NO790240L - Sveiseelektrode. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sveiseelektrode for sveising av støpejern. Spesielt angår oppfinnelsen en sveiseelektrode for høyspenningsbuesveising omfattende en kjernetråd av en nikkel-jernlegering og utstyrt med et metallbelegg og videre omfattende et flussmiddel.

Denne elektrode kan benyttes med vekselstrøm eller

likestrøm uten overoppheting.

Hittil er det kjent at elektroder med en jernholdig legeringskjerne til sveising av støpejern blir meget varm ved sveiseavsetning. Disse elektroder ifølge teknikkens stand blir noen ganger så varme at elektrodebelegget brytes ned etter at 2/3 av elektroden er forbrukt, slik at den gjenværende elektrode gjøres ubrukbar og må kasseres. Dessuten er disse elektroder ifølge teknikkens stand ømfintlige overfor behandling på grunn av følsomhet for alvorlig overoppheting. Disse mangler er betydelige da støpejernselektroder med nikkel-jernkjerne gir mange vesentlige fordeler ved sveising av støpejern, og da de hyppig benyttes til dette formål.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en elektrode for høyspenningsbuesveising som ikke opp-viser de til nå foreliggende mangler, og oppfinnelsen angår således en sveiseelektrode for høyspenningsbuesveising omfattende en kjernetråd av en nikkel-jernlegering med sterkt redusert overhetirig under sveising, der kjernétråden har et metallbelegg valgt blant kobber, sølv og legeringer derav, og denne sveiseelektrode karakteriseres ved at metallbelegget igjen er belagt med et sveiseflussmiddel med en sammensetning i vekt-% på opptil 25% nikkelpulver, 4-18% nikkelbelagt magnesiumpulver, 18-

47% av et jordalkalimetallkarbonat, 5-18% av et antioksydasjonsmiddel, opptil 11% jernpulver, 2-13% kobberpulver, 7-11% kalsium-

fluorid, 4-24% karbonstoffer, 1-6% leire, hvilket sveiseflussmiddel er blandet med natrium- eller kaliumsilikatbindemiddel i en mengde fra 40-50% av det totale flussmidddelbelegg, hvilket sveiseflussmiddel utgjør fra 18-52% av den totale elektrodevekt.

I den senere tid er det prøvet å komme frem til en virkelig overlegen sveiseelektrode for sveising av "støpejern. Av spesiell viktighet var ønsket om å frembringe en elektrode av nikkel-jerntypen til bruk på støpejern, som ikke ble alvorlig overopphetet ved sveiseavsetning.

Etter utstrakt forskning ble det oppdaget at elektroder ifølge oppfinnelsen med nikkel-jernkjerner, men på overflaten omgitt av et tynt sjikt av en legering med høy ledningsevne, slik som kobber-og sølvlegeringer, ga betraktelig redusert overoppheting. "Nikkel-jern", slik det heri benyttes, betyr legeringer som inneholder jern og nikkel, slik at nikkelinnholdet er mellom 40 og 65 vekt-%.

Ved fortsatte undersøkelser ble det funnet at tykkelsen av det ledende ytre sjikt av sølv-eller kobberlegering, anbrakt på den ytre sylindriske overflate av kjernetråden som ga de beste resultater ifølge oppfinnelsen, kunne defineres innen et område som kan bestemmes på følgende måte:

Minimal tykkelse av det ledende sjikt

i mm = 0,013 . (diameteren av kjerne-

tråden i mm)

Maksimal tykkelse av det ledende sjikt

i mm = 0,019 . (diameteren av kjerne-

tråden i mm) .

For fagmannen, vil det være tydelig at ledende sjikt av rent kobber eller rent sølv gir optimale resultater, men også at sølv legert med andre elementer og kobber legert med andre elementer, vil gi akseptable resultater der den termiske ledningsevne i den resulterende legering ikke drastisk påvirkes.

En typisk sveiselektrode av denne type består av

følgende elementer:

En kjernestav av en legering av nikkel og jern med hovedsakelig 58-60 vekt-% nikkel. Hele den ytre sylindriske overflate av kjernen er utstyrt med et sjikt av kobber. Hvis det antas at kjernen har en diameter på 3,17 mm, må tykkelsen av overflatekobbersjiktet på grunnlag av de forannevnte matemat- iske ligninger, ligge innen området 0,043 mm til 0,061 mm. Kobbersjiktet kan anlegges på kjerneoverflaten ved hjelp av flere forskjellige fremgangsmåter, velkjente i teknikkens stand, slik som elektrolyse eller påsprøyting.

Ifølge oppfinnelsen er et flussbelegg fordelt på kjernen av elektrodene. Mengden av flussbelegget i vekt-% "av elektroden ifølge oppfinnelsen, sammenlignet med den totale vekt av elektroden er som følger:

Eksempler på brede og foretrukne områder av flussbelegget ifølge oppfinnelsen er som følger, uttrykt i vekt-%:

Som vel kjent, i teknikkens stand, er flussbelegget utstyrt med et egnet bindemiddel slik som natriumsilikat eller kaliumsilikat for å understøtte adhesjonen til elektrodekjernen. Bindemidlet blandes med flussmidlet i meng'der tilsvarende 40-50 vekt-% bindemiddel, beregnet på det totale flussbelegg.

Ved sveiseavsetning ble det funnet at elektrodene

ifølge oppfinnelsen avsatte sveiseavsetninger med nodulær grafitt. Dette er bemerkelsesverdig da nærværet av den nodulære grafitt i sveiseavsetningene ikke bare gir en struktur som er

høyst ønskelig ved støpejern, men denne struktur indikerer også maksimal duktilitet i sveisemetallavsetningen.. Elektrodene ifølge oppfinnelsen har også ekstremt gode sveisbarhetsegenskaper ved stillings- og ut-av-stilling-sveising. Videre gir disse elektroder ved sveising en myk sveisebue og en jevn elektrode-avbrenning, og de senker seg ikke inn i støpejernsbasismetallet ved sveiseavsetning, og således fremkommer minimal basismetall-gjennomtrengning og fortynning, noe som vanligvis er større problemer ved sveising av støpejern. Videre ga elektrodesveise-avsetningene spesielt god slaggdekning, med solide og estetisk godt utseende sveiseavsetninger.

Som nevnt ovenfor gir. flussmidlet ifølge oppfinnelsen sammen med sveisestaven en meget god skjøt som inneholder nodulær grafitt. Dette fordi flussmidlet inneholder nikkelbelagt magnesium som er et noduleringsmiddel for grafitt.

Videre er karboninnholdet i flussmidlet relativt høyt, 4-20 vekt-%, noe som understøtter en fluid sveiseavsetning. For imidlertid å unngå dannelse av grafittflak i sveiseavsetningen, noe som svekker sveisesømmen, er magnesium inkludert i flussmidlet for effektivt å nodulere grafitten.

Magnesiumpartiklene er nikkelbelagt for å beskytte magnesium fra å oksydere ut under sveisingen, slik at det effektivt kan oppnås en grafittisk nodulær struktur i sveisesømmen. I tillegg inneholder også flussmidlet desoksyderingsmidler som beskytter magnesium.

De andre bestanddeler som angis ovenfor i flussmidlet, dvs. alkalimetallkarbonat, kalsiumfluorid, leire osv., virker også som beskyttende dekke for å muliggjøre at de ønskede reak-sjoner foregår i sveisen. For eksempel sikrer flussmidlet kobberopptak i sveiseavsetningen og øker i tillegg sveiseleger-ingens fluiditet.

Flussmidlet ifølge oppfinnelsen gir således tallrike fordeler både med henblikk på å regulere de metallurgiske reak-sjoner i den smeltede sveiseavsetning for å danne en nodulær struktur som er meget duktil, samt med henblikk på en glattfjevn avsetning.

Av spesiell viktighet er den fordel at elektrode ifølge oppfinnelsen kan benyttes med bruk av både vekselstrøm og like-strøm. Ved sveiseavsetning arbeider således elektrodene betraktelig kaldere enn elektroder til sveising av støpejern ifølge teknikkens stand. Elektrodene ifølge oppfinnelsen kan utnyttes 100% uten medfølgende overopphetingsproblemer..

Claims (1)

1. Sveiseelektrode for høyspenningsbuesveising omfattende

   en kjernetråd av en nikkel-jernlegering med sterkt redusert over-heting under sveising, der kjernetråden har et metallbelegg valgt blant kobber, sølv og legeringer derav, karakterisert ved at metallbelegget igjen er belagt med et sveiseflussmiddel med en sammensetning i vekt-% på opptil 25% nikkelpulver, 4-18% nikkelbelagt magnesiumpulver, 18-47% av et jordalkalimetallkarbonat, 5-18% av et antioksydasjonsmiddel, opptil 11% jernpulver, 2-13% kobberpulver, 7-11% kalsiumfluorid, 4-24% karbonstoffer, 1-6% leire, hvilket sveiseflussmiddel er blandet med natrium- eller kaliumsilikatbindemiddeli en mengde fra 40-50% av det totale flussmiddelbelegg, hvilket sveiseflussmiddel ut-gjør fra 18-52% av den totale elektrodevekt.