NO164024B - Analogifremgangsm te for fremstilling av terapeutisk aktive enantiomerer av substituerte fenylazacykloalkaner. - Google Patents

Description

Sveiseelektrode for buesveisning.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en sveiseelektrode for elektrisk buesveisning som er egnet til bruk for forbindings- eller påleggsveisning av rustfritt stål, særlig stål med ferrit-martensitisk eller ferrit-martensit-austenitisk struktur for å tilveiebringe et sveisegods med høye mekaniske styrkeegenskaper, god korrosjonsmotstand og god slitasjestyrke.

Det er kjent at austenitisk rustfritt stål i glødet tilstand har en meget lav strekkgrense sammenlignet med andre konstruksjonsstål. Hertil hører de grupper som populært går under betegnelsen 18-8 (18 % Cr, 9-11% Ni), 18-8-Mo (18 % Cr, 11-14 % Ni + ca. 1-4 % Mo), 25 — 12

(25 % Cr, 12 % Ni), 25-20 (25 % Cr, 20 % Ni) m.fl. Det nedsmeltede sveisegods har som regel noe høyere strekkgrense itøglødet tilstand, men derimot lavere forlengelse og slagseighet enn tilsvarende grunnmateri-

ale. Etter austenit-glødning begynner sveisegodsets egenskaper å nærnu seg grunnmaterialets egenskaper.

De øvrige grupper av rustfritt stål har betydelig høyere strekkgrenseverdier enn de austenitiske stål, men har til gjengjeld betydelige ulemper sett fra et sveisesynspunkt. Hertil hører følgen-de strukturgrupper:

For at en sveiset konstruksjon av stal fra den sistnevnte gruppe skal få tilfredsstillende mekaniske egenskaper, eller den for kvaliteten maksimale korrosjonsmotstand, må den glødes etter sveisin-gen. Sveisegodset i disse tre stålgrupper har meget lav slagseighet, i uglødet tilstand av og til under 1,0 kpm/cm 2. Glødning etter sveisii gen forbedrer slagseigheten noe, men selv det glødede sveisegods får sjelden høyere slagseighet enn 2-3 kpm/cm 2.

Sveiseelektroden for elektrisk buesveisning som, som nevnt, er egnet til bruk for forbindings- eller påleggsveisning av rustfritt stål, særlig stål med ferrit-martensitisk eller ferrit-martensit-austenitisk struktur er karakterisert ved at den i form av ubelagt tråd eller tråd sammen med belegg gir et sveisegods inneholdende følgende strukturpåvirkende legeringsbestanddeler:

hvorunder disse legeringsbestanddeler skal være innbyrdes avpasset på den måte at kromekvivalenten plus nikkelekvivalenten er minst 24,5 og høyst % 1 og 1,4 x kromekvivalenten minus nikkelekvivalenten er minst 16 og høyst 19,3, hvorved kromekvivalenten defineres som summen av % Cr + % Si + % Mo og nikkelekvivalenten som summen av % Ni + 0,5 x % Mn + 30 x % C + 30 x % N, og hvorved sveisegodsets struktur i sveiset eller i sveiset og anløpet tilstand inneholder ferrit, martensit og austenit, slik sammensatt at det oppnåes høye mekaniske holdfasthetsegenskaper, god korrosjonsbestandighet og god slitasjebestandighet

Sveiseelektroden ifølge oppfinnelsen gir således et sveisegods som har en struktur sammensatt av ferrit, martensit og austenit. Ved å avveie disse tre strukturelementer på en bestemt måte, fåes et sveisemetall med meget høy strekkgrense både i glødet og uglødet tilstand. Samtidig holder slagseigheten seg på et helt antagelig nivå.

En annen karakteristisk egenskap ved sveisegodset er den at avspenningsglødning kan foregå ved lavere temperatur enn for de øvrige rustfri stålgrupper. Optimale styrkeegenskaper kan således oppnåes ved glødning i temperaturområdet 550-650°C. Dette er en fordel ved fremstillingen av trykk-kar, reaktorer eller andre sveisede konstruk-sjoner, hvor en avspenningsglødning er ønskelig. Ved å gløde i de nevnte temperaturintervaller, blir risikoen for deformasjoner og form-forandringer minimal. Dessuten kan man i foreliggende tilfelle hvor en konstruksjon er av en slik størrelsesorden at en total glødning er utelukket, meget lett foreta en lokal avspenningsglødning ved en egnet oppvarmningsanordning, f.eks. en gasolbrenner.

Sveisegodset ifølge oppfinnelsen skal ha et meget lavt karboninnhold, dvs. under 0,05 %, fortrinnsvis under 0,04 %. Herved unn-gåes eventuell utskilling av karbider under glødning og avkjøling. Karbonet utskilles fra martensitfasen som jevnt fordelte karbider, hvorfor noen utskilling i korngrensen ikke forekommer.

En omfattende undersøkelse av sveisegodsets mekaniske egenskaper er utført. På helsveisede prøvestaver, type 7C70 ifølge SIS 112113 (Svenske industrinormer), som er tatt ut av sveisefuger utført ifølge IIW:s Document II-C-44-59 (International Institute of Welding) eller DIN 1913 bl. 2 (Deutsche Industrie-Normen), fikk man følgende verdier:

Som sammenligning angis det nedenfor tilsvarende verdier for sveisegods av vanlige rustfri typer:

Ifølge en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen består sveiseelektroden av en kjernetråd og etelektrodedekke. Kjernetråden har ifølge denne utførelsesform en sammensetning som stemmer overens med, eller ligger meget nær opp til sammensetningen av det ønskede sveisegods. Dekket består i dette tilfelle av slaggdannende stoffer, buestabiliserende stoffer, flussmiddel, samt eventuelt legeringsstoffer, desoksydasjonsmidler og plastifiserende stoffer.

Det ligger innenfor oppfinnelsens ramme å anvende en kjernetråd av ulegert eller lavlegert stål, hvorunder de nødvendige legerings tilsetninger tilføres ved å innføre disse i dekket. Mengden av legeringsstoffer i dekket må naturligvis avpasses etter kjernetrådens analyse, slik at den tilsiktede sammensetning av sveisegodset kan oppnåes. En lignende fremgangsmåte er kjent fra før fra det amerikanske patentskrift 2 990 301, som imidlertid går ut på et sveisegods av austenitisk 18-8-type.

Av hensyn til at karboninnholdet hos et sveisegods må holdes lavt, og at forholdet mellom ferrit, martensit og austenit må balanse-re innen relativt snevre grenser, foretrekkes den første fremgangsmåte,, dvs. kjernetrådens analyse stemmer overens med, eller ligger meget nær opp til sveisegodsets analyse.

En ytterligere utførelsesform består i å anvende en sveiseelektrode uten belegg. Elektrodens sammensetning må i dette tilfelle stemme overens med den tilsiktede sammensetning av sveisegodset. Denne utførelsesform er aktuell for sveisning i inert gassatmosfære. Som beskyttelsesgass anvendes en inert gass, fortrinnsvis argon eller argon blandet med 1-5 % oksygen. Ved beskyttelsessveising med wolfram-elektrode som strømkilde, tilføres tråden enten manuelt for hånd, eller nedmates i fugen automatisk fra en spole. Ved en annen sveiseme-tode opprettholdes lysbuen mellom arbeidsstykket og den gjennom brenne-ren automatisk nedmatede tråd (= konsumerbar elektrode). I begge tilfelle omspyles elektroden av den tidligere nevnte edelgass eller gass-blanding.

Udekket tråd skal videre kunne anvendes som kontinuerlig elektrode ved pulverbuesveisning. Lysbuen opprettholdes mellom tråden og arbeidsstykket, og er omgitt av et beskyttelsesdekke av granulert sveisepulver (såkalt flussmiddel), som renner ned i passende dosserte mengder foran lysbuen. Sveisepulveret skal ha en slik sammensetning at det harmonerer med trådens analyse, dvs. det bør inneholde en passende mengde legeringsstoffer som kompensasjon for avbrenningen i lysbuen.

Ifølge en ytterligere utførelsesform består sveiseelektro-

dens metalliske del, som i det foregående er kalt kjernetråd, av et rør av ulegert eller lavlegert stål, i hvis hulrom er innleiret lege-ringsstof f er i granulert form og i den nødvendige mengde, og av en art som kreves for å oppnå den tilsiktede sammensetning av sveisegodset. Rundt den rørformede tråd kan det eventuelt anbringes et dekke.

Belegget eller dekket utgjøres av slaggdannende stoffer,

samt flussmiddel. Disse stoffer er i det følgende gitt den felles be-tegnelse flussmiddel. Flussmiddelets oppgave er å gi elektroden gode sveiseegenskaper, samt i kjemisk-metallurgisk henseende å medvirke til at det oppnåes et rent og homogent sveisegods.

Flussmiddelet utgjøres fortrinnsvis av kalsiumkarbonat, kalsiumfluorid og titandioksyd. Foruten flussmiddel kan en viss mengde legeringsstoffer inngå i dekket, og også desoksydasjonsmiddel. Lege-ringsstof fene må i de fleste tilfeller være tilstede for å kompensere for den avbrenning som lysbuen forårsaker på kjernetrådens legerings-innhold.

Som desoksydasjonsmidler har ferrosilisium, ferrotitan og ferromangan vist seg hensiktsmessige. Da disse ferrolegeringer, til tross for det lavest mulige karboninnhold, gir en ikke ønsket økning av sveisens karboninnhold, foretrekkes ferrosilisium og elektrolytisk utfelt manganmetall. Mangan utgjør dessuten et legeringsstoff, og til-føres for å kompensere for avbrenningen i lysbuen i likhet med ferro-krom, ferromolybden og nikkel.

Beleggmassen kan påføres kjernetråden ved neddypping i en suspensjon av det ovenfor beskrevne flussmiddel og legeringsstoffene i pulverform, samt et bindemiddel og vann. på grunn av at neddyppings-metoden er alt for tidskrevende, foretrekkes ekstruderingsmetoden, hvorunder foruten flussmiddel, legeringsstoffer og bindemiddel også en viss mengde plastifiserende stoffer inngår i beleggmassen.

Som plastifiserende stoff har visse vannholdige aluminiumsilikater, f.eks. kaolin, bentonit, eyrit vist seg å være egnet til å gi

en konsistens som er ønskelig for ekstrudering under høyt trykk. De nevnte aluminiumsilikater har som regel en viss uheldig virkning på sveiseslaggens viskositet. Det er derfor funnet hensiktsmessig å be-grense de vannholdige aluminiumsilikater til ca. 8 % av beleggets vekt.

Ved å tilføre en viss mengde zirkonium, enten i oksydform eller fortrinnsvis i silikatform, motvirkes de plastifiserende stof-fers uheldige virkning. Et visst forhold må herunder herske på den ene side mellom tilført mengde zirkoniumsilikat og vannholdige alu-miniums ilikater.

Som eksempel på en egnet dekkesammensetning ifølge oppfinnelsen skal anføres:

Summen av innhold av kalsiumkarbonat, kalsiumfluorid og titandioksyd må derunder ikke overskride 85 %. Forholdet mellom til-ført mengde zirkonium og plastifiserende stoffer kan uttrykkes gjennom følgende formel: Vektmengde zirkoniumoksyd n 75 2 5 — Vektmengde kaolin eller bentonit og eyrit

eller fortrinnsvis 1,25 - 2,0.

Til 100 vektdeler av ovennevnte tørrpulverblanding tilset-tes som bindemiddel vannglass i en mengde av 12-22 vektdeler. Vannglass kan utgjøres av bare natronvannglass eller en blanding av natron-og kalivannglass„ Molekylarforhold :

De elektroder og sveisemetoder som er anført i det foregående, er i første rekke bestemt for et grunnmateriale i form av støpe-gpds, stålplater, stangstål, smigods osv. med omtrent samme analyse og lignende styrkeegenskaper som det tilsiktede sveisegods.

Sveiseelektroden ifølge oppfinnelsen har imidlertid også vist seg hensiktsmessig å anvende for stål med 13-14 % krom, varieren-de karboninnhold og med ferrit-, martensitisk struktur. Herved oppnåes en sveis med bedre mekaniske egenskaper enn de som oppnåes med konvensjonelle 13 % kromstålelektroder.

Under forutsetning av at korrosjonsforholdene er hensiktsmessige, kan de i det foregående beskrevne elektroder også anvendes for sveising av andre typer av rustfrie stålsorter eller ved material-kombinasjoner, hvor høye mekaniske egenskaper og stor slitasjestyrke er en fordel ved den sveisede konstruksjon.

Claims (3)

1. Sveiseelektrode for elektrisk buesveisning, egnet til bruk for forbindings- eller påleggsveisning av rustfritt stål, særlig stål med ferrit-martensitisk eller ferrit-martensit-austenitisk struktur, karakterisert ved atden i form av ubelagt tråd eller tråd sammen med belegg gir et sveisegods inneholdende følgende strukturpåvirkende legeringsbestanddeler: hvorunder disse legeringsbestanddeler skal være innbyrdes avpasset på den måte at kromekvivalenten plus nikkelekvivalenten er minst 24,5 og høyst 27 og 1,4 x kromekvivalenten minus nikkelekvivalenten er minst 16 og høyst 19,3, hvorved kromekvivalenten defineres som summen av % Cr + % Si + % Mo og nikkelekvivalenten som summen av % Ni + 0,5 x % Mn + 30 x % C + 30 x % N, og hvorved sveisegodsets struktur i sveiset eller i sveiset og anløpet tilstand inneholder ferrit, martensit og austenit, slik sammensatt at det oppnåes høye mekaniske holdfasthetsegenskaper, god korrosjonsbestandighet og god slitasjebestandighet.

2. Belagt sveiseelektrode i henhold til krav 1, karakterisert ved at belegget består av 25-45 % kalsiumkarbonat, 20-40 % kalsiumfluorid, 1-10 % titandioksyd, 1-8 % plastifiserende stoffer, 1-12 % zirkoniumsilikat samt 10-30 % desoksyderende og lege-rende stoffer.

3. Belagt sveiseelektrode i henhold til krav 1-2, karakterisert ved at summen av innholdet av kalsiumkarbonat, kalsiumfluorid og titandioksyd i belegget er mindre enn 85 % av beleggets vekt og at forholdet mellom vektmengden zirkoniumsilikat og plastifiserende stoffer skal være minst 0,75:1 og høyst 2,5:1.