DE930968C

DE930968C - Verwendung von Elektroden aus einem nickelfreien Stahl zum Schweissen von hochfesten Staehlen, insbesondere von Panzerstaehlen

Info

Publication number: DE930968C
Application number: DED10826D
Authority: DE
Inventors: Andreas Nattermann; Hermann Josef Dr-Ing Schiffler; Josef Wingerath
Original assignee: RHEINISCHE ROEHRENWERKE AG
Current assignee: RHEINISCHE ROEHRENWERKE AG
Priority date: 1943-08-22
Filing date: 1943-08-22
Publication date: 1955-07-28

Description

Verwendung von Elektroden aus einem nickelfreien Stahl zum Schweißen von hochfesten Stählen, insbesondere von Panzerstählen Das Schweißen von hochfesten Stählen, insbesondere solchen, die vergütet werden, ist dadurch besonders schwierig, daß die erforderliche Kerbschlagzähigkeit sowohl bei Raumtemperatur als auch insbesondere beider für Panzer maßgeblichen Prüftemperatur von -8o° C bei Verwendung des gleichen oder eines ähnlich legierten Werkstoffes als Zusatzdraht nicht erreicht werden kann. Aus diesem Grunde ist man gezwungen, bei solchen hochfesten Bauteilen, besonders z. B. aus Panzerstählen, hochlegierte austeni.tische Zusatzwerkstoffe zum Schweißen zu verwenden. Selbst unter diesen mußte noch eine besondere Auswahl getroffen werden, da nicht alle als Elektroden genügen. So haben z. B. die bekannten austenitischen Cr-Ni-(z. B. 18% Cr -8% Ni) und Cr-Mn-Stähle (z. B. 17 % Mn - r o % Cr) den Erwartungen nicht ganz entsprochen, .da sie entweder in der Raupe selbst oder im übergangsgefüge rißanfällig sind. Aus diesem Grunde ist man gezwungen, Elektroden zu verwenden, die neben Chrom und Mangan noch Nickel enthalten, z. B. 17'/o Cr, 8 % Mn und 9% Ni. Abgesehen von der Schwierigkeit der Nickelbeschaffung ist auch die Verwendung dieser hohen Mangan- und Chromgehalte insofern besonders ungünstig, als schwer zu beschaffende kohlenstoffarme Ferrolegierungen zur Anfertigung dieser niedriggekohlten Zusatzdrähte .m-it höchstens etwa o,i5%Kohlenstoff notwendig sind.
Durch die nachfolgend beschriebene Erfindung ist es möglich, das bisher notwendige Nickel auszuschalten und auch die Verwendung niedriggekohlter Ferro-Chrom- und Ferro-Mangan-Legierungen weitgehend zu vermeiden.
Beim Schweißen der hochfesten Stähle, insbesondere der Panzerstähle, werden erfindungsgemäß Elektroden verwendet, .die etwa 15 bis 2o % Mangan bei etwa o,25 bis 0,45 0/0 Kohlenstoff enthalten und an ihrer Oberfläche derart mit Chrom angereichert bzw. mit einem derartigen Niederschlag von metallischem Chrom versehen sind, daß die niedergeschmolzene Schweiße mindestens 5 % Chrom enthält. Diese Elektroden werden dann in bekannter Weise mit Umhüllungen versehen, wie z. B. zum Umhüllen von Elektroden für die Pänzerschweißung verwandt werden.
Die hochchromhaltige Schicht an der Oberfläche der Elektrode kann durch :die an sich hierfür bekannten Verfahren aufgebracht werden, z. B. durch Diffusionsbehandlung in :gasförmigen Mitteln oder in einem Salzbad oder durch galvanische oder Feuerverchromung. Als besonders vorteilhaft hat sich die Hartverchromung erwiesen, bei der man die Schichtdicke besonders :einfach bemessen kann. Bei einem Draht von 4 mm 0 wurde z. B. festgestellt, daß durch ene,durch Hartverchromung hergestellte Schicht von o,o6 mm die besten Werte erzielt wurden. Man ist hierbei also nicht darauf angewiesen, Chrom in Form von niedriggekohltem Ferrochrom als Legierungselement zu benutzen, wodurch ein erheblicher -rohstoffmäßiger Vorteil gegenüber der bisher mit Chrom legierten Elektrode gegeben ist. Es sei noch bemerkt, daß das Herunterziehen der erfindungsgeimäß zu verwendenden Manganstahllegierung sich leichter bewerkstelligen läßt als das der bisher für diesen Zweck verwandten Cr-Mn-Ni-Stahll-egierungen. Beispiel Elektroden aus einem Stahl mit 17% Mn, 0,3 % C, o,65 % Si und Rest im wesentlichen Eisen, mit einem Durchmesser von 4 mm, wurden durch Hartverchromung mit einer Chromschicht von o,o6 mm versehen, worauf eine für die Panzerschweißung übliche Umhüllung aufgebracht wurde. Die Elektrode ließ sich am Pluspol bei normaler Stromstärke einwandfrei verschweißen. Der Fluß der Elektrode war ruhig und gleichmäßig. Die Schweiße wurde durch die Schlacke vollkommen abgedeckt, und letztere ließ sich mühelos entfernen. Kontrollanalv sen aus den verschiedenen Schweißungen ergaben einen Chromgehalt von 7 bis g%. Beiden Biegeprüfungen ergaben die Schweißungen, sowohl ra:upen- als auch wurzelseitig gebogen, einen Biegewinkel von i8o°. Die Proben wurden um einen Dorn von 25 mm 0 bei einem Rollenabstand von 5o mm gebogen. Die Kerbschlagzähigkeit (DVM-Probe) betrug bei -80° C 4 bis 5 mkg/cm2. Diese Werte entsprechen den bei Verwendung der bestgeeigneten Cr-Ni-Mn-Stahlelektroden für die Panzerschweißung erzielbaren Werten. Sämtliche Proben, selbst Kehlnahtschweißungen, konnten rißfrei hergestellt werden.
Bei Verringerung der Schichtstärke, z. B auf 0,3 mm, gingen die Kerbschlagwerte bei -8o' auf 2 bis 3 mkg/cm2 zurück, während eine dickere Chromschicht, z. B. von o, i mm, keinerlei Verbesserung mehr ergab: Aus dem Beispiel geht deutlich hervor, wie zweckmäßig es ist, die Schichtdicke so zu bemessen, .daß in der niedergeschmolzenen Schweiße ein Chromgehalt von mindestens 5 % gewährleistet ist, was bei einem Durchmesser von 4 mm einer Schichtstärke von o,o6 mm entspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verswendung von Elektroden aus einem nickelfreien Stahl mit etwa o,2.5 bis 0,450/0 Kohlenstoff und 15 bis 2o % Mangan, die an ihrer Oberfläche Schichten von solchem Chromgehalt aufweisen, daß die niedergeschmolzene Schweiße mindestens 5% Chrom enthält, zur Herstellung von Schweißverbindungen an hochfesten Stählen, insbesondere Panzerstählen.
2. Die Verwendung von Manganelektroden mit .etwa 0,30/0 Kohlenstoff und etwa 17'/o Mangan, und einer so bemessenen chromhaltigen Oberflächenschicht, daß die niedergeschmolzene Schweiße etwa 7 bis 9% Chrom enthält, zur Herstellung von Schweißverbindungen nach Anspruch i. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr 150 504.