DE511329C

DE511329C - Verfahren zur Herstellung eines Salzgemisches fuer Schweiss- und Loetzwecke, insbesondere fuer die Umhuellung von Schweissstaeben

Info

Publication number: DE511329C
Application number: DES86512D
Authority: DE
Original assignee: La Soudure Electrique Autogene SA
Current assignee: La Soudure Electrique Autogene SA
Priority date: 1928-06-26
Filing date: 1928-07-12
Publication date: 1930-10-29

Description

ricionr

AUSGEGEBEN AM
29. OKTOBER 1930

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Salzgemisches für Schweiß- und Lötzwecke, inabesondere für die Umhüllung von Abschmelzelektroden für die, elektrische Lichtbogensclweißung oder für den Überzug" von Schweißstäben.

In der Hüttenkunde der Nichteisenmetalle und namentlich in der Metallurgie und der Schweißung mittels Knallgasgebläses von Leichtmetallen, wie des Aluminiums, ist die Verwendung von wesentlich salzhaltigen, flußbildenden Produkten bekannt. Diese salzhaltigen Produkte bestehen im allgemeinen aus Halogenverbindungen der Alkali- und/ oder der Erdalkalimetalle und anderen metallischen, in Wasser löslichen'Salzen. Aus verschiedenen Gründen chemischer und physikalisch-chemischer Natur war es bisher nicht möglich, geeignete Salzmischungen in eine kolloidale, teigartige oder viskose Form zu bringen, die es insbesondere, z. B. durch den einfachen Vorgang des Eintauchens, ermöglicht, das Absetzen eines Salzüberzuges zu erzielen, der an dem den Schweißstab bildenden Metall oder an einem metallischen, Schweißelektrode bildenden Kern fest anhaftet und an ihnen trocknen kann.

Zweck der Erfindung ist es, die Herstellung von solchen Schweißstäben oder von solchen metallischen Elektroden praktisch möglich zu gestalten, die mit wesentlich salzhaltigen Flußmitteln ummantelt oder überzogen sind und einen Handelsartikel abgeben können.

Das Verfahren zur Herstellung von Salz-Überzügen gemäß der Erfindung ist grundsätzlich dadurch gekennzeichnet, daß durch Zusatz von einem oder mehreren der Kristalloide (Salze, Säuren oder Basen), die hauptsächlich den Überzug bilden sollen oder die sich eignen für die Bildung jener Salze, welche in der Hauptsache den Überzug bilden sollen, eine Fällung oder Koagulation in der echten oder Pseudolösung einer gelbildenden Verbindung herbeigeführt wird, worauf das entstandene !Coagulations- bzw. Reaktionsgemisch in einem Peptiisationsprozeß gebunden wird.

Unter gelbildender Verbindung ist hier jede beliebige und geeignete Verbindung zu verstehen, die in Pseudolösung oder in echter Lösung, in Gegenwart der als Elektrolyten wirkenden Ivristalloide, in der Lage ist, einen ihrer [onenbestamlteile physikalisch als Gel

(Hydrogel) abzusondern oder einen ihrer lonenbestandteile durch teilweise oder vollständige Verbindung der verwendeten, als Elektrolyten wirkenden Kristalloide mit einem 5 oder mit mehreren der Ionenbestandteile von entgegengesetztem Zeichen chemisch als gallertartigen Niederschlag abzuschei-ien. -■ ■

Durch den Peptisationsvorgang wird das das Gel oder den gallertartigen Niederschlag

ίο enthaltende Koagulations- bzw. Reaktionsgemisch dazu gebracht, ein besonderes kolloidales System zu bilden. Bekanntlich besteht dieser Vorgang der Peptisation in der Zugabe einer Base oder eines Salzes bzw. einer Säure oder eines Salzes zu dem Koagulations- bzw. Reaktionsgemisch, je nach dem dieses sauer oder basisch reagiert. Daraus folgt, daß in. dem Peptisationsprozeß ein oder mehrere andere Salze in situ gebildet bzw. dem Gemisch einverleibt werden, wobei das peptisierte Gemisch den Überzug ergibt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des A^erfahrens gemäß der Erfindung näher beschrieben. _:

. B ei s pi eli.

350 ecm Natriumsilikat (d==40° Be^" Molekularverhältnisse etwa 3,4), mit 350 ecm Wasser verdünnt, werden in einem Mörser mit 100 g Kaliumfluorid zersetzt. Nach Verreiben und halbstündigem Abstehen wird das alkalische Zersetzungsgemisch durch langsame Zugabe und unter Umrühren von 120 bis 140 ecm Phosphorsäure (d = 1,3) peptisiert,

B eis pi el 2

250 ecm Kieselfluorwasserstoffsäure
; (H₂SiF₀ -d= i,3),

mit 150 ecm Wasser verdünnt, werden in einem Mörser durch ein fein pulverisiertes, aus 300 g Chlornatriuin und 450 g Chlorkalium bestehendes Salzgemisch zersetzt. Beim Verreiben gibt man dann noch 150 g in 2OO ecm Wasser gelöstes Lithiumchlorid hinzu. Nach ungefähr einstündigem Abstehen wird das saure Rcaktionsgemisch peptisiert, indem man . langsam -und unter Umrühren 220 bis 250ecm Kalilauge (3U⁰Be) hinzufügt.

-.*-^: In bekannter Weise kann die Peptisation kontrolliert werden durch die. Wertbestimmung des pH, und zwar nach der Säureseite (positive Aufladung) für den Fall von Böispiel i, nach der basischen Seite (negative Aufladung) für den Fall von Beispiel 2. In jedem Fall bewirkt die Peptisation und, evtl.s aber nicht notwendigerweise, auch der nachfolgende Übergang der peptisierten Masse in die Kolloidmühle die Bildung eines kolloidalen Systems, in dem der koagulierte oder niedergeschlagene Bestandteil die Rolle eines Schutzkolloids für ungelöste Salzpartikel spielt, die in einem aus Wasser bzw. aus einer Salzlösung bestehenden Dispersionsmittel verteilt sind.

Die auf diese Weise bereiteten Überzüge können durch Wasserzugabe dünnflüssiger gemacht werden. Man hat außerdem festgestellt, daß das kolloidale System bei sachgemäßer Durchführung der Peptisation stabil genug ist, um ihm ein oder mehrere andere Kristalloide in wässeriger Lösung einverleiben zu können. Ebenso kann man gemäß der Erfindung nach dem Peptisationsvorgang ein oder mehrere andere Kristalloide, in Wasser lösliche oder schwer lösliche Salze, dem gebildeten kolloidalen Gemisch in fester Form und durch Verreiben einverleiben. Gemäß ■dieser besonderen Eigenheit der Erfindung kann man ·ζ. Β. leicht zersetzbare Salze, deren sämtliche Eigenschaften man in dem getrock-' neten Überzug zu bewahren -wünscht, in ti en Überzug einführen, ohne sie zu zersetzen.:

■ . Bei s ρ i el 3

Zu dem nach Beispiel 2 peptisierten Überzug gibt man 100 g trockenes, pulverisiertes Natriumsulfid hinzu, das dem kolloidalen Gemisch ohne jegliche Zersetzung leicht einverleibt wird. Sodann gibt man weiter mit der für die Bildung eines Breies von geeigneter Dünnflüssigkeit nötigen Wassermenge 50 "bis. 100 g eines indifferenten Stoffes, z. B. Kieselerde, hinzu, zum Zweck, das Abschmelzen des Überzuges, .der z. B. zum Überziehen von Stäben oder Drähten aus Aluminium oder aus Aluminiumlegierungen verwandt wird, zu verlangsamen oder zu regeln. " ioo

B e i s ρ i e 1 4

Zu dem nach Beispiel 1 peptisierten Überzug gibt man unter Ver reiben ioo· g Natrium-. kaliumcarbonat sowie 50 g Natriumhypophosphit hinzu. Nach Aufnahme der Salze in das * kolloidale System fügt man mit der für die Bildung eines Breies von geeigneter Düminüssigkeit nötigen Wassermenge 50 bis 100 g eines inerten ,Stoffes hinzu. Der so hergestellte Überzug kann zum Überziehen oder Ummanteln von Stäben oder Drähten aus Kupfer oder aus Kupferlegierungen verwandt werden.

Noch andere Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind möglich. So z. B. kann in der Herstellung eines Überzuges nach Beispiel 1 das Natriumsilikat •durch Phosphorsäure zersetzt und die Pep- lao tisation durch Zugabe von Fluorkalium zu dem Zersetzungsgemisch herbeiigeführt wer-

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■den. Auch ist z. B. bei der nach Beispiel 2 durchgeführten Herstellung eines Überzuges für Elektroden aus Aluminium oder aus AIuniiniunilegierungen die Zugabe eines leicht zersetzbaren Salzes gemäß Beispiel 3 nicht unentbehrlich, da 'dieses zersetzbare Salz z. B. durch ein beständiges Salz, wie ein Alkali- oder ein anderes Sulfat eines einwertigen Metalles, oder auch durch ein Sulfat

.0 eines mehrwertigen Metalles ersetzt werden kann, das man von vornherein bei dem Zersetzungs- oder Reaiktionsvorgang zugibt.

Erfindungsgemäß kann man auch von Lösungen oder Pseudolösungen anderer gelbildender Verbindungen, z. B. von wässerigen Natriumaluminat-, Aluminiumchlorid- und Eisenchloridlösungen usw., ausgehen.

Desgleichen können beliebige Kristalloide, Salze, Säuren und Basen, dem Überzug einverleibt werden, sei es im Zersetzungsstadium; sei es im Peptisationsstadium oder durch Aufnahme nach abgeschlossener Peptisation. Ebenso kann man zu den fertig peptisierten oder zu den noch in irgendeinem Stadium ihrer Herstellung begriffenen Überzügen bekannte Zusätze, wie z. B. Oxyde, Ercl- oder Metallcarbonate, brennbare (Kohle) oder metallische Stoffe usw. gebrauchen, welche z. B. die Feuerfestigkeit des Überzuges verstärken, dessen Schmelzpunkt bestimmen und verschiedene Wirkungen im Lichtbogen oder in der Schweißschlackenbildung hervorrufen sollen.

Die mit dem Überzug versehenen Elektroden oder Schweißstäbe werden vorzugsweise an der Luft, bei einer Temperatur von nicht über 80 bis ioo° C, getrocknet. Gewisse Überzüge, welche die Eigenschaften der Zerfließbarkeit der erfindungsgemäß in ihnen ge-

o bildeten oder in sie eingeführten Salze bewahren könnten, können durch geeignete Mittel geschützt werden.

FIu ßbikl ende, erfindungsgemäß erzielte Überzüge können ebenfalls für das Überziehen von Schweißguistücken verwendet

Claims

Patentansprüche:

r. Verfahren zur Herstellung eines Salzgcmische,s für Schweiß- und Lotzwecke, insbesondere für die Umhüllung von Abschmelzelcktrodeu für die elektrische Lichtbogenschweißung oder für ■den überzug von Schweißstäben, dadurch gekennzeichnet, .daß in der echten oder Pseudolösung einer .gelbildenden Verbindung durch Zusatz von einem oder mehreren Kristalloiden (Salze, Säuren oder Basen) eine Fällung oder Koagulation herbeigeführt wird, worauf das entstandene Koagulations- bzw. Reaktionsgemisch in einem Peptisationsprozeß gebunden wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Salzüberzügen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach abgeschlossener Peptisation ein oder mehrere andere Kristalloide (z. B. Salze) in wässeriger Lösung dem gebildeten kolloidalen Gemisch einverleibt werden.
3. Verfahren zur Herstellung von Salzüberzügen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach abgeschlossenem Peptisationsprozeß ein oder mehrere andere, in Wasser lösliche oder schwer lösliche Kristalloide in fester Form dem gebildeten kolloidalen Gemisch einverleibt werden.
4. Verfahren zur Herstellung von Salzüberzügen nach den Ansprüchen r bis 3, gekennzeichnet durch !die Zugabe von unlöslichen, indifferenten, feuerfesten oder metallischen Stoffen zwecks Veränderung der physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Überzuges.

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