the finished Band was 4: 1. This band was profiled U-shaped and filled with aluminum powder. After that the tape closed to a tube and to a diameter of 1.2 mm pulled. The degree of filling was 1.8: 1.

Example 3

Ein geschlossenes Füllband aus Nickel wurde entsprechend Beispiel 1 mit Gas und Schlackebildnern sowie Cer-Metall pulver gefüllt. Der Füllgrad betrug 4 : 1. Dieses Band wurde dann ebenfalls U-förmig profiliert und mit Eisenpulver gefüllt. Das zu einem Rohr geformte Band wurde dann auf einen Durchmesser von 1,2 mm heruntergezogen. Der Füll grad betrug 1,77 : 1.A closed nickel filler was made accordingly Example 1 with gas and slag formers and cerium metal powder filled. The degree of filling was 4: 1. This tape was then also profiled in a U-shape and with iron powder filled. The tape formed into a tube then became pulled down to a diameter of 1.2 mm. The fill degree was 1.77: 1.

Example 4

Anstelle des geschlossenen Füllbandes mit rechteckigem Hohlquerschnitt wird ein mit Füllstoffen gefülltes Rohr zunächst auf Walzdurchmesser gezogen. Danach wird das Rohr in mindestens einer Stufe auf einen rechteckförmigen Querschnitt von 15 × 1 mm heruntergewalzt. Die weitere Bearbeitung erfolgt entsprechend Beispiel 1.Instead of the closed filling tape with a rectangular one A tube filled with fillers becomes a hollow cross section first drawn to the roll diameter. After that it will Pipe in at least one step on a rectangular Cross section of 15 × 1 mm rolled down. The further one Processing takes place according to example 1.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.An embodiment is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt ein Füllband, Fig. 1 shows a transfer belt,

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab das Füllband gemäß Fig. 1 zu einem Rohr geformt, FIG. 2 shows the filler tape according to FIG. 1 formed into a tube on an enlarged scale,

Fig. 3 zeigt ein Doppelmantel-Füllband. Fig. 3 shows a double-jacket filling tape.

Das geschlossene Füllband 1 gemäß Fig. 1 wurde entsprechend Beispiel 1 mit Füllstoffen 2 gefüllt und auf den Quer schnitt 15 × 1 mm heruntergewalzt. The closed transfer belt 1 according to Fig. 1, Example 1 was filled in accordance with fillers 2 and to the cross section 15 x 1 mm rolled down.

Fig. 2 zeigt das Füllband 1 zu einem Rohr 6 gebogen und mit den im Beispiel 1 genannten pulverförmigen Legierungs bestandteilen 3, Eisen, Mangan und Nickel, gefüllt. Das Band 1 stößt mit seinen Außenkanten 4, 4′ gegeneinander. Aufgrund der abgerundeten Form der Kanten 4, 4′ entsteht ein kleiner Schweißspalt, der mit einem Schweißverfahren, das nur geringe Energie in den Mantel 5 des Füllbandes 1 einbringt, geschlossen werden kann. Als Schweißverfahren eignen sich insbesondere das Plasma- und WIG-Feinstrahl schweißen und das Laserschweißen. Auch Hochfrequenz schweißen ist möglich. Fig. 2 shows the filling tape 1 bent into a tube 6 and filled with the powdery alloy components 3 mentioned in Example 1, iron, manganese and nickel. The tape 1 abuts with its outer edges 4 , 4 'against each other. Due to the rounded shape of the edges 4 , 4 ', a small welding gap is formed, which can be closed with a welding process that only introduces little energy into the jacket 5 of the filling tape 1 . Plasma and TIG fine beam welding and laser welding are particularly suitable welding methods. High frequency welding is also possible.

Das Rohr kann auch unverschweißt hergestellt werden. Auch mit Falzen ist eine gute Verbindung zu erreichen. Da sich die feuchtigkeits-, oxydations- und zersetzungsempfind lichen Elemente im geschlossenen Inneren des Fülldrahtes befinden, ist ein Falz für den Doppel- bzw. 2. Mantel ausreichend. Durch die Erfindung wird der Nachteil üb licher gefalzter Fülldrähte, nämlich die notwendige Nach trocknung nach einer gewissen Lagerungsdauer, vermieden.The tube can also be made unwelded. Also a good connection can be achieved with folds. That I the sensitivity to moisture, oxidation and decomposition Lichen elements in the closed interior of the cored wire is a fold for the double or 2nd coat sufficient. The disadvantage of the invention is overcome Licher folded cored wire, namely the necessary Nach drying after a certain period of storage, avoided.

Fig. 3 zeigt ein Doppelmantelfüllband mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Fig. 3 shows a double-jacket filling tape with a substantially rectangular cross section.

Claims

1. Welding double-jacket filler wire electrode for arcing, characterized by a closed band ( 1 ) filled with filler components ( 2 ), which is formed into a hollow body ( 6 ), filled with further filler components ( 3 ) and closed.

2. double-jacket filler wire electrode according to claim 1, characterized in that the filler tape ( 1 ) contains slag and gas-forming filler components.

3. double sheathed wire electrode according to claim 2, characterized in that the interior of the hollow body ( 3 ) shaped filler tape ( 1 ) contains alloy and deoxidation filler components.

4. jacketed cored wire electrode according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow body ( 3 ) has a tubular cross section ( Fig. 1).

5. double sheathed wire electrode according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow body has a rectangular hollow cross section ( Fig. 3).

6. Double sheath filler wire electrode according to one of the An sayings 1 to 5, characterized in that the Electrode a length of a variety of meters has and is wound up.

7. double sheath filler wire electrode according to claim 6, there characterized in that this consists of one section of a length less than or equal to one meter.

8. double-jacket filler wire electrode according to one of claims 1-7, characterized in that the jacket ( 5 ) of the filler tape ( 1 ) consists of a steel alloy.

9. double-jacket filler wire electrode according to one of claims 1 to 7, characterized in that the jacket ( 5 ) of the filler tape ( 1 ) consists of a non-ferrous metal or a non-ferrous metal alloy.