DE977223C

DE977223C - Process for inert gas arc welding of metals and alloys with a consumable electrode

Info

Publication number: DE977223C
Application number: DEU1538A
Authority: DE
Inventors: Rudolph Thomas Breymeier; Wilbur Herman Helmbrecht; Thomas Mcelrath Jun; Roscoe Robert Lobosco
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1951-02-10
Filing date: 1952-02-06
Publication date: 1965-07-08

Description

Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen von Metallen und Legierungen mit abschmelzender Elektrode . Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schutzgas-Lichtbogenschweißen von Aluminium, Aluminiumlegierungen, korrosionsbeständigen Stählen, dauerstandfesten Stählen, niedriglegierten Stählen, Nickel, Nickelstählen oder Kohlenstoffstählen mit abschmelzender, negativ gepolter Metallelektrode.Process for shielding gas arc welding of metals and alloys with consumable electrode. The invention relates to a method for Inert gas arc welding of aluminum, aluminum alloys, corrosion-resistant Steels, long-lasting steels, low-alloy steels, nickel, nickel steels or carbon steels with melting, negatively polarized metal electrodes.

Es ist bereits bekannt, einige der obengenannten Metalle oder Legierungen mittels einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode sowie unter Anwendung einer schützenden Argon- oder Heliumatmosphäre zu schweißen. Auch ist vorgeschlagen worden, einige dieser Metalle unter Benutzung einer abschmelzenden Elektrode, die in ihrer Zusammensetzung dem zu schweißenden Metall ähnelt, zu schweißen, indem der negative Pol der Gleichstromquelle mit dem Schweißstück verbunden wird. Um zufriedenstellende Schweißungen zu erzielen, werden atomare Gase von vorzugsweise nicht weniger als 99,5 % Reinheit empfohlen. Der teilweise oder vollständige Ersatz von Argon oder Helium durch andere Gase beim Schweißen mit einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode wurde für unzweckmäßig befunden, unter anderem auf Grund von häufig raschem Verschleiß der Wolframelektrode, häufiger Porosität im geschweißten Metall oder ebenfalls häufiger Unstabilität des Lichtbogens.It is already known some of the above metals or alloys by means of a non-consumable tungsten electrode and using a protective argon or helium atmosphere. It has also been suggested some of these metals using a consumable electrode that is in their Composition is similar to the metal to be welded, to be welded by the negative Pole of the direct current source is connected to the welding piece. To be satisfactory To achieve welds, atomic gases are preferably not less than 99.5% purity recommended. Of the partial or total replacement from argon or helium through other gases when welding with a non-consumable Tungsten electrode was found to be inexpedient, among other reasons due to frequent rapid wear of the tungsten electrode, frequent porosity in the welded metal or, also more often, instability of the arc.

Das Verfahren nach der Erfindung betrifft das Schutzgas-Lichtbogenschweißen von Aluminium, Aluminiumlegierungen, korrosionsbeständigen Stählen, dauerstandfesten Stählen, niedrig legierten Stählen, Nickel, Nickelstählen oder Kohlenstoffstählen mit abschmelzender, negativ gepolter Metallelektrode, gekennzeichnet, vorzugsweise beim Schweißen senkrecht und über Kopf, durch die Kombination der Merkmale a) Verwendung eines Schutzgasgemisches aus Argon mit 1/2 bis 8 Volumprozent Sauerstoff, b) Einhaltung einer Schweißstromdichte von mehr als 388o A/cm2 Elektrodenquerschnitt, c) Wassergehalt des Schutzgasgemisches niedriger als 2 Gramm Wasser pro ioo ms Schutzgas.The method according to the invention relates to gas-shielded arc welding of aluminum, aluminum alloys, corrosion-resistant steels, fatigue-resistant Steels, low alloy steels, nickel, nickel steels or carbon steels with melting, negatively polarized metal electrode, marked, preferably when welding vertically and overhead, by combining the features a) use a protective gas mixture of argon with 1/2 to 8 volume percent oxygen, b) compliance a welding current density of more than 388o A / cm2 electrode cross-section, c) water content of the protective gas mixture is lower than 2 grams of water per 100 ms of protective gas.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es insbesondere möglich, den von dem Ende der Elektrode sich erstreckenden Sprühregen von zusammenhängenden geschmolzenen Metallteilchen mit einer Kraft fortzuschleudern, die zur Überwindung der Schwerkraft ausreicht, wodurch das Verfahren auch senkrechtes und Überkopfschweißen bei hoher Schweißgeschwindigkeit und mit dem Ergebnis völlig gesunder Schweißnähte gestattet, ohne den Schweißer allzusehr zu gefährden, während dagegen die bekannten eingangs erwähnten Verfahren allenfalls genügen, um das geschmolzene Metall von dem Ende eines horizontalen Schweißdrahtes gegen eine vertikale Schweißfläche zu schleudern.With the method according to the invention it is particularly possible the spray of coherent spray extending from the end of the electrode to throw away molten metal particles with a force needed to overcome them The force of gravity is sufficient, which allows the process to be used for both vertical and overhead welding at high welding speed and with the result of completely healthy weld seams allowed without endangering the welder too much, while on the other hand the known ones At most, the method mentioned at the outset is sufficient to remove the molten metal from the end of a horizontal welding wire against a vertical welding surface sling.

Für das Schweißen unter Schutzgas- sind zwar schon Versuche mit Zusätzen von 5,2o und 300/0 Sauerstoff zum Schutzgas, namentlich zu Argon, druckschriftlich geschildert worden, jedoch bezogen sich diese Schilderungen lediglich auf das Schweißen von kaltgewalztem Stahl mit einer Weicheisenkomponente und nicht auf das Schweißen anderer Stähle, geschweige denn Nickel, Nickellegierungen oder gar Aluminium und Aluminiumlegierungen, wobei es sich überdies nur um wissenschaftliche Erkenntnisse bezüglich günstiger Kraterbildung, der Eindringtiefe, der Diffusion von Abscheidungsmetall in das Grundmetall und dergleichen Einzelheiten mehr handelte; mit alldem hat die Aufgabenstellung der neuen Erfindung nichts zu tun. Die bekannten Vorschläge enthalten nicht die genaue und genau umrissene Lehre nach der neuen Erfindung.For welding under shielding gas there have been tests with additives from 5.2o and 300/0 oxygen to the protective gas, namely to argon, printed in writing been described, but these descriptions only related to welding of cold rolled steel with a soft iron component and not on welding other steels, let alone nickel, nickel alloys or even aluminum and Aluminum alloys, which is only a matter of scientific knowledge with regard to favorable crater formation, the penetration depth, the diffusion of deposition metal dealt more in the base metal and the like details; with all of this she has Task of the new invention to do nothing. The known suggestions included not the precise and well-defined teaching of the new invention.

Für Aluminiumschweißungen ist zwar auch schon ein Schweißverfahren mit Stromdichten von über 3880 AJcm2, für Kohlenstoffstahl ein solches von über 17oo A/cm2 und für korrosionsbeständigen Stahl ein solches von über 25oo A/cm2 vorgeschlagen worden. Diese Vorschläge standen jedoch in keinerlei Zusammenhang mit den Merkmalen a) und c) der neuen Erfindung und bezweckten auch nicht das Überkopf- und Senkrechtschweißen bei erhöhten Schweißgeschwindigkeiten unter Gewährleistung stets völlig gesunder Schweißraupen.For aluminum welds, a welding process with current densities of over 3880 AJcm2, for carbon steel one of over 17oo A / cm2 and for corrosion-resistant steel one of over 2500 A / cm2 has already been proposed. However, these proposals were in no way related to the features a) and c) of the new invention and were also not aimed at overhead and vertical welding at increased welding speeds while always guaranteeing completely healthy weld beads.

Es ist früher auch schon vorgeschlagen worden, Schutzgase in völlig wasserfreiem Zustand anzuwenden, um dadurch den Einfluß des auf dem Wasser sich sonst bildenden Sauerstoffes auf den flüssigen Werkstoff (Oxydation) auszuschalten. Es war dort aber nicht angeregt und war auch keineswegs zu erwarten, daß die Verwendung eines wasserfreien bzw. sehr wasserarmen Schutzgases auch dann vorteilhaft sein könnte, wenn diesem Schutzgas bereits ein Sauerstoffgehalt von 1/2 bis 8,1/o. zugegeben worden war.It has also previously been suggested to use shielding gases entirely anhydrous condition to apply in order to reduce the influence of the water itself to switch off otherwise forming oxygen on the liquid material (oxidation). It was not suggested there, however, and it was by no means to be expected that its use an anhydrous or very low water inert gas can then also be advantageous could, if this protective gas already has an oxygen content of 1/2 to 8.1 / o. admitted had been.

Eine Literaturstelle, die sich ganz allgemein mit Lichtbogen-Schweißungen von Leichtmetallen befaßt, schildert, daß manche dieser Metalle im flüssigen Zustand sehr stark bereit seien, andere Stoffe zu zersetzen, so werde z. B. Wasser in seine Bestandteile zerlegt, der Sauerstoff verbinde sich mit dem Metall, der Wasserstoff bleibe in Form von Poren in der Schweißung. Aber auch dort findet sich nicht die ausdrückliche Lehre, den Wassergehalt auf 2 g je ioo m3 Schutzgas zu begrenzen bzw. noch zuzulassen.A reference that deals with arc welds in general concerned with light metals, describes that some of these metals are in the liquid state are very ready to decompose other substances. B. water in his Components are broken down, the oxygen combines with the metal, the hydrogen stay in the weld in the form of pores. But that is not found there either express teaching to limit or limit the water content to 2 g per 100 m3 of protective gas still to be admitted.

Eine andere Literaturstelle betrifft die Schädlichkeit des Wasserstoffs, der beim Schweißen von Eisenwerkstoffen insbesondere durch Zersetzung der Feuchtigkeitsniederschläge an umhüllten Elektroden entsteht. Vom Schutzgas ist dort indessen überhaupt nicht die Rede.Another reference concerns the harmfulness of hydrogen, when welding ferrous materials, in particular due to the decomposition of moisture deposits occurs on coated electrodes. There is, however, no protective gas there at all the speech.

Durch das Verfahren nach der Erfindung werden noch eine Reihe weiterer, zum Teil ebenfalls überraschender Vorteile erreicht, wie z. B. die praktisch völlige Vermeidung von Porosität, vor allem bei mehrfacher Überlagerungsschweißung, die Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit auf etwa das Doppelte des unter Anwendung von reinem Argon Erreichbaren, eine erhebliche Verminderung der Hitze, welcher der Schweißer ausgesetzt ist, kürzere Lichtbogen und entsprechend gesündere Schweißungen, höhereElektrodenvorschubgeschwindigkeiten bei gleichem Schweißstrom mit Geschwindigkeitszunahmen von 2o bis 70'/0.By the method according to the invention, a number of other, also achieved some surprising advantages such. B. the practically complete Avoidance of porosity, especially with multiple overlay welds that Increase the welding speed to about twice that using pure argon attainable, a substantial reduction in the heat which the welder can achieve exposed to shorter arcs and correspondingly healthier welds, higher electrode feed speeds with the same welding current with speed increases of 2o to 70 '/ 0.

Die erfindungsgemäß einzuhaltende Trockenheit des Schutzgasgemisches mit weniger als 2 g Wasserdampf auf ioo ms Gas hat die sehr vorteilhafte Wirkung, daß das geschmolzene Metall, insbesondere Aluminium, gesund, vor allem nicht porös ist.The dryness of the protective gas mixture to be maintained according to the invention with less than 2 g water vapor on 100 ms gas has the very beneficial effect, that the molten metal, especially aluminum, is healthy, especially not porous is.

Weitere Verbesserungen des Verfahrens nach der Erfindung, wie z. B. durch Anwendung konstanter Lichtbogenspannung bei entsprechender Steuerung der V orschubgeschwindigkeit, vorheriges Mischen der Schutzgasatmosphäre in einem Mischer und ringförmige Führung des Gemischstromes durch die Düse und entlang der Elektrode, ergeben sich aus den Lehren und Merkmalen der schematischen Zeichnungen sowie aus der nachstehenden Beschreibung.Further improvements of the method according to the invention, such as. B. by using a constant arc voltage with appropriate control of the V feed speed, prior mixing of the protective gas atmosphere in a mixer and ring-shaped guidance of the mixture flow through the nozzle and along the electrode, result from the teachings and features of the schematic drawings as well as from the description below.

Der zwischen dem Ende einer blanken schmelzbaren Metallelektrode i2 und dem zu schweißenden Stück 14 gezogene Lichtbogen io wird von einer Gleichstromquelle 16 mit Strom versorgt. Der eine Pol dieser Quelle ist mit dem Werkstück 1,4 mittels eines Leiters 20 verbunden, während der andere Pol über einen Leiter 18 mit einem Anschlußstück 22 eines Schweißbrenners oder einer Schweißpistole verbunden ist. Das Anschlußstück 22 ist mit der hindurchlaufenden Elektrode 12 elektrisch leitend verbunden. Ein gasförmiges Gemisch, das im wesentlichen Argon und bis zu 8 Volumprozent Sauerstoff enthält, wird der Düse 24 des Schweißbrenners über eine Leitung 28 zugeleitet.The between the end of a bare fusible metal electrode i2 and the arc to be welded 14 is drawn from a DC power source 16 powered. The one The pole of this source is with the workpiece 1.4 connected by means of a conductor 20, while the other pole via a conductor 18 connected to a connector 22 of a welding torch or a welding gun is. The connector 22 is electrical with the electrode 12 passing therethrough conductively connected. A gaseous mixture that is essentially argon and up to Contains 8 percent oxygen by volume, the nozzle 24 of the welding torch is via a Line 28 fed.

Die Schutzgasatmosphäre kann durch vorheriges Mischen erzeugt werden, indem ein Mischer 26 über eine mit Regulierventil 34 versehene Leitung 32 mit handelsüblich reinem Argon aus einem Behälter 30 versorgt wird, und dem Mischer ferner über eine mit dem Regulierventil 40 versehene Leitung 38 Sauerstoff aus dem Behälter 36 zugeführt wird. Das gewünschte Verhältnis Sauerstoff zu Argon wird durch Einstellung der Ventile 30 und 4o erzielt.The protective gas atmosphere can be generated by prior mixing, in that a mixer 26 is supplied with commercially pure argon from a container 30 via a line 32 provided with a regulating valve 34, and oxygen from the container 36 to the mixer via a line 38 provided with the regulating valve 40 is fed. The desired ratio of oxygen to argon is achieved by adjusting valves 30 and 4o.

Das durch die Düse 24 geführte Sauerstoff-Argon-Gasgemisch fließt in ringförmigem Strom entlang der und um die Elektrode 12 und schützt den Lichtbogen sowie das angrenzende geschmolzene Metall gegen atmosphärische Verunreinigungen. Die Schweißelektrode 12, die aus einem dem Schweißgut oder Werkstück ähnlichem Metall besteht, wird mittels einer von einem Motor 48 angetriebenen Rolle q.6 von einem Haspel 44 abgespult und dem Schweißbrenner nach Maßgabe des Ablaufs der Schweißung zugeführt. Falls erwünscht, kann der Motor 48 in Abhängigkeit von Änderungen der Schweißspannung automatisch gesteuert werden, damit die Elektrode so vorgeschoben wird, daß die Länge des Lichtbogens konstant bleibt.The oxygen-argon gas mixture passed through the nozzle 24 flows in annular current along and around electrode 12 and protects the arc as well as the adjacent molten metal against atmospheric contamination. The welding electrode 12, which is made of a metal similar to the weld metal or workpiece exists, is by means of a roller driven by a motor 48 q.6 of a Reel 44 unwound and the welding torch in accordance with the progress of the weld fed. If desired, depending on changes in the Welding voltage can be controlled automatically so the electrode is so advanced is that the length of the arc remains constant.

Fig.2 veranschaulicht einen von Hand bedienbaren Schweißbrenner 5o bei einer Schweißung von unten her. Eine schmelzbare blanke Metallelektrode 52 wird mittels einer von einem Motor 58 angetriebenen Elektrodenvorschubvorrichtung 56 von einem Vorratshaspel 54 abgespult; der Motor erhält seinen Strom über die Leiter 86. Die Elektrode 52 wird durch die Schweißpistole 5o gegen das Schweißgut oder Werkstück 6o vorgeschoben, das aus einem Metall, ähnlich jenem des Drahtes 52, besteht. Der Brenner wird über eine Leitung 64 mit einem Gemisch aus Sauerstoff und Argon aus einer Flasche 62 versorgt. Das Gasgemisch befindet sich in der Flasche 62, zweckentsprechend in komprimiertem Zustand, und seine Zusammensetzung liegt im weiter oben beschriebenen Bereich. In der Gasleitung 64 ist ein Druckregler und Durchflußmesser 68 angeordnet. Der Schweißbrenner 50 und das Werkstück 6o sind durch Leiter 72 und 74 mit einer Gleichstromquelle, etwa einem Generator 70, verbunden. Zwischen dem Ende 76 der Elektrode und dem Werkstück 6o bildet sich ein Lichtbogen, wobei der Bogen und das angrenzende Metall durch einen hüllenförmigen Strom des zuvor erwähnten Gasgemisches gegen die Atmosphäre geschützt werden.FIG. 2 illustrates a manually operated welding torch 50 during welding from below. A fusible bare metal electrode 52 is unwound from a supply reel 54 by means of an electrode feed device 56 driven by a motor 58; the motor receives its current via the conductors 86. The electrode 52 is advanced by the welding gun 5o against the weld metal or workpiece 6o, which consists of a metal similar to that of the wire 52. The burner is supplied with a mixture of oxygen and argon from a bottle 62 via a line 64. The gas mixture is in the bottle 62, appropriately in a compressed state, and its composition is in the range described above. A pressure regulator and flow meter 68 is arranged in the gas line 64. The welding torch 50 and the workpiece 6o are connected by conductors 72 and 74 to a direct current source, such as a generator 70. An arc is formed between the end 76 of the electrode and the workpiece 6o, the arc and the adjacent metal being protected from the atmosphere by an enveloping flow of the aforementioned gas mixture.

Die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode wird mittels der Spannungssteuereinrichtung 77 selbsttätig gesteuert, durch welche die Lichtbogenspannung innerhalb ±o,5 Volt eines vorbestimmten Spannungswertes gehalten werden kann. Die Lichtbogenspannung wird der Steuereinrichtung 77 über Leiter 78 und 8o zugeführt, die an das Werkstück bzw. den Brenner angeschlossen sind, während die Steuereinrichtung 77 ihren Strom über Leiter 82 erhält. Mit der Steuereinrichtung 77 ist ferner über Leiter 84 der Drahtvorschubmotor 58 verbunden. Die gewünschte Lichtbogenspannung wird mittels des Einstellknopfes 88 an der Steuereinrichtung 77 gewählt. Zum Vorschieben der Elektrode 76 zum Werkstück 6o hin wird der Motor 58 entsprechend der Lichtbogenspannung mit solcher Geschwindigkeit betrieben, daß diese Spannung im wesentlichen auf dem gewählten Wert gehalten wird, wodurch wiederum die Länge des Bogens praktisch konstant bleibt.The feeding speed of the electrode is controlled by means of the voltage control device 77 automatically controlled by which the arc voltage is within ± 0.5 volts a predetermined voltage value can be maintained. The arc voltage is fed to the control device 77 via conductors 78 and 8o attached to the workpiece or the burner are connected, while the control device 77 its current over head 82 receives. With the control device 77 is also via conductor 84 of the Wire feed motor 58 connected. The desired arc voltage is set using of the setting button 88 on the control device 77 is selected. To advance the Electrode 76 toward workpiece 6o becomes motor 58 in accordance with the arc voltage operated at such a speed that this voltage is essentially on the selected value is held, which in turn makes the length of the arc practically constant remain.

Das Schweißen von Aluminium mit dem Sauerstoff-Argon-Gasgemisch nach der Erfindung bietet den Vorteil nahezu vollständiger Vermeidung von Porosität der Schweißnähte, insbesondere bei mehrfacher Überlagerungsschweißung, und der Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit auf etwa das Doppelte des bei Anwendung von reinem Argon Erreichbaren bei erheblicher Verminderung der Hitze, welcher der Schweißer ausgesetzt ist. Beim Schweißen von Aluminium hat der dem Argon zugesetzte Sauerstoff auch die günstige Wirkung, die Anwendung eines kürzeren Lichtbogens zu ermöglichen, wodurch eine gesündere Schweißraupe erzielt wird. Die Geschwindigkeit einer von Hand ausgeführten Aluminiumschweißung kann durch die Anwendung des Sauerstoff-Argon-Lichtbogenschutzgases nach der Erfindung etwa um looo/o gesteigert werden.The welding of aluminum with the oxygen-argon gas mixture after the invention offers the advantage of almost complete avoidance of porosity Weld seams, especially with multiple overlay welds, and the elevation the welding speed to about twice that when using pure argon Achievable with a significant reduction in the heat to which the welder is exposed is. When welding aluminum, the oxygen added to argon also has the beneficial effect of allowing the application of a shorter arc, thus a healthier weld bead is achieved. The speed of a hand-run Aluminum welding can be achieved by using the oxygen-argon protective arc gas according to the invention can be increased by about 10000 per cent.

Bei einem Brennerabstand (Elektrodenende-Werkstück) von 2,5 cm für Aluminiumschweißung mit einer Drahtelektrode von 1,6 mm Durchmesser und einer Lichtbogenspannung zwischen 23 und 27 Volt bei einem Schweißstrom zwischen 15o und 22o A ließen sich gesunde Schweißungen mit einem trockenen Argon-Sauerstoff-Gasgemisch mit 2 bis 5 Volumprozent Sauerstoff und einer Durchflußmenge von 1,4 M3/h erzielen. Bei denselben Bedingungen der Schweißung und einem Abstand von 1,3 cm begann das geschmolzene Metall leicht zu spritzen; die Schweißgeschwindigkeit aber wurde um 9o oder Zoo cm/min erhöht, ohne daß sich fehlerhafte Schweißungen ergaben. Bei denselben Schweißbedingungen, jedoch mit einem Abstand Elektrodenende-Werkstück von 1,3 cm und mit einem Sauerstoff-Argon-Schutzgasgemisch mit mehr als 7 Volumprozent Sauerstoff nahm das Spritzen bedenklich zu und die Oberfläche des Schweißmetalls zeigte Oxydationserscheinungen.With a torch distance (electrode end-workpiece) of 2.5 cm for Aluminum welding with a wire electrode 1.6 mm in diameter and an arc voltage between 23 and 27 volts with a welding current between 15o and 22o A could be achieved healthy welds with a dry argon-oxygen gas mixture with 2 to 5 Achieve percent oxygen by volume and a flow rate of 1.4 M3 / h. With the same Conditions of welding and a distance of 1.3 cm started the molten one Metal easy to spray; but the welding speed was around 90 or zoo cm / min increased without producing defective welds. With the same welding conditions, but with a distance between the end of the electrode and the workpiece of 1.3 cm and with an oxygen-argon protective gas mixture with more than 7 percent by volume oxygen, the spraying increased precariously and the surface area of the weld metal showed signs of oxidation.

Beim Schweißen von Aluminium mit Gleichstrom, dessen positiver Pol mit dem Werkstück und dessen negativer Pol mit der Elektrode verbunden ist, wurde gefunden, daß für eine Drahtelektrode mit 1,6 mm Durchmesser bei Anwendung von Vorschubgeschwindigkeiten von mindestens 5 in/min und bei höheren Stromdichten als 388o A/cm2 die Beziehung zwischen Stromdichte und Elektrodenvorschub durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann: wobei D die Stromdichte in jos A/cm2, B die Elektrodenvorschubgeschwindigkeit in m/min ist und C von -6,7 bis -r6,2 schwankt. Zwecks Verhütung von Oxydeinschlüssen im abgeschiedenen geschmolzenen Aluminium ist es, wenn Elektroden von 1,6 mm Durchmesser benutzt werden, erwünscht, eine Schweißgeschwindigkeit von etwa 13 m/min oder einen Schweißstrom von 40o A nicht zu überschreiten.When welding aluminum with direct current, the positive pole of which is connected to the workpiece and the negative pole of which is connected to the electrode, it has been found that for a wire electrode with a diameter of 1.6 mm when using feed rates of at least 5 in / min and at higher current densities as 388o A / cm2 the relationship between current density and electrode advance can be expressed by the following equation: where D is the current density in jos A / cm2, B is the electrode feed rate in m / min and C varies from -6.7 to -r6.2. In order to prevent oxide inclusions in the deposited molten aluminum, if electrodes with a diameter of 1.6 mm are used, it is desirable not to exceed a welding speed of about 1 3 m / min or a welding current of 40 ° A.

Wird das Verfahren nach der Erfindung zum Schweißen von Kohlenstoffstählenoder von niedriglegierten Stählen mit Gleichstrom angewendet und wird dabei das Werkstück an den positiven Pol angeschlossen und wird weiter als Elektrode ein Kohlenstoffstahl- oder ein niedriglegierter Stahldraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm benutzt, so kann die Beziehung zwischen Stromdichte und Elektrodenvorschubgeschwindigkeit bei deren Werten von mindestens 5 m/min durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: B D= A , wobei D und B dieselben Begriffe wie oben bedeuten und A von 1,5 bis 3,0 für Kohlenstoff- oder niedriglegierte Stähle und von 1,5 bis 2,o für korrosionsbeständige, z. B. rostfreie Stähle schwankt.If the method according to the invention is used for welding carbon steels or low-alloy steels with direct current and the workpiece is connected to the positive pole and a carbon steel wire or a low-alloy steel wire with a diameter of 1.6 mm is also used as the electrode, then the relationship between current density and electrode advance speed at values of at least 5 m / min are expressed by the following equation: BD = A, where D and B mean the same terms as above, and A from 1.5 to 3.0 for carbon or low alloy Steels and from 1.5 to 2, o for corrosion-resistant, z. B. stainless steels fluctuates.

Zum Schweißen von korrosionsbeständigem Stahl ist die Anwendung eines Verhältnisses von ungefähr 4 bis 8 Volumprozent Sauerstoff zu Argon vorzuziehen. Beispielsweise ergab sich bei einer korrosionsbeständigen Stahldrahtelektrode mit einem Durchmesser von 1,6 mm bei einer Schweißgeschwindigkeit von etwa 8 m/min auf einem o,6 mm starken Blech aus korrosionsbeständigem Stahl eine kontinuierliche und glatte Schweißraupe. Unter den gleichen oder ähnlichen Schweißbedingungen, aber nur mit reinem Argon als Schutzgas, ergab sich eine diskontinuierliche Schweißung aus einzelnen, ungefähr 5 mm voneinander entfernten Schweißtropfen.For welding corrosion resistant steel, the application is one Preferable ratio of about 4 to 8 volume percent oxygen to argon. For example, in the case of a corrosion-resistant steel wire electrode, with a diameter of 1.6 mm at a welding speed of about 8 m / min a 0.6 mm thick sheet of corrosion-resistant steel a continuous and smooth weld bead. Under the same or similar welding conditions, however only with pure argon as protective gas, the result was a discontinuous weld from individual drops of sweat about 5 mm apart.

Im allgemeinen erlaubt die unvertauschte oder direkte Polarität mit dem Sauerstoff-Argon-Gasgemisch, wie es oben beschrieben wird, die Anwendung höherer Elektrodenvor.schubgeschwindigkeiten für den gleichen Schweißstrom, wobei die Geschwindigkeitszunahme etwa 2o bis 700/0 gegenüber den Werten der bisher bekannten Verfahren der gasgeschützten Lichtbogenschweißung beträgt und von den zu schweißenden Metallen und von der Zusammensetzung des den Lichtbogen schützenden Gases abhängt.In general, the non-swapped or direct polarity with allows the oxygen-argon gas mixture, as described above, the use of higher Electrode feed speeds for the same welding current, the speed increasing about 2o to 700/0 compared to the values of the previously known methods of the gas-protected Arc welding amounts and depends on the metals to be welded and on the composition of the gas protecting the arc.

Claims

PATENT CLAIM: Process for gas-shielded arc welding of aluminum, aluminum alloys, corrosion-resistant steels, long-life steels, low-alloy steels, nickel, nickel steels or carbon steels with melting, negatively polarized metal electrodes, characterized, preferably when welding vertically and overhead, by the combination of features: a) Use of a shielding gas mixture of argon with 1/2 to 8 volume percent oxygen, b) Maintaining a welding current density of more than 388o A / cm2 electrode cross-section, c) Water content of the shielding gas mixture less than 2 grams of water per 100 ms of shielding gas. References considered: U.S. Patent Nos. 2,497,631, 1746 191, 1746196, 2053417, 2510205, 25 0 4868, 13o9696; German Patent Nos. 741249, 741290; Magazine "rWelding Journal", 1948, pp.913 to 915; "Welding Research Supplement", October 1938, pp. 64, 65; . "Welding Research Supplement," March 1940, pp. 10s to 116s.