Umhüllte Elektrode für das Lichtbogenschweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen
Die Erfindung bezieht sich auf umhüllte Elektroden für das, Lichtbogenschweißen
von Aluminium und Aluminiumlegierungen mit einem aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen
bestehenden Metallkern.Covered electrode for arc welding aluminum and aluminum alloys
The invention relates to coated electrodes for arc welding
of aluminum and aluminum alloys with one of aluminum and aluminum alloys, respectively
existing metal core.
Zur Erzielung einer einwandfreien Schweißnaht werden zum Schweißen
von Aluminium Flußmittel verwendet, die das sich willirend des Schweißens bildende
Aluminiumoxyd zu lösen vermögen. Außerdem haben diese Flußmittel noch weitere Aufgaben
zu erfüllen; so sollen slie insbesondere auch eine Stabilisierung und Ionisierung
des Lichtbogens bewirken. Als Flußmittel zum Schweißen von Aluminium und seinen
Legierungen wurden daher insbesondere Gernische von im flüssig-en, teigigen oder
pulverfÖrmigen Zustand zu verwendenden Chloriden der Alkalimetalle bekannt. Diesen
Alkalichloriden wurden zur Erzielung einer einwandfrei-en Schweißnaht Alkalifluo,ride
beigemengt. Unter diesen zur Umhüllung von Schweißstüben verwendeten Alkalihalogeniden
gelangten neben denen des Kaliums und Natriums auch die des Lithiums zur Verwendung.To achieve a flawless weld seam are used to weld
of aluminum flux used, which is formed willing to weld
Able to dissolve aluminum oxide. In addition, these fluxes have other tasks
to meet; in particular, stabilization and ionization should also be achieved
cause of the arc. As a flux for welding aluminum and its
Alloys were therefore in particular mixtures of liquid, doughy or
powdery state to be used chlorides of the alkali metals known. This one
Alkali chlorides were used to achieve a flawless weld seam
added. Among these alkali halides used to coat weld stubs
In addition to those of potassium and sodium, those of lithium were also used.
Die Patentinhaberin hat nun eine allen an sie zu stellenden Anforderungen
gerecht werdende Elektrode für das Lichtbogenschweißen von Aluminium und seinen
Legierungen mit einem aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung bestehenden
Metallkern geschaffen, deren vorwiegend ein Gemisch von Alkalichloriden enthaltende
Umhüllungsmasse
die verhältnismäßig teuren und zumindest jetzt schwer zugänglichen Lithiumsalze
nicht enthält. Außerdem ist dabei noch zu beachten, daß das vorzugsweise
verwendete Lithiumchlorid stark hygroskopisch ist und schon aus diesem Grunde in
der Umhüllungsmasise nicht erwünscht ist.The patent proprietor has now created an electrode for the arc welding of aluminum and its alloys with a metal core consisting of aluminum or an aluminum alloy, which encapsulates mainly a mixture of alkali chlorides, which is relatively expensive and at least now heavy does not contain accessible lithium salts. In addition, it has to be noted that the lithium chloride preferably used is highly hygroscopic and is already not desirable for this reason in the Umhüllungsmasise.
Die erfindungsgemäßen Elektroden sind mit einer Umhüllung versehen,
die aus 3o bis 350/0 KC1, :25 bis 35'/o NaC1, :2o bis 300/0 3 NaF
- A1F3, iobis 15'/oA1F.undo,25 bis i%KHF2besteht. Diese Elektrodenumhüllungsmasse
ist nicht hygroskopisch, haftet fest an der Elektrode und besitzt auch gute mechanische
Eigenschaften. Ferner gewährleisttet #sie einen stabilen Licht-bogen und ein ruhiges
Schweißen. Die beim Schweißen gebildete Schlacke, deren Schmelzpunkt zwischen 6io
und 630' gelegen ist, läßt sich vom Werkstück leicht ablösen und ergibt eine
praktisch pürenfreie Schweißnaht, was höhere Festigkeits#- und Dehnungswerte der
Schweißverbindung gewährleistet.The electrodes according to the invention are provided with a sheath consisting of 3o to 350/0 KC1,: 25 to 35% NaC1,: 2o to 300/0 3 NaF - A1F3, iobis 15 '/ oA1F.undo, 25 to i% KHF2 exists. This electrode coating compound is not hygroscopic, adheres firmly to the electrode and also has good mechanical properties. It also guarantees a stable arc and smooth welding. The slag formed during welding, the melting point of which is between 6io and 630 ' , can easily be detached from the workpiece and results in a practically non-trace weld seam, which ensures higher strength and elongation values of the welded joint.
Diesbezüglich vorgenommene Vergleichsversuche ergaben, daß die Festigkeits-
und Dehnungswerte der mit der erfindungsgemäßen Elektrode hergestellten Schweißverbindungen
regelmäßig höher lagen als von Schweißverbindungen, die mit Elektroden hergestellt
waren, deren Umhüllungsmasse bei ähnlicher Zusammensetzung ungefähr 6% Lithiumchlorid
enthält. So betrug die Festigkeit der mit der erfindungsgemäßen (Elektrode hergestellten
Schweißverbindung zwischen 4 mm starken Aluminiumblechen im Durchschnitt
7,8 kg/mM2, während die gleichen mit der lithiumchlovidhaltigen Elektrode
geschweißten Aluminiumbleche eine Schweißnaht lieferten, die,eine Festigkeit von
nur 6,8 kg/MM2 aufwies. Noch deutlicher zeigte sich der Unterschied der beiden
Schweißverhindungen in den erzielten Dehnungswerten, die im ersten Fall bei
6, 1 1/o und im zweiten Fall bei nur 3,7 0/0
lagen, Von der oben angegebenen
Zusammensetzung der Umhüllungismasse hat sich insbesondere, die folgende bestens
bewährt: 32, % K Cl, 30 VO Na Cl,
25 0/0 3Na F -Al
F31 12,5 1/o, Al F, und o,5 0/a K H F2-Ein Zusatz von o,oi bis o,il/o
NaOH bedeutet eine weitere Verbesserung der Umhüllungsmasse in bezug auf ihre Haftfestig#eit
an dem Metallkern, nur ist es dann empfehlenswert, den Anteil des KHF2 entsprechend
zuermäßigen.überraschenderweise wird die Hygrosliiop,izität der Umhüllung durch
einen in der genannten Höhe beigegebenen Zusatz von NaOH nicht beeinträchtigt.Comparative tests carried out in this regard showed that the strength and elongation values of the welded connections made with the electrode according to the invention were regularly higher than of welded connections made with electrodes whose coating material, with a similar composition, contained approximately 6% lithium chloride. The strength of the welded connection between 4 mm thick aluminum sheets made with the electrode according to the invention averaged 7.8 kg / mm², while the same aluminum sheets welded with the electrode containing lithium chloride produced a weld seam with a strength of only 6.8 kg / MM2 had. Even more clearly showed the difference between the two Schweißverhindungen in the achieved elongation values that were in the first case at 6, 1 1 / o and in the second case only 3.7 0/0, has from the above composition of Umhüllungismasse In particular, the following well-proven: 32% K Cl, VO 30 Na Cl, 25 0/0 3Na F -Al F31 12.5 1 / o Al F, and o, 5 0 / a KH F2 addition From 0.010 to 0.12 NaOH means a further improvement of the coating compound in terms of its adhesive strength to the metal core, but it is then advisable to increase the proportion of KHF2 accordingly. Surprisingly, the hygrosilicity of the coating is increased egg The addition of NaOH added in the specified amount is not impaired.
Auf Grund zahlreicher mit der erfindungsgemäßen Umhüllungsmasse vorgenommener
Schweißversuche ergab sich ferner, daß die besten Schweißergebnisse stets dann erzielt
wurden, wenn der pII-Wert der nassen Umhüllungsmasse zwischen 3,9 und 4,2
gelegen ist.On the basis of numerous welding tests carried out with the coating compound according to the invention, it was also found that the best welding results were always achieved when the pII value of the wet coating compound was between 3.9 and 4.2.