DE805899C

DE805899C - Tungsten electrode for welding metals and processes for their manufacture

Info

Publication number: DE805899C
Application number: DENDAT805899D
Authority: DE
Inventors: London John Frederick Lancaster und William King Bates Marshall
Original assignee: APV Corp Ltd
Current assignee: SPX Flow Technology Crawley Ltd
Publication date: 1951-03-22

Description

Wolframelektrode zum Schweißen von Metallen und Verfahren zu ihrer Herstellung Die vorliegende Erlindttng betritit Verfahren zur Lichtbogenschweißung in einer inertenAtmosphäre ; diese Verfahren sind allgemein bekannt als Ileliarc-oder Argonarc-Schweiliverfahren. 13ei' diesem Verfahren wird der Lichtbogen zwischen einer Elektrode (gewöhnlich einer Wolfrainelektrodej und dein Arbeitsstück gezündet und finit einet- hülle, bestehend aus einem inerten Gas, z. 11. Argon oder l-ieliuin, umgeben. (leim Schweißen bestimmter Metalle unter Anwendung dieser Verfahren ist es üblich, Gleichstrom zti verwenden und eine zugespitzte Wolframelektrode als Kathode zu benutzen. Dabei ist festgestellt worden, dal.i der Lichtbogen zwar anfangs ain Ende der Elektrode entspringt. aber fast immer (las Bestreben hat, vom Ende wegzuwandern und sich nach der benachbarten konischen Oberfläche der Elektrode hin zu bewegen, wobei sich der l.icltl@ogcn im Kreise und auch aufw:irts und abwärts entlang der Elektrode 1>ewegt. Diese unbestimmte Lage oder das Wandern des Lichtbogens verzögert den Beginn der Schweißung nach erfolgter Lichtbogenzündung und verhindert die Bildung einer einwandfreien Schweißnaht; die Schweiße ist ungleichmäßig, und hei der Schweißung voii dünneren Blechen besteht die Neigung, Löcher in (las Werkstück zu brennen. Der Lichtbogen wird im allgemeinen 1>estätidiger, wenn (las Wolfram oller der Kathodenfleck atn `Volfrain eine bestinunte hole Temperatur erreicht. Infolgedessen sind nach erfolgter Zündung des Lichtbogens die Schweißbedingungen unbeständig, bis die Wolframelektrode die erwähnte Temperatur erreicht hat, und darüber hinaus wird die hohe Teinperatur während des gesamten Schweißprozesses aufrechterhalten. Mine weitere Ursache für die Unl@eständigkeit des Lichtbogens ist darin zu sehen, a) Die Bezeichnung der Erfindung ist geändert worden in: Mit Steuermetallen versehene Lichtbogen-Schweißelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung.Tungsten electrode for welding metals and processes for their Manufacturing The present explanation concerns arc welding processes in an inert atmosphere; these procedures are commonly known as Ileliarc or Argonarc welding process. In this process, the arc is between an electrode (usually a Wolfrain electrode) and your work piece ignited and finite shell, consisting of an inert gas, e.g. 11. Argon or l-ieliuin, surround. (Glue welding certain metals using this method is it is common to use direct current zti and a pointed tungsten electrode as cathode to use. It was found that the arc was initially ain The end of the electrode arises. but almost always (read seeks to wander away from the end and move towards the adjacent conical surface of the electrode, whereby the l.icltl@ogcn is in a circle and also up: irts and down along the Electrode 1> movable. This indefinite position or the wandering of the arc is delayed the start of welding after the arc has been ignited and prevents the formation a perfect weld seam; the sweat is uneven, and the weld is hot With thinner sheets, there is a tendency to burn holes in the workpiece. The arc is generally more stable when (read tungsten oller the cathode spot atn `Volfrain has reached a certain maximum temperature. As a result, are after Once the arc has been ignited, the welding conditions become unstable until the tungsten electrode has reached the mentioned temperature, and moreover the high temperature Maintained throughout the welding process. Mine another cause for the resistance of the arc can be seen in a) The The name of the invention has been changed to: Arc welding electrode provided with control metals and methods of making them.

b) Auf Seite i der Beschreibung ist Zeile i in »Die Elektrode gemäß der Erfindung ist bestimmt für das Verfahren zur« geändert worden.b) On page i of the description, line i is in »The electrode according to the invention is intended for the method for «changed.

c) An die Stelle der bisherigen Beschreibung Seite 2, Zeile 8 bis 17 »... umhüllt wird.« ist folgender Text getreten: Es ist bereits bekannt, bei abschmelzenden Lichtbogen-Schweißelektroden, die mit einer Umhüllung versehen sind, dieser sogenannte Steuermetalle zuzusetzen, d. h. Stoffe, insbesondere Metalloxyde, welche gegenüber dem Kernmaterial elektropositiver sind und infolgedessen die Austrittsarbeit herabsetzen und die thermoionischeEmissionsfähigkeit erhöhen.c) The previous description on page 2, lines 8 to 17, "... is wrapped." , ie substances, in particular metal oxides, which are more electropositive with respect to the core material and consequently reduce the work function and increase the thermionic emissivity.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Wolframelektroden beim Lichtbogenschweißen zu vermeiden und die Beständigkeit des Lichtbogens zu erhöhen. Die Erfindung betrifft eine Lichtbogen-Schweißelektrode, die unter Verwendung von gegenüber dem Kernmaterial elektropositiveren Stoffen, insbesondere Metalloxvden, arbeitet, und die Erfindung besteht darin, daß die Elektrode beim Schutzgasschweißen aus einer an sich bekannten nicht abschmelzenden Wolframelektrode besteht und daß die elektropositiveren Stoffe dem Wolfram-Kerlilverkstoff gleichmäßig beigemischt sind.The invention aims to overcome the disadvantages of the known tungsten electrodes to avoid during arc welding and to increase the resistance of the arc. The invention relates to an arc welding electrode made using substances that are more electropositive than the core material, in particular metal oxides, works, and the invention is that the electrode in gas-shielded welding consists of a known per se non-consumable tungsten electrode and that the more electropositive substances mixed with the tungsten-Kerlilverkstoff evenly are.

d) Auf Seite 2 ist in Zeile 6o hinter dem Wort »vorteilhaft« das Wort »auch« eingefügt worden. e) An die Stelle der bisherigen Patentansprüche sind folgende Patentansprüche getreten: i. Lichtbogen-Schweißelektrode, die unter Verwendung von gegenüber dem Kernmaterial elektropositiveren Stoffen, insbesondere Metalloxyden, arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß sie beim Schutzgasschweißen aus einer an sich bekannten nicht abschmelzenden Wolframelektrode besteht und daß die elektropositiveren Stoffe dem Wolfram-Kernwerkstoff gleichmäßig beigemischt sind. 2. Elektrode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die elektropositiveren Stoffe in an sich bekannter Weise Thoriumoxyd, Bariumoxyd oder Strontiumoxyd sind.d) On page 2 in line 6o after the word "advantageous" is the word "advantageous" "Also" has been inserted. e) The following are in place of the previous claims Claims entered: i. Arc welding electrode made using substances that are more electropositive than the core material, in particular metal oxides, works, characterized in that it consists of a per se in gas-shielded welding known non-consumable tungsten electrode and that the more electropositive Substances are evenly mixed into the tungsten core material. 2. Electrode after Claim i, characterized in that the more electropositive substances in per se are known to be thorium oxide, barium oxide or strontium oxide.

3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektropositiverer Stoff 0,1 bis 3% Thoriumoxyd verwendet ist.3. Electrode according to claim 2, characterized in that as electropositive Substance 0.1 to 3% thorium oxide is used.

4. Elektrode nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern zusätzlich noch mit demselben oder einem anderen elektropositiveren Stoff umhüllt ist.4. Electrode according to claim i to 3, characterized in that the The core is additionally covered with the same or another, more electropositive material is.

5. Verfahren zur Herstellung der Wolframelektrode gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektropositivere Stoff im fein zerkleinerten Zustand gleichmäßig verteilt dem Wolframpulver zugesetzt ist, worauf in an sich bekannter Weise durch Sintern und Pressen im Gesenk der Elektrode die gewünschte Form gegeben wird.5. A method for producing the tungsten electrode according to claim i to 3, characterized in that the more electropositive substance in the finely comminuted State evenly distributed to the tungsten powder is added, whereupon in itself known way by sintering and pressing in the die of the electrode the desired Shape is given.

6. Verfahren zur Herstellung der Wolframelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode erhitzt wird, z. B. durch Zünden des Lichtbogens und Schweißen einer kurzen Strecke auf einem Stück Abfallmaterial, worauf die Elektrode in ein Pulver aus Bariumhydroxyd oder Bariumnitrat getaucht wird. f) Nach den Patentansprüchen ist folgender Vermerk aufgenommen worden: In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 173 815 USA.-Patentschriften Nr. 1 29¢ 250, 1 977 278; Zeitschrift »Stahl und Eisen«, März 1945, S. 109 his 118; Zeitschrift »Annalen der Physik«, 1924, S. 6o9 bis 633; Zeitschrift »Physical Review«, Bd.22, S.357 bis 398; Zeitschrift »The Welding Journal«, 1938, S. 12 bis 16, dieselbe »Welding Research Supplement«, Mai 1939, S. 153 bis 165. In Betracht gezogene ältere Rechte: Deutsche Patentschrift Nr. 756 326. 6. A method for producing the tungsten electrode according to claim 4, characterized in that the electrode is heated, e.g. B. by igniting the arc and welding a short distance on a piece of waste material, whereupon the electrode is immersed in a powder of barium hydroxide or barium nitrate. f) According to the patent claims, the following note has been added: Considered publications: Swiss Patent No. 173 815 USA.-Patent No. 1 29 ¢ 250, 1 977 278; "Stahl und Eisen" magazine, March 1945, pp. 109 to 118; Journal "Annalen der Physik", 1924, pp. 6o9 to 633; "Physical Review" magazine, Vol. 22, pp. 357 to 398; The Welding Journal, 1938, pp. 12 to 16, the same Welding Research Supplement, May 1939, pp. 153 to 165. Earlier rights considered: German Patent No. 756 326.