DE707261C - Antimonhaltiger Kupferschweissdraht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißdraht zur Kupferschweißung. Von einem guten Schweißdraht verlangt man in erster Linie einen leichten, oxydfreien Fluß, d. h. die Schweißdrahtlegierung soll beim Schweißen einen glatten glänzenden Metallspiegel bilden; sie soll kein Gas aufnehmen und eine porenfreie dichte Schweißnaht liefern. Die Schweißnaht soll eine hohe Dehnung und eine hohe Zug- und Biegefestigkeit besitzen.

Es sind nun Schweißdrähte aus Kupferlegierungen mit den verschiedensten Zusätzen in Gebrauch, die sich nach den Anforderungen richten, die sowohl an die Verarbeitbarkeit des Schweißdrahtes als auch an die Zuverlässigkeit der Schweißnaht gestellt werden. Von einer guten Verarbeitbarkeit sind Schweißdrähte aus Kupferlegierungen, die wirksame Desoxydationsmittel, vor allem

?.o Phosphor, Silicium und Lithium, enthalten. Durch Silicium wird auch die Festigkeit der Schweißnaht erhöht; ebenso durch andere Zusätze, wie Aluminium und Zink. Der festigkeitserhöhenden Wirkung dieser EIemente steht jedoch gegenüber, daß sie den leichten Fluß des Schweißdrahtes stören und Gasaufnahme mit Porenbildung verursachen.

Zur Erhöhung der Festigkeit werden häufig auch noch weitere Zusätze, wie Nickel, Mangan und Arsen, vor allem aber auch Edelmetalle, gegeben, die als Schweißdrahtbestandteil in Verbindung mit einem Desoxydationsmittel besonders günstigen Einfluß auf die Güte des Schweißdrahtes ausüben. Schließlich ist auch bekannt, daß sich durch Zusätze von Antimon zu Kupfer eine große Härte und Dichte des Kupfers erzielen lassen und Zusätze von Antimon auch auf · gute Hitzebeständigkeit hinwirken. Ein Kupferschweißdraht, bestehend aus 0,18 bis 0,19% Antimon, Rest Kupfer, ist als besonders leichtflüssig bekanntgeworden. Jedoch ist die Zug- und Biegefestigkeit sowie die Dehnbarkeit der mit diesem Schweißdraht erzielten Schweißnaht nicht genügend.

Die Erfindung betrifft nun einen Kupferschweißdraht, mit dem Schweißnähte von außergewöhnlichen Festigkeitseigenschaften auch ohne Nachhämmerung erhalten werden. Der Schweißdraht gemäß Erfindung besteht aus 0,3 bis 0,4 °/₀ Antimon, 0,05 bis 0,1 °/₀ Cermischmetall, 0,05 bis 0,1% Phosphor und 0,1 bis 0,2 °/₀ Nickel, Rest Kupfer.

Besonders günstig in dem neuen Kupfer-

*) Von dem Patetitsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Eugen Voders in Frankfurt, Main.

schweißdraht hat sich der Zusatz von Cermischmetall in Mengen bis zu etwa ο,ΐο.'ο erwiesen. Im Gegensatz zu den bisher vertretenen Anschauungen wirkt sich nämlich der Cermischmetallzusatz beim Schweißen günstig aus. Aus wirtschaftlichen Gründen wird zweckmäßig das Cermischmetall verwendet, wie es unmittelbar aus dem Monazitsand gewonnen wird.

i" Die Fortschrittlichkeit der Erfindung ergibt sich am besten aus einem Vergleich der Festigkeitszahlen von Schweißnähten, die einerseits mit bekannten Schweißdrähten und andererseits mit Schweißdrähten gemäß Er-

«5- findung erzielt wurden. Dem Vergleich zugrunde gelegt ist eine Veröffentlichung im Technischen Zentralblatt für praktische Metallbearbeitung vom 25. Mai 1933, S. 149, wo die mit bekannten Schweißdrähten erzielbaren Festigkeitszahlen in einer Zahlentafel zusammengestellt sind.

Bei den Vergleichsversuchen mit den neuen Drähten wurden die gleichen Bedingungen eingehalten, wie sie in der vorbezeichneten Veröffentlichung erwähnt sind. Die Proben wurden gleichfalls an 4 mm starken Kupferblechen durchgeführt. Hierbei wurden die in der nachstehenden Zahlentafel für den neuen Draht angegebenen Werte mit Schweißdrähten der verschiedensten Zusammensetzung innerhalb der beanspruchten Grenzen erhalten.

Zusatzwerkston" 2t» 'Schweißdraht,	Behandlung	Blech dicke	Festigkeit mm-	Dehnung v. H.	Biege winkelgrad
Kupferblech	ungeschweißt	4	22 7	44,5	—
25 Elektrolytkupferdraht....	geschweißt und nicht gehämmert	4	11,6	6,7	65,8
Edelmetallhaltiger Draht 3»	geschweißt und nicht gehämmert	4	ii,8	5.8	89,5
Sonderdraht	geschweißt und nicht gehämmert	4	II.5	4.6	59
A5 Neue Drähte gemäß der Erfindung	geschweißt und nicht gehämmert	4	etwa 18	etwa 10	160 bis 180

Aus dieser Zahlentafel ist ersichtlich, wie sehr die mit den neuen Drähten hergestellten Schweißnähte gegenüber den bisher erhaltenen Nähten an Festigkeit, Dehnung und Größe des Biegewinkels gewonnen haben. Es wurden bei den Versuchen absichtlich nur ungehämmerte Schweißnähte untersucht. Die gehämmerten geben naturgemäß einen größeren Biegewinkel. Dieser hängt aber nicht von der Güte des Schweißdrahtes, sondern von dem Maß des Hämmerns ab. Deshalb kann zu Vergleichen nur der Biegewinkel von ungehämmerten Schweißproben herangezogen werden. Es ist neben der Dehnung und Festigkeit das beste Maß für die Zuverlässigkeit der Schweißnaht. Wie die Zahlentafel zeigt, erhält man mit Hilfe der neuen Schweißdrähte Schweißverbindungen, die den doppelten- Biegewinkel wie solche Schweißnähte besitzen, die unter Benutzung der bisher allgemein als beste anerkannten edelmetallhaltigen Drähte hergestellt wurden.

Schließlich hat sich gezeigt, daß in den Drähten gemäß Erfindung auch ein Zusatz von Kobalt verhältnismäßig günstige Eigenschaften der Schweißnaht zeitigt. Ein Zusatz dieses Metalles zu Kupferschweißdrahtlegierungen wurde bisher als ungünstig angesehen. Es zeigte sich jedoch, daß in Verbindung mit Antimon und Cer mit einem Kupferschweißdraht, der 0,1 °/₀ Cer, o,2°/₀ Antimon, 0,1 °/₀ Phosphor, o,2°/₀ Arsen und 0,2 °/₀ Kobalt, Rest Kupfer enthielt, gleichfalls Schweißnähte mit Festigkeiten von 17 bis 19 kg/mm² bei 11 bis 8 v. H. Dehnung erhalten werden können.

Der mit dem Schweißdraht gemäß der Erfindung erzielte Fortschritt ist insbesondere der, daß er auch bei ungehämmerten Schweißnähten hohe mechanische Werte ergibt, so daß er insbesondere dann mit Vorteil zu verwenden ist, wenn eine Hämmerung der Schweißnaht nicht möglich ist. An dem Nachhämmern unzugänglichen Stellen korn-

men daher die mit der Erfindung erzielten vorteilhaften Wirkungen besonders stark zur Geltung.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Antimonhaitiger Kupferschweißdraht, bestehend aus 0,3 bis 0,4 °/₀ Antimon, 0,05 bis o,i °/₀ Cermischmetall, 0,05 bis O₁I⁰I₀ Phosphor und 0,1 bis 0,2 °/₀ Nickel, Rest Kupfer.
2. 2. Draht nach Anspruch i, bestehend aus 0,2 °/o Antimon, 0,1 °/₀ Cermischmetall, 0,1 °/₀ Phosphor, 0,2 °/₀ Arsen und 0,2 °/₀ Kobalt, Rest Kupfer.