DE612579C - Schweisselektrode, insbesondere fuer Lichtbogenschweissung - Google Patents

Description

Man hat bereits dem zur Schmelzschweißung benötigten Zusatzmetall verschiedenste Flußmittel zugesetzt, um die Struktur und sonstigen Eigenschaften der Schweißnaht zu verbessern. Die Flußmittel sollten vor allem die Aufgabe erfüllen, die auf das Werkstück aufgetragene Schweiße vor unerwünschten Einwirkungen des Sauerstoffes Hind des Stickstoffes der atmosphärischen Luft zu schützen; außerdem sollten derartige Flußmittel beim Lichtbogenschweißen zugleich auch zu einer Leistungserhöhung des Lichtbogens beitragen.

Die gewöhnlich benutzten Schweißstäbe

ließen aber insofern zu wünschen übrig, als das von ihnen abgeschmolzene Metall hinsichtlich der Dehnbarkeit, der Festigkeit und der Kristallstruktur sich merklich von den Eigenschaften des Werkstückes selbst unterschied. So zeigt das normale Schweißmetall, wenn es Kohlenstoff enthält, unter dem Mikroskop betrachtet, feste Karbidteilchen mit Ferrit, eine Struktur, wie sie bei weichem Stahlmaterial festgestellt werden kann. Diese Struktur bleibt selbst nach längerem Ausglühen im Gegensatz zum Gefüge von dur.ehgeschmiedetem Material grobkörnig.

Das Schweißmaterial nach der Erfindung läßt nach dem Ausglühen eine ganz gleichmäßige Struktur erkennen, wie sie für' Material von großer Dehnbarkeit bezeichnend ist.

Dabei ist das Material gleichzeitig durch gute Festigkeit ausgezeichnet.

Gemäß der Erfindung besteht die Schweißelektrode aus einer Eisenlegierung mit einem Gehalt von weniger als 0,05 °/₀ Kohlenstoff und etwa 2 bis 4_°/o Mangan. Vornehmlich soll der Mangangehalt etwa 4 °/₀ betragen. Außerdem enthält das Elektrodenmaterial noch einen Zusatz von weniger als 1 °/o eines Metalls aus der Silizium- und Titangruppe, wodurch, die Güte des -niedergeschmolzenen Schweißmetalls erhöht wird.

Versuche haben bei Zusätzen von etwa °>75 °/o Silizium oder etwa 1 °/₀ Titan sehr gute Resultate gezeitigt. Wird Titan zusammen mit Mangan verwendet, so kann der Zusatz von Titan geringer sein, als wenn Silizium beigegeben wird.

Die Schweißelektrode gemäß der Erfindung soll möglichst frei von Kohlenstoff sein oder höchstens^o,os °/₀ besitzen, wodurch die guten Eigenschaften der Schweißnaht noch nicht beeinträchtigt werden.

Mit der neuen Schweißelektrode erhält man nicht nur einen ruhigen stabilen Lichtbogen, sondern auch einen günstigen Einbrand. Es hat sich gezeigt, daß Elektroden mit der Zusammensetzung gemäß der Erfindung beim Verschweißen nicht spritzen und äußerst vorteilhaft zum Schweißen an vertikalen Wänden

und zum Verschweißen über Kopf zu verwenden sind. Die neue Elektrode ergibt daher praktisch gleichwertige Ergebnisse wie das Schweißen mit umhüllten oder mit einer Seele im Innern des Schweißdrahtes ausgebildeten Elektroden. Die neue Elektrode ist somit auch in wirtschaftlicher Hinsicht den bekannten erheblich überlegen.

Trotz der verhältnismäßig hohen zulässigen ίο Schweißspannung von ungefähr 30 Volt bildet die neue Elektrode keine großen Tropfen und spritzt nicht, so daß eine gute Schweißung und saubere Schweißnähte bei großer Abschmelzleistung sich ergeben. Durch die Zusätze von Mangan und SiIi zium bzw. Titan wird die Sauerstofi'aufnahmc durch die Schweiße weitestgehend verhindert;-die Schweißnaht erhält eine bedeutend größere Festigkeit und Dehnbarkeit und ist frei von ao Blasen. Dadurch, daß die Oberfläche weich und frei von Unregelmäßigkeiten ist, wird auch das Aussehen der Naht schöner und somit das Schweißen einem größeren Anwendungsbereich zugänglich.

Silizium und Titan bilden bei Anwesenheit von Mangan auf der Schweiße eine dünne Oxydhaut, die Schweiße bleibt hierdurch langer in geschmolzenem Zustande als bisher; es tritt keine Abschreckwirkung ein, genau wie bei den teuren umhüllten und Seelen-Schweißdrähten. Das Eindringen des Sauerstoffs wird so verhindert, außerdem können etwa in der, Schweiße vorhandene Gase rechtzeitig entweichen. Titan verbindet sich mit etwa vorhandenem Stickstoff, der auf diese Weise der Schweißnaht entzogen wird oder dort nur in ganz geringer, unschädlicher Menge verbleibt.

Das Mangan trägt zur Verhinderung des Gaseinschlusses in der Schweißnaht bei und sichert ein dichtes Gefüge.

Um einen guten Metallversatz zu erhalten,

wird die neue Schweißelektrode vorzugsweise an den positiven Pol gelegt. Dies geschieht im Gegensatz zur bisherigen Praxis, nach der

allgemeinen der positive Pol 'an das massigere Werkstück, das mehr Hitze verträgt, angeschlossen wird. Die Abschmelzleistung kann auf diese Weise bedeutend gesteigert werden.

Die Schweißelektrode nach der Erfindung ergibt also Schweißungen, die keine Gase enthalten; ihr Metall wird, da sie an den positiven Pol angeschlossen ist, schnell verflüssigt und verdampft, so daß der Metallversatz von der Elektrode zum Schweißwerkstück günstig beeinflußt wird.

Die Schweißelektrode kann selbstverständlich auch an Wechselstrom angeschlossen werden. «*

Mit der Schweißelektrode werden besonders gute Resultate erzielt, wenn der Baustoff des Werkstückes einen geringeren Gehalt an Kohlenstoff als 0,10 °/₀ aufweist Bei höherem Kohlenstoffgehalt wird jedoch die Dehnbarkeit der Schweißnaht leiden, da der Kohlenstoff in der Nähe der Schweißnaht vom Werkstück zur Schweiße abwandert.

Das Schweißmaterial gemäß der Erfindung, kann sowohl als Elektrode als auch als gewohnlicher Schweißstab bei der Gas- wie auch bei der elektrischen Lichtbogenschweißung Verwendung finden.

Beim Schweißen in reduzierender Atmosphäre kann der Betrag an Mangan und SiIizium geringer gehalten werden.

Die Elektrode kann beliebig gestaltet, etwa rund, kantig, hohl usw. oder auch als flaches Band ausgebildet sein.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Schweißelektrode, insbesondere für Lichtbogenschweißung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Eisenlegierung mit weniger als 0,05 °/₀ Kohlenstoff, etwa 2 bis 4°/o Mangan und einem Zusatz von ■weniger als 1 0/0 eines Metalls aus der Silizium- und Titangruppe, vorzugsweise einem Zusatz von etwa 0,75 °/₀ Silizium oder etwa 1 °/₀ Titan besteht.