NO125964B - - Google Patents

Description

Sveiseelektrode for sveising av stål.

Oppfinnelsen angår en sveiseelektrode for sveising av stål, særlig herdbart, korrosjonsbestandig stål. Med den nye sveiseelektrode får den oppnådde sveiseskjot god strekkfasthet og god slagseighet samtidig som sveisingen er enkel å utfore.

I slike tilfeller hvor det onskes en kombinasjon av gode mekaniske egenskaper og god korrosjonsbestandighet, er tidligere som regel s.k. 13-krom-stål blitt anvendt. Dersom det samtidig onskes å gjennomfore en sveising med disse stål, oppstår det imidlertid en komplikasjon ved at disse 13-krom-stål har en begrenset svelsbarhet ved at det for å være sikker på å unngå en sprekkdannelse i til-knytnyig til sveiseskjoten, er nodvendig å anvende kompliserte for-holdsregler ved sveisingen, som forvarming for sveisingen og avslut-tende gldding av arbeidsstykket umiddelbart etter sveisingen.

Dersom det forst og fremst onskes et korrosjonsbestandig stål med god sveisbarhet, anvendes ofte et s.k. l8-8-stål som kan sveises uten spesielle komplikasjoner., men som hva gjelder holdfasthet, er vesentlig dårligere enn 13-krom-stålet og derfor er begrenset an-vendbart i en rekke konstruksjoner.

Det er imidlertid gjennom svensk patentskrift nr. 223.200 nylig blitt mulig å kombinere korrosjonsbestandighet og gode mekaniske egenskaper med god sveisbarhet. Denne meget fordelaktige kombinasjon oppnåes ved anvendelse av en spesiell legeringssammensetning sammen med en spesiell varmebehandling. Det kunne a priori formodes at stål av den sistnevnte type var egnet for sveising med en sveiseelektrode som gir den samme sammensetning som grunnmaterialet. En slik sveising er i og for seg helt mulig, men det har vist seg at den oppnådde.sveiseskjot ikke får de samme gode mekaniske holdfasthetsegenskaper som grunnmaterialet. Det har imidlertid vært mulig å oppnå en viss forbedring ved å anvende en sveiseelektrode i overensstemmelse méd den som er beskrevet i norsk utlegningsskrift nr.120008. For elektroder av den sistnevnte type skal carboninnholdet være lavere enn i grunnmaterialet, og det er også gunstig med en hoy slagg-renhet. Selv ved sveising med slike elektroder har det imidlertid vist seg at slagseigheten for sveiseskjoten ikke er blitt den samme som for grunnmaterialet og at det derfor ikke helt har vært mulig å utnytte de fordelaktige egenskaper til grunnmaterialet.

Ved foreliggende oppfinnelse har det imidlertid helt overras-kende vist seg mulig å oppnå en sveiseskjot som hva gjelder mekaniske holdfasthetsegenskaper, og da også slagseighet, helt ut tilsvarer grunnmaterialet. Sveiseelektroden ifolge oppfinnelsen er dannet av en stållegering inneholdende 11-1^ krom, 3-8$ nikkel, 0,01-0,1$ carbon, 0,25-2,00 % mangan, 0-3,5$ molybden samt en sterk karbiddanner, fortrinnsvis titan eller niob, idet resten er jern bortsett fra vanlige forurensninger, og sveiseelektroden er særpreget ved at den sterke karbiddanner er tilstede i en slik mengde at forholde i den dannede sveisestreng er hoyst 1.

Forholdet i den dannede sveisestreng kan for-delaktig være 0,1-0,7. Den sterke karbiddanner kan ogsa utgjores av vanadium eller tantal. For å belyse oppfinnelsen er det blitt anvendt en rekke elektroder med forskjellig titaninnhold. Tilsetningsmaterialets sammensetning fremgår av tabell I, og denne viser at titani-nnholdet varierer mellom 0 og 0, 7^. Ved anvendelse av disse elektroder er det siden blitt utfort en rekke sveisinger, og sammensetningen til det derved oppnådde sviesegods fremgår av tabell II. Denne viser at | forholdet

varierer mellom 0 og 2,15. Holdfasthets-

egenskapene til det oppnådde sveisegods er vist i tabellene III og IV, hvorav tabell III angår resultater erholdt uten varmebehandling av sveiseskjoten og tabell IV resultater erholdt med en spenningsopphevende gloding i 5 timer ved 580°C med etterfølgende luftavkjoling. Tabellene III og IV omfatter både strekkgrense (tf* 0,2 i kp/m 2 ), bruddgrense (c^B i kp/m 2), forlengelse ( d 5 i %), kontraksjon ( t) og slagseighet (KV ved 20°C i kpm). Av disse egenskaper er det forst og fremst slagseigheten som er av interesse.

Av tegningene viser fig. 1 det ikke-varmebehandlede sveisegods slagseighet som funksjon av atomforholdet Ti:C og fig. 2 sveisegodsets slagseighet som funksjon av det samme forhold, men etter spenningsopphevende gloding i 5 timer ved 580°C med etterfølgende luftavkjoling. Fig. 3 viser produktet av sveisegodsets bruddgrense (cB) og kontraksjon (f) som funksjon av atomf orholdet Ti:C, etter • spenningsopphevende gloding i 5 timer ved 580°C med etterfølgende luftavkjoling.

Det fremgår tydelig av fig. 1 og 2 at det oppnås et maksimum for

slagseigheten ved et forhold

mellom 0 og 1. Det oppnås en spesielt god slagseighet, som vist ved fig. 1 og 2, ved et forhold

av mellom 0,1 og 0,7. Også for de ovrige i tabell

III og IV anforte holdfasthetsegenskaper oppnås det som vist verdier som er fullt på hoyde med verdiene for grunnmaterialet.

At tilsetningen av en sterk karbiddanner som i sveisegodset

gir et forhold

mellom 0 og 1, gir en vesentlig forbedring av sveisegodsets holdfasthetsegenskaper fremgår også av fig. 3 hvor produktets bruddgrense x kontraksjon (<rB x y) er avsatt som funksjon av forholdet Som vist ved fig. 3 oppnås et maksimum for den angitte % ved et forhold

av ca. 0,3, og

det synes å foreligge en viss forbedring innen området 0-1 for det angitte atom$-forhold. For en og samme ståltype gjelder det i al-minnelighet at kontraksjonen er tilbbyelig til å avta når brudd-grensen stiger, og som regel er minskningen av kontraksjonen aå

kraftig at produktets bruddgrense x kontraksjon også vil avta. Den okning av verdien for det angitte produkt som oppnås ved foreliggende serie, er derfor en indikasjon på at det er blitt oppnådd en god optimalisering av holdfasthets- og duktilitetsegenskapene.

Ved de ovenfor anforte forsok ble det anvendt en sveising i overensstemmelse med den s.k MIG-metode, men tilsvarende forsok er også blitt gjort i overensstemmelse med TIG-metoden, og lignende resultater er blitt oppnådd med denne.

Forsok er også blitt utfort med sveiseelektroder inneholdende niob, og de derved oppnådde resultater overensstammer i det alt vesentlige med dem som ble oppnådd ved anvendelse av titanholdige elektroder.

Claims (2)

1. Sveiseelektrode for sveising av stål, særligtherdbart korrosjonsbestandig stål, hvilken elektrode er dannet av en stållegering inneholdende 11-1<!>+ % krom, 3-8 % nikkel, 0,01-0,1 % carbon, 0,25-2,00 % mangan, 0-3,5 % molybden samt en sterk karbiddanner, fortrinnsvis titan eller niob, idet resten er jern' bortsett fra vanlige forurensninger, karakterisert ved at den sterke karbiddanner er tilstede i en slik mengde at forholdet i den dannede sveisestreng er hoyst 1.

2. Sveiseelektrode ifolge krav 1,karakterisert ved at forholdet i den dannede sveisestreng er er 0,1-0,7.