DE616840C

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Publication number: DE616840C
Application number: DENDAT616840D
Authority: DE
Priority date: 1931-09-19
Also published as: GB383942A; US1999888A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. AUGUST 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49h GRUPPE 36oi

K122205 Il49h Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: τι. Juli 1935

Fried. Krupp Akt.-Ges. in Essen*)

Schweißstab zur Herstellung von Auftragsschweißungen großer Verschleißfestigkeit

und Zähigkeit

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. September 1931 ab

Es ist bekannt, für Auftragsschweißungen, bei denen es auf höbe Verschleißfestigkieit und Zähigkeit ankommt, die Carbide der SchwermetaUe, wie Wolfram, Molybdän und Uran, und deren Legierungen, insbesondere mit den Metallen der Eisengruppe, nämlich Eisen, Nickel oder Kobalt, zu verwenden. Die carbidbildenden Schwermetalle könnein auch durch andere carbidbildende Elemente, wie z. B.

to Titan und Bor, ersetzt werden. Man kann solche Legierungen mit einem Bindemittel vermischt in körniger oder pastenartig>er Form auf die zu überziehende MetalMäche auf? tragen und durch eine SchmekfLamme niederschmelzen. An Stelle des Carbids kann main das carbidbildende Schwermetall mit Kohlenstoff vermischt verwenden und die Carbidbildung erst durch die Schmelzflamme herbeiführen. Dabei besteht die Gefahr, daß infolge der Vergasung· des Bindemittels und teilweiser Oxydation des Kohlenstoffs in der Auftragsschicht Gaseinschlüsse zurückbleiben, welche die Oberfläche porös machen. Es ist terner bereits bekannt, solche Auftragsschweißungen mit Schweißdrähten vorzunehmen, die aus eisernen Rohrein bestehen, in die pulverförmiges oder körniges Hartmetall oder das carbidbildende Schwiermetall mit Kohlenstoff gemischt, gegebenenfalls zusammen mit einem Hilfsmetall 'der Eisengruppe und einem Bindemittel, gefüllt ist; die Füllmasse kann lose in das Rohr eingefüllt oder auch eingestampft sein. Diese bekannten Schweißdrähte weisen den Mangel auf, daß die Füllmasse mit der Wandlung des Rohres keine innige Verbindung besitzt und daß nicht einmal die Teilchen der Füllmasse unter sich in überall gleichartig dichter und inniger Berührung stehen. Das hat zur Folge, daß bei Benutzung des Schweiß_r Stabes als Elektrode die !elektrische Leitfähigkeit des Stabes stark beeinträchtigt und die Stromdichte im Stab nicht ,an allen Stellen gleich ist, vor allem aber, daß bei der Verwendung des Schweißstabes sowohl für die Gasschmelzschweißung als auch für die Elektroschweißung keine Sicherheit dafür vorhanden ist, daß ständig zueinander in gleichem Verhältnis stehende Mengen des Rohrwerkstoffes und der Füllmasse abgeschmolzen werden. Denn infolge der mangelhaften Verbindung zwischen Rohr und Füllmasse und des losen Zusammenhanges zwischen den Teilchen der Füllmasse ist es unvermeidlich, daß in gleichen Zeiträumen sehr verschiedene Mengen der Füllmasse und des Rohrwerkstoffes niedergeschmolzen werden, so daß die Zusammensetzung der Auftragsachicht und damit auch deren Härte und Zähigkeit nicht überall gleichmäßig ist. Dazu kommt noch,

") Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Ernst Ammann in Essen.

daß sich leicht mechanisch nicht zusammenhangende Teile der Füllmasse des Schweißdrahtes vorzeitig loslösen könnein, die Ln der Schweißflammc zum Schmelzen gebracht werden und die Zusammensetzung des aufgetropften Materials ebenfalls verändern. Bei Verwendung von Schweißdrähten mit körniger Füllmasse, die infolge der Form der Einzelteile naturgemäß zahlreiche Luftein -

ίο Schlüsse enthält, als Elektrode kommt es ferner häufig vor, daß die durch den Stromdurchgang sich stark ausdehnenden Lufträume Teile der Füllmasse explosionsartig herausschleudern; auch dadurch wird die Zusammensetzung der Auftragsschicht in unerwünschter Weise verändert.

Erfindungsgemäß werden diese Mangel vermieden, wenn man Schweißstäbe in der Weise herstellt, daß in ein aus einem Metall der Eisengruppe bestehendes Rohr ein Gemisch aus einem oder mehreren Carbiden der carbidbildenden Schwermetall und einem oder mehreren niedriger schmelzenden HiMsmetallcn eingesintert sind. Carbidbildeindc Metalle und Elemente sind beispielsweise Wolfram, Molybdän, Titan, Uran, Vanadin, Bor. Durch das Einsintern bei einer Temperatur über iooo⁰ wird das Gemisch zu einem festen Kern zusammengesintert und damit sowohl eine gleichartig dichte und innige Verbindung der Pulverteilchen der Füllmasse untereinander als auch, eine innige Verbindung der Füllmasse mit der Rohrwandung erzielt. Dadurch wird erst erreicht, daß stets verhältnisgleiche Miengen des Rohrwerkstoffs und der Füllmasse abschmelzen und die Auftrags schicht überall gleiche Härte und Zähigkeit erhält. Das Einsintern bewirkt ferner eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit und eine Entgasung des Kerns, wodurch das Auftreten poröser Stellen in der Auftragsschicht vermieden wird.

iBeim Aufschweißen, z. B. mit der Acetylen sauerstoffflanime, schmilzt zuerst 'das Metall des Rohres, das durch die Gasflamme so stark überhitzt wird, daß sich die gleichzeitig hoch erhitzten Wolframcarbide in ihm auflösen. Die elektrische Leitfähigkeit des gesinterten Kernes ist so gut, daß ein so hergestellter gesinterter Schweißstab mit Erfolg auch als Elektrode für die Lichtbogenauftragsschweißung benutzt werden kann.

Geeignete "HsiChweißstäbe können beispielsweise in dem Rohr und dem Kern zusammen. bis 8 ο 0/0 Wolfram, 79,5 bis 140/0 Eisen und 0,5 bis 6 o/_o Kohlenstoff enthalten. Bewährt hat sich insbesondere ein Schweißstab, der in dem Kern und dem. Rohr zusammen etwa 33,7 o/_o Eisen, 62 o/_o Wolfram und 4,3 o,_n Kohlenstoff enthält.

Ein' gutes Verschmelzen des Kernes mit dem Eisen des Rohres wird erreicht, wenn der Kernmischung vor der Sinterung bis zu 0/0 Chrom, 50/0 Silicium und 10 Of₀ Mangan zugesetzt werden.

Ein besonders gutes Verschmelzen des Kernes mit dem Eisen wird erreicht, wenn der Kernjmischung etwa ioo/₀ Chnom oder Chromcarbid, etwa 2 bis 3 Oy₀ Silicium un)cl etwa 3 bis 5 o/_o Mangan vor der Sinterung zugesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schweißstab zur Herstellung von Auftragsschweißungen großer Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Rohr aus einem Metall der Eisengruppe ein Kern eines Carbides der carbidbildenden Schwermetalle, wie Wolfram, Molybdän, Titan, Uran, Vanadin, Bor usw., oder eines Gemisches von solchen Carbiden, gegebenenfalls unter Beimischung eines oder mehrerer niedriger schmelzender Hilfsmetalle, eingesintert ist.

2. Schweißstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und das Rohr zusammen 79^5 bis 14 0/0 Eisen, 20 bis 80 0/0 Wolfram und 0,5 bis 6 o_/O Kohlenstoff enthalten.

3. Schweißstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und das Rohr zusammen etwa 33,7 °/o Eisen, Ö5 62 0/0 Wolfram und 4,3 o/_o Kohlenstoff enthalten.

4. Schweißstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kern vor der Sinterung bis zu 300/0 Chrom, 5 0/0 Silicium 'und io0/₀ Mangan zugesetzt ist.

5. Schweißstab nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß d<em Kern voider Sinterung etwa ι ο o/_o Chrom, etwa 2 bis 3 0/0 Silicium und 3 bis 5 o/_o Mangan zugesetzt ist.