NO123684B - - Google Patents

Description

Silisiumoksydfritt magnetisk flussmiddel for lysbuesveising.

Denne oppfinnelse angår et silisiumoksydfritt magnetisk flussmiddel for elektrisk lysbuesveising.

Findelte f lussmiddelpreparater har

lenge vært anvendt i elektriske sveisepro-sesser hvor buen skjermes av et tykt lag av et sådant preparat som er anbrakt på arbeidsstykket langs den sone som skal svei-ses. For å bruke minst mulig flussmiddel og for å gjøre det mulig å se sveisesonen er det nylig blitt foreslått å anvende et magnetisk flussmiddel som ved hjelp av en vanlig skjermende gass føres til munn-stykket av en gass-skj ermet holder for buesveising, hvor flussmidlet tiltrekkes elek-tromagnetisk til overflaten av den strøm-førende elektrode. Når det resulterende

flussmiddel belegg på elektroden suppleres av nærvær av den skjermende gasstrøm, får man tilstrekkelig beskyttelse for sveisesonen og i prinsippet blir det mulig å oppnå de kombinerte fordeler av flussmiddel-skjermet og gasskjermet buesveising.

De spesielle magnetiske flussmidler

som man hittil har hatt, hadde imidlertid visse ulemper deri at de ofte medførte at silisiumoksyd ble inntatt i sveisemetallet, dessuten hadde de tilbøyelighet til å utvikle gass når de ble utsatt for sveisevarmen og den stivnede slagg var ikke alltid lett å fjerne.

For å overvinne disse ulemper fore-slåes det ifølge den foreliggende oppfinnelse et silisiumoksydfritt magnetisk flussmiddel for buesveising som består av 12— 40 pst. rutil, 1—10 pst. mineralsk fluorid,

1—10 pst. silisium og 2—10 pst. mangan (i elementær form eller som ferroleger-

inger eller som silikomangan), 15—40 pst. jern og/eller magnetitt og et bindemiddel. Hvis det ønskes kan flussmidlet også inneholde opp til 25 pst. mangandioksyd, opp til 10 pst. magnesiumoksyd og opp til 30 pst. aluminiumoksyd.

Fortrinsvis består flussmidlet i henhold til oppfinnelsen av 17—33 pst. rutil, 2—6 pst. mineralsk fluorid, 2—9 pst. silisium og 4—7 pst. mangan (i elementær form eller som ferrolegeringer eller som silikomangan), 20—28 pst. jern og/eller magnetitt, opp til 13 pst. mangandioksyd, opp til 5 pst. magnesiumoksyd, opp til 25 pst. aluminiumoksyd og et bindemiddel.

Et sveiseapparat som er egnet for anvendelse av flussmidlet i henhold til oppfinnelsen er vist på vedlagte tegning som i hovedsaken er skjematisk med enkelte deler vist i snitt.

En konsumerbar elektrode 1 i form av en streng eller tråd av metall trekkes fra en rulle 2 ved hjelp av en matemekanisme 3 som drives av en motor 4 og mates gjennom en holder 5. Holderen omfatter en rør-formet kontakt 6 som ved en ledning 7 er forbundet med den ene pol av en sveise-strømkilde 8, hvis annen pol ved hjelp av en ledning 9 er forbundet med arbeidsstykket 10. En lysbue 11 frembringes mel-lom den nedre ende av elektroden 1 og arbeidsstykket 2 ved hjelp av den nevnte strømkilde 8 under sveiseoperasjonen.

På holderen 5 sitter et munnstykke 12 som har en sentral passasje 13 for elektroden 1 og en ringformet passasje 14 for det av gassen fremførte flussmiddel, hvilken passasje har et sideinnløp 15. Den ringformete passasje 14 fører til en åp-ning 16 gjennom et avsmalnende parti 17. Innløpet 15 er ved hjelp av et rør 18 forbundet med en flussmiddelfordeler 19 av vibrasjonstypen, som innbefatter en trakt 20 med bæregassinnløp 21.

Flussmidlet føres gjennom røret 18 i en bæregasstrøm som kan være kulldioksyd eller annen egnet ikke-reagerende gass. Gasstrømmen som inneholder flussmidlet avbøyes av det avsmalnende parti 17 hen mot elektroden 1 på hvilken flussmidlet henger fast magnetisk, idet det danner et tynt, jevnt lag 22. Når lysbuens 11 varme smelter enden av elektroden, smelter den også flussmidlet som danner en lett f jernbar slagg 23 på overflaten av sveisemetallet 24.

Flussmidlet i henhold til oppfinnelsen gir slagg som er lettere å fjerne enn de magnetiske flussmidler som hittil er blitt anvendt, og det etterlater ikke silisiumoksyd i sveisemetallet. Heller ikke utvikler det gasser. Da det ikke utvikler gasser, opptrer det heller ikke noen nedsettelse av sveisemetallets fysiske egenskaper på grunn av gassinnhold. Enkelte flussmidler for elektrisk lysbuesveising inneholder opp til 20 pst. kalsiumkarbonat for at det ved spaltningen skal fåes tilstrekkelig kulldioksyd til å beskytte sveisemetallet. Da flussmidlet i henhold til oppfinnelsen ikke inneholder kalsiumkarbonat, kan konsen-trasjonene av de forskjellige bestanddeler det består av være høyere, hvilket er økono-misk fordelaktig. Flussmidlet i henhold til oppfinnelsen har en betydelig skjermende virkning, slik at sveising kan utføres i lufttrekk, og det motvirker stråling fra lysbuen som kunne virke på den som sveiser. Det nedsetter spruting og gjør det mulig å anvende større strømstyrker enn det før var mulig, og gjør det mulig å sveise i både vertikal og i vannrett stilling.

Rutil er en fundamental bestanddel av flussmidlet; først og fremst stabiliserer det lysbuen, men det virker også modifiserende på slaggen. Ferrosilisium virker som des-oksyderingsmiddel, som kan erstattes med ferroaluminium eller aluminiumpulver. Ferrotitan og ferrozirkonium er også blitt anvendt som desoksydasjonsmidler i dette flussmiddel og har vist seg tilfredsstillende. Hvis elektroden inneholder tilstrekkelig desoksydasjonsmiddel, behøver det ikke være noe sådant i flussmidlet. Ferromangan har forskjellige funksjoner. Det har en desoksyderende virkning, men i fra-vær av ferrosilisium eller et dermed ekviva-lent desoksydasjonsmiddel, gjør det sveisemetallet meget porøst. Derfor må flussmidlet inneholde en legering av silisium eller en av de foran nevnte substituenter samt en legering av mangan. Silisium og mangan anvendes i form av ferrosilisium, ferromangan eller silikomangan eller blandinger av disse legeringer. Ferromangan virker også avsvovlende på sveisemetallet og gir generelt godt utseende sveisesømmer. Mangånmalm forbedrer slaggens egenskaper betydelig. Da den tilfører mangan til sveisemetallet, har den også funksjoner i likhet med ferromanganets, slik at hvis det foreligger et høyt innhold av mangånmalm, kan mengden av ferromangan i flussmidlet nedsettes. Mangånmalm er et oksydasjonsmiddel og hvis det er noen betydelig mengde av det til stede, må det også være en tilsvarende økning av innholdet av reduserende stoffer i flussmidlet. Manganmalmen virker sammen med aluminiumoksyd og magnesiumoksyd som slagg-modifiseringsmidler. Motstand mot trekk og motstand mot forurensninger fra luft oppnås ved hjelp av det mineralske fluorid.

Da flussmidlet skal henge magnetisk fast på elektroden, inneholder det en ferro-magnetisk bestanddel, som regel enten metallisk jern eller en ferritt, som f. eks. magnetitt, eller begge deler. Jern og magnetitt kompenserer hinannen slik at hvis flussmidlet har et høyt innhold av den ene, kan det være lite eller intet til stede av den annen. Men hvis det er til stede en betydelig mengde magnetitt, må innholdet av reduserende stoffer i flussmidlet heves for å motvirke den oksyderende virkning. Det er empirisk også blitt funnet at når mag-netittinnhdldet er høyt, er det best å min-ske fluoridinnholdet tilsvarende.

Det anvendte bindemiddel er som regel natriumsilikat, natriumaluminat eller kali-umaluminat eller blandinger av disse for-bindelser; kalziumforbindelsen anvendes når sveisingen skal utføres med veksel-strøm. Det anvendes på den vanlige måte i vandig oppløsning for å binde sammen bestanddelene før disses endelige findeling.

Legeringstilsetninger til sveisemetallet kan opnås ved å inkludere metallene som skal legeres i flussmidlet, da de normalt ikke er uheldige for flussmidlets virkning.

De mekaniske egenskaper av den er-holdte sveis avhenger ikke bare av sammensetningen av den anvendte elektrode, men også i stor utstrekning av flussmidlets sammensetning. Således vil, hvis mangan-innholdet i flussmidlet er høyt, strekkfast-heten av sveisemetallet økes. Det er derfor mulig å oppnå sveiser med varierte mekaniske egenskaper under anvendelse av den samme elektrode, hvis man endrer sammensetningen av flussmidlet innenfor det angitte område.

Fordelene og nye trekk ved det foreliggende flussmiddel illustreres av de føl-gende eksempler. Flussmidlet ble i kull-dioksydgass ført til holderens munnstykke

hvor flussmidlet ble avbøyet innad mot

elektroden og hengt fast på deriné. Det dannede belegg av flussmidlet vår sammen-hengende og jevnt. Elektroden og flussmid-delbelegget ble smeltet av lysbuen, og flussmidlet dannet en lett f jernbar slagg på overflaten av sveisemetallet. Den følgende tabell viser sammensetningen av forskjellige prøvede flussmidler.

I hvert tilfelle besto den anvendte elektrode av stål med lavt kullstoffinn-hold. Elektrodens diameter var 2,4 mm. Elektroden ble tilført en strøm på 400 am-pere, og alle forsøkene ble utført i en lufttrekk på 4,8 km/time, som var uten virkning på den dannede sveis.

I flussmidlet, eksempel no'. 9 ovenfor ble manganoksyd anvendt i stedet for mangånmalm. Dette stoff har ingen ve-sentlig oksyderende virkning, men gir ellers sveisen de samme egenskaper som mangandioksyd gjør.

Den foretrukne sammensetning er den som er angitt i ovennevnte eksempel 12. Dette flussmiddel ble også forsøkt med vekselstrøm, idet man anvendte 3,0 pst. kaliumalumiriat som bindemiddel i stedet for natriumaluminat, hvilket viste seg å være fullstendig tilfredsstillende. De frem-stilte sveiser hadde gode mekaniske egenskaper og hadde meget godt utseende i alle typer av sveiser.

Claims (4)

1. 0—30 pst. aluminiumoksyd, 15—40 pst. jern og/eller magnetitt, og et bindemiddel.
2. 2. Flussmiddel ifølge påstand 1, karakterisert ved at aluminium eller ferroaluminium anvendes i stedet for ferrosilisium.
3. 3. Flussmiddel ifølge påstand 1, karakterisert ved at ferrotitan eller ferrozirkonium anvendes i stedet for ferrosilisium.
4. 4. Flussmiddel ifølge påstand 1 be-stående av 17—33 pst. rutil, 2—6 pst. mineralsk fluorid, 2—9 pst. silisium og 4—7 pst. mangan (i elementær form eller som ferrolegeringer eller som silikomangan), 20—28 pst. jern og/eller magnetitt, 0—13 pst. mangandioksyd, 0—5 pst. magnesiumoksyd, 0—25 pst. aluminium og et bindemiddel.