SE424826B - Ickesmelt svetspulver for pulverbagsvetsning - Google Patents

Ickesmelt svetspulver for pulverbagsvetsning

Info

Publication number
SE424826B
SE424826B SE7812074A SE7812074A SE424826B SE 424826 B SE424826 B SE 424826B SE 7812074 A SE7812074 A SE 7812074A SE 7812074 A SE7812074 A SE 7812074A SE 424826 B SE424826 B SE 424826B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
welding
powder
welding powder
weld metal
slag
Prior art date
Application number
SE7812074A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7812074L (sv
Inventor
K Nagano
T Takami
K Koyama
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of SE7812074L publication Critical patent/SE7812074L/sv
Publication of SE424826B publication Critical patent/SE424826B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362Selection of compositions of fluxes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3602Carbonates, basic oxides or hydroxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3607Silica or silicates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3608Titania or titanates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/361Alumina or aluminates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

7812074-8 F r användning av en elektrisk likströmskälla med en låg ström- styrka, ökar syrehalten vid det resulterande svetsgodset mar- kant och när svetsningen genomföras med en växelström, så ökar kvävehalten i svetsgodset, varför det ej är möjligt att erhålla god seghet hos svetsgodset i båda fallen.
De flesta vanliga svetspulverkompositioner för pul- verbågsvetsning, i synnerhet smälta svetspulverkompositioner, innehåller SiO2 och Mn0 som huvudkomponenter i syfte att till- försäkra en lätt framställning av dem och även för att de medför en god smältning, men dessa komponenter är icke-stabi- la oxider som med lätthet_sönderdelas till syre och metaller- na när de bringas i kontakt med svetsbågens höga temperatur, varför slaggavlägsnandet försvåras på grund av mellanytaener- gin mellan svetsgodset och slaggen, varvid svetsgodset tende- rar att innesluta slaggen och syrehalten i svetsgodset ökar, varigenom segheten hos svetsgodset sänkes. Dessa problem med de vanliga svetspulverhmmpsitníærna försvåras ytterligare när de användas vid liggande vertikalsvetsning.
I syfte att övervinna dessa problem beskrives svets- pulverkompositioner i japanska patentpublikationerna nr, 7 Sho 40-18410 och nr Sho 52-19815 samt japanska öppenläggnings- skriften nr Sho 50-62832, men det har visat sig att dessa svetspulverkompositioner ej tillfredställer såväl fordran be- träffande Charpy-slagseghet hos svetsfogar, det fordrade kri- 'tiska COD-värdet för svetsgodsetsom fordringarna på svetsbe- teende i de svetsade konstruktionerna, när nu dessa fordringar har skärpts. å Exempelvis är svetspulverkompositionen beskriven i Sho 40-18410 avsedd att uppfylla såväl fordran på Charpy-slag- seghet som på svetsbeteende, men halten av SiO2 hål- les låg och avsevärda mängder av TiO2 och CaO har inblandats, varför slagglossningsförmågan försämras av att slaggen klib- bar fast på strängytan på grund av utskiljningen av en komp- lex oxid (Ca0Ti02) med hög smältpunkt. Även om Charpy-slagseg- heten vid Oo C är god eftersom syrehalten i svetsgodset mins- kar, så sjunker Charpy-slagsegheten kraftigt vid minus-tempe- '7812074-8 F raturer på grund av att mikrostrukturen hos svetsgodset ej är tillräckligt fin.
Svetspulverkompositionen beskriven i Sho 52-19815 åstadkommer ej en tillfredsställande stabilitet för bågen, varför strängformerna är kraftigt varierande och denna svets- pulverkomposition kan åstadkomma endast låga Charpy-slagseg- heter och otillfredsställande värde för kritiska COD vid låga temperaturer. ' Svetspulverkompositionen beskriven i öppenläggnings- skriften Sho 50-62832 kan i viss mån uppfylla fordran på Charpy-slagseghet vid låga temperaturer men den innehåller Ti och B i en sådan form att mängden av Ti02 är liten, vilket resulterar i en otillräcklig koncentration av Ti och det er- hållna svetsgodset erhåller ej tillräckligt sänkt syrehalt, d.v.s. tillsatsen av Ti och B bidrager ej helt till förfi- ningen av svetsgodsets mikrostruktur och ett gott kritiskt COD-värde vid låga temperaturer kan därför ej erhållas.
Föreliggande uppfinning beskrives under hänvisning till bifogade ritningar.
Fig. l är ett diagram som visar relationen mellan syrehalter i svetsgods och halterna av CaF2 och MgO.
Fig. 2 är ett diagram som visar relationen mellan koncentrationen av Ti i svetsgods och halterna av TiO2 och Al203 i svetspulverkompositionen.
Fig. 3 visar schematiskt den liggande vertikalsvets- ningen med användning av svetspulverkompositionen enligt fö- religgande uppfinning.
Fig. 4 visar svetsfogen använd i exemplen l, 2 och 6.
Fig. 5 visar svetsfogen använd i exempel 3.
Fig. 6 visar svetsfogen använd i exemplen 4 och 5.
Förevarande uppfinnare har genomfört olika, grund- läggande experiment för att utveckla nya svetspulverkomposi- tioner på ett helt avvikande sätt att närma sig problemet än vad som gjorts för de vanliga svetspulverkompositionerna. Re- sultaten av experimenten visas i fig. l och fig. 2. Fig. l vi- sar relationen mellan syrehalterna i svetsgodset och halterna »7812074-8 F av CaF2 och MgO i svetspulverkompositionen. För erhållande av resultaten visade i fig. l har följande experiment genomförts.
I I svetspulverkompositionen CaF2-MgO-AIZO3-TiO2-SiO2, sattes viktförhållandet bland AIZO3, TiO2 och SiO2 såsom Al203 : TiO2 : SiO2 = 4 : 4 : l och mängderna av CaF2 respek- tive MgO ändrades i området från 0 till 50 a och i området från 16 till 40 % för att framställa 40 varianter av svetspul- verkompositionen. Sedan genomfördes en liggande vertikalpul- \ versvetsning med strängen på en plåt av ett svetskonstruk- tionsstål under användning av ovannämnda framställda svetspul- verkompositioner i kombination med en svetstråd av 3,2 mm i diameter och innehållande 1,5 % Mn. Svetsströmkällan var av likström med positiv anslutning, och svetstillstånden var: strömtäthet : 350 A, spänning : 27 - 28 V, och svetshastighet: ,50 cm/min. _ Prover uttogs från svetsgodsen som erhölls och ana- lyserades medelst en vakuumsmältmetod för att bestämma deras syrehalter. Relationerna mellan syrehalterna i svetsgodsen och mängden av CaF2 och MgO i svetspulverkompositionerna reg- lerades för att giva de resultat som visas i fig. l. Enligt dessa resultat sjunker syrehalten i svetsgodset när mängden av CaF2 ökar, men den förblir i det närmaste konstant när mängden av CaF2 är 26 % eller högre. Det framgår även av re- sultaten att syrehalten sjunker när mängden av MgO ökar.
Fig. 2 visar relationen mellan koncentrationen av Ti i svetsgodset och mängderna av TiO2 och Al2O3 i svetspul- verkompositionen.
I I syfte att erhålla resultaten visade i fig. 2 ge- nomfördes följande experiment: I svetspulverkompositionen av CaF2-MgO-Al2O3-TiO2- SiO2 sattes förhållandet bland CaF2, MgO och Si02 som CaF2 : MgO : SiO2 = 4 : 5 : l, och halterna av TiO2 och Al2O3 föränd- rades i området från 0 till 60 %-respektive i området från 10 till 30 % för att framställa 30 varianter av svetspulverkom- positionen.
Svetsning genomföres under samma tillstånd som ovan. 7812074-8 angivits med användning av dessa svetspulverkompositioner.
Prover uttogs från svetsgodsen genom borrning och underkasta- des kvantitativ bestämning av Ti. Relationen mellan koncentra- tionen av Ti i svetsgodsen och mängderna av TiO2 och Al2O3 i svetspulverkompositionerna reglerades för att giva resulta- ten visade i fig. 2.
Som det framgår av resultaten ökar koncentrationen av Ti i svetsgodset när mängden av TiO2 i svetspulverkomposi- tionen ökar, och ävenså ökar koncentrationen när mängden av Al2O3 ökar. Skälet till varför koncentrationen av Ti i svets- godset ökar när mängden av Al2O3 ökar är det att smältpunkten hos svetspulverkompositionen sänkes genom den ökade mängden av Al2O3 i kompositionen, så att TiO2 aktiveras och med lätt- het sönderdelas till Ti och syre. Ti i kombination med en li- ten mängd av B har markant verkan på mikrostrukturen hos svets- godset och om kombinationen hålles inom ett lämpligt område kan den förbättra såväl Charpy-slagsegheten som det kritiska COD-värdet vid låg temperatur.
Under övervägande av ovannämnda resultat i betrak- tande av svetsbeteendet som beskrives i det efterföljande och verkan av enskilda svetspulverkomponenter, har förevarande uppfinnare funnit att utmärkt svetsbeteende och utmärkta svetsfogar med goda Charpy-slagsegheter vid låga temperaturer kan erhållas genom användning av svetspulverkompositionen fallande inom området som definieras i föreliggande uppfinning.
Den ickesmälta typen av svetspulverkomposition för pulverbågsvetsning i enlighet med föreliggande uppfinning in- nehåller 13 - 30 % TiO2, 5 - 50 %, företrädesvis 10 - 26 % CaF2, 20 - 40 %, företrädesvis 24 - 40 % MgO, l2 - 30, före- träaesvis 12 - za s A12o3, siozá [zo - (s caFZ) , 3], före- trädesvis 3 - 9 % Si02, och 0,1 - 1,0 % BZO3, med den totala mängden av ovannämnda komponenter liggande i ett område från 70 till 97 %.
För syftet att erhålla en låg syrehalt med Ti-B i svetsgcds med goda mekaniska egenskaper, i synnerhet seghet vid låg temperatur, innehåller svetspulverkompositionen enligt föreliggande uppfinning TiO2 som en huvudkomponent, tillsam- -7812074-8 mans med B2O3, och Ti och B överföras från svetspulvret in i svetsgodset, varvid överföringen av Ti befrämjas av Al203 och syrehalten i svetsgodset sänkes med hjälp av CaF2 och MgO.
Enligt föreliggande uppfinning förbättras slagg- lossningsförmågan i snäv fog genom den synergistiska verkan av TiO2 och Al2O3, varvid eldfastheten hos svetspulvret för- bättras genom MgO så att det förhindras att falla ned på strängen, d.v.s. formen och glansen hos strängen förbättras av Al2O3 och SiO2. I-synnerhet är halten av Si02 begränsad för att korrespondera med halten av CaF2 för att därigenom er- hålla en låg syrehalt, varigenom den erfordrade bågstabilite- ten upprätthålles. CaF2 är vidare effektiv för att förhindra slagginneslutning i svetsgodset. I föreliggande uppfinning be- gränsas därför halterna av de enskilda komponenterna hos svets- pulverkompositionen så att det åstadkommas en synergistisk verkan på kvaliteten hos erhållet svetsgods och svetsbeteen- det. b I det efterföljande lämnas förklaringar till skälen att begränsa halterna för svetspulverkomponenterna enligt fö- religgande uppfinning.
* TiO2 inför titan i svetsgodset genom svetsbågen och är en oumbärlig sur komponent för att förbättra segheten hos svetsgodset och för att underlätta slagglossningsförmågan hos det inledande slaggskiktet i en fog med snäv vinkel, i synner- het för att vid liggande vertikal svetsning göra strängytan 'slät och minska antalet koppärr. Emellertid gäller att när TiO2-halten överskrider den övre gränsen 30 %, titankoncentra- tionen i svetsgodset blir alltför hög så att i fallet med en flersträngssvetsning svetsgodset blir sprött genom utskilj- ning av titanföreningar föranlett av återvärmningsverkan, och viskositeten hos slaggen blir alltför låg så att det är omöj- ligt att reglera svetssträngen och strängytan tenderar att bli oregelbunden.
När å andra sidan halten.av TiO2 är mindre än 13 %, försämras formen och ytkvaliten hos strängen och slaggen klib- bar fast på strängytan så att det blir mycket svårt att av- skilja slaggen i fogen och det är omöjligt att erhålla en för- 7812074-8 F . bättrad seghet hos svetsgodset på grund av otillräcklig titan- koncentration.
Som källa för TiO2 i föreliggande uppfinning kan man använda rutilsand, titanmjöl, anatas och syntetisk rutil fram- ställd från ilumenit genom att avlägsna järnhalten därifrån, och dessa källor tillsättas i en mängd av 13 - 30 % på basis av TiO2.
CaF2 är effektiv för att sänka syrehalten i svets- godset, och syrehalten blir lägre när tillsatsen av CaF2 ökar, för att befrämja seghetsförbättringen genom titan och bor, för att markant öka flytbarheten hos slaggen, för att befrämja avskiljning av slaggen från det smälta stålet under svets- ningsoperationen, och för att minska slagginneslutningen. Verk- ningarna av CaF2 i svetspulvret har iakttagits och användandet av CaF2 i vanliga svetspulverkompositioner samansatta i hu- vudsak av SiO2 har prövats för att undvika en hög syrehalt i svetsgodset. När emellertid halten av CaF2 överskrider 15 %, blir bâgen instabil så därför har CaF2 ej blivit effektivt an- vänd och halten av CaF2 har generellt begränsats till lägre värden. Detta problem har lösts genom förevarande uppfinnare genom att begränsa tillsatsen av S102 och har nått fram till en slutsats att det är nödvändigt att tillsätta CaF2 i en mängd ej mindre än 5 %, företrädesvis ej mindre än 10 % i syf- te att effektivt' utnyttja funktionerna hos CaF2. Med en tillsats av CaF2 utöver 50 %, i synnerhet 26 %, kommer emellertid trots den reglerade tillsatsen av SiO2 bågen att bli instabil, föranledande bågavbrott och trådutsträckning varigenom ökas risken för slagginneslutning, och vidare sänkes viskositeten hos slaggen alltför mycket, vilket föranleder ge- nomdroppning och överrunnen svets. Av dessa skäl begränsas halten av CaF2 till området 5 - 50 %, företrädesvis 10 - 26 %.
Som källa för CaF2 i föreliggande uppfinning kan man använda rå fluorit, raffinerad fluorit, svetspulver på basis av CaF2, etc. som tillsättas i en mängd av 5 - 50 %, företrä- desvis 10 - 26 %, beräknat som CaF2_ Mgö är effektiv för att öka basiciteten hos slaggen, för att förhindra ökning av syrehalten i svetsgodset, för att 'l 7812074-s öka eldfastheten hos svetspulvret, och i synnerhet för att för- hindra genomdrobpning hos-den liggande vertikalsträngen, när MgO är närvarande i en mängd ej mindre än 20 %, företrädesvis ej mindre än 24 %. Med Mg0 halter överstigande 40 % blir bå- _gen instabil, föranledande slagginneslutning i svetsgodset och försämring av_glansen hos strängytan. Som källa för Mg0 i föreliggande uppfinning kan man använda magnesiumoxidklinker bunden med silikater, magnesiumoxidklinker_bunden med järn- oxider, elektrosmält magnesiumoxid, havsvatten-magnesiumoxid, lätt bränd magnesiumoxid, Mg0-haltig spinell i en mängd av 24 - 40 %, beräknat som MgO.
När Al2O3 tillsättes i en stor mängd tillsammans med TiO2 åstadkommas utmärkt synergistisk verkan, och den är spe- ciellt effektiv för att befrämja överföringen av titan från TiO2 till svetsgodset och för att förbättra slagglossningsför- mâgan hos det inledande slaggskiktet i fogen. Som här förut nämnts är Ti02 enbart effektiv för att förbättra slaggloss- ningsförmâgan hos det inledande slaggskiktet i fogen, men den- na förbättring ökas markant när Al2O3 är närvarande samtidigt som TiO2. Även mängden av Ti reducerad och överförd till svets godset ökar när mängden av Al2O3 ökar med bibehållande av sam- ma mängd av Ti02.
Al2O3 i svetspulvret reduceras också under svets- ningen och en liten mängd av Al överföres till svetsgodset. Om en lämplig mängd av Al är närvarande i svetsgodset, befrämjar Al seghetsförbättringen medelst titan och bor. Vidare kan sänkningen av viskositeten hos slaggen på grund av tillsatsen TiO2 och försämringen av strängformen förhindras genom till- sättningen av Al2O3 , vilken kan reglera slaggviskositeten till en grad erforderlig för erhållande av god strängform. Även försämringen av glansen hos strängytan, som ofta föranle- des när en svetspulverkomposition med låg halt av SiO2 använ- des, kan förhindras när Al2O3 är närvarande tillsammans med 'Tio2, För uppnående av ovan nämnda verkningar erfordras ej mindre än l2-% Al203, men om halten av Al2O3 i svetspulver- kompositionen överskrider 30 %, närmare bestämt 28 %, ökar r- 7812074-8 mängden av Ti reducerad från TiO2 till svetsgodset alltför kraftigt så att svetsgodset blir sprött, och koncentrationen av Al i svetsgodset ökas för att öka mängden av ferrit i mik- rostrukturen, vilket föranleder sprödhet hos svetsgodset, och vidare ökar viskositeten alltför kraftigt, föranledande en otillfredsställande strängform och svårighet beträffande agg- lomerering hos svetspulverkompositionen.
Som källa för Al2O3 i förevarande uppfinning kan man använda industriell kvalitet av raffinerad aluminiumoxid, kal- oinerad bauxit, chamott, muritklinker, andalusit, cement med hög aluminiumoxidhalt etc. i en mängd av 12 - 30 %, företrä- desvis 12 - za s, på basis av A12o3. A12o3 kan tillsättes skild från MgO eller kan tillsättas i form av spinell [MgO°Al2O3]. SiO2, som är en sur komponent, är nödvändig för reglering av viskositeten hos svetspulvret och för att för- glasa slaggen för att bibehålla en god glans hos strängytan.
S102 bindemedel och normalt ingår åtminstone 2 %. När emellertid en liggande vertikalsvetsning av flerskiktstyp genomföras med en likström med positiv anslutning med användning av en svets- pulverkomposition -innehållande en stor mängd av Siöz, så ökar syrehalten i svetsgodset markant, medförande försämring av segheten hos svetsgodset. När dessutom SiO2 är närvarande till- sammans med en stor mängd av CaF2 varierar bågkaviteten kraf- införes oundvikligen från andra svetspulvermaterial och tigt varför bågen ej stabiliseras och strängformen skadas av- sevärt. Ävensâ kommer koppärr med lätthet att bildas.
Den maximala halten av Si02 som kan undvika ovan- nämnda problem varierar beroende på halten av CaF2. Sålunda är den maximala halten av SiO2 3,3 dess övre gräns av 50 %, och den är 18,3 % när halten av CaF2 % när halten av CaF2 är vid är vid dess lägre gräns av 5 %. Korrelation mellan halten av SiO2 och halten av CaF2 är en linjär relation och kan uttryc- kas med följande formel - < (s sioz) = [20 - (a cazrz) . 3] Sålunda är den övre gränsen för SiO2 E20 - (% CaF2) : 3] %. 7812074-8 10 Mer föredraget är den övre gränsen för halten av _SiO2 9 %.
V Enligt föreliggande uppfinning kan gott svetsnings- beteende erhållas med en så låg halt av SiO2 som ovan defi- nierats, eftersom 13 - 30 % TiO2 som en sur komponent, och l2 - 30 %, företrädesvis 12 - 28 % Al2O3 för reglering av slaggviskositeten ingår.
Som källa för SiOà i föreliggande uppfinning kan man använda kvartssand, wollastonit, kaliumfältspat, etc. i ovan definierade mängd och beräknat som SiO2.
När BZO3 är närvarande i svetspulverkompositionen i en mängd ej mindre än 0,l %, överföres bor till svetsgodset K,och den så överförda boren bidrager till att likformigt för- fina mikrostrukturen hos svetsgodset i samarbete med titan och förbättra markant Charpy-slagsegheten och COD-egenskapen. När emellertid en alltför stor mängd av bor är närvarande i svets- .godset, minskas dess gynnsamma verkan på seghet hos svetsgod- set och dessutom.ökas risken för varmsprickning hos svetsgod- set, därför sätts den övre gränsen för B203-vid 1,0 %. som källa för BZO3 kan man använda borsyra, borax, kolemanit, tourmalin, borsilikatglas, danburit, kotoit, suanit, i en mängd av 0,1 - 1,0 %, räknat på basis av BZO3.
Det har visat sig att när den totala summan av ovan nämnda huvudkomponenter är mindre än 70 %, kan den önskade in- tegrerade verkan hos svetspulvret som en helhet ej uppnås, och sålunda kan man “ej erhålla svetsade fogar med förbättrad brottseghet vid låg temperatur och god strängform utan inre defekter.
Föroreningar, desoxiderings- och bindemedel, etc. införes oundvikligen i svetspulverkompositionen från defmindre mängd ingående svetspulvermaterialen i en mängd större än 3 %.
Därför kommer den totala halten av ovannämnda huvudkomponen- ter ej att överstiga 97 %. Sålunda är området för den totala halten av huvudkomponenterna 70 - 97 %. _ Som de mindre komponenterna andra än ovannämnda hu- vudkomponenter kan nämnas ett bindemedel såsom alkalisilika- ter; t.ex. natriumsilikat, kaliumsilikat och litiumsilikat; 7812074- 8 ll en bågstabiliserare såsom karbonater av Ca, Ba, Sr, Na, K och Mn; fluorider av Mg, Al och Si; oxider och fluorider av Zr, K, Na och Li, järnpulver och desoxiderande och legerande medel såsom metallpulver, t.ex. Si, Mn, Ni, Mo och Cr, deras lege- ringar och deras järnlegeringar och dessa kan selektivt sättas till svetspulverkompositionen i en mängd ej större än 30 %.
Dessa mindre komponenter sättas till svetspulverkompositionen och kvarblir däri efter torkning och bränning av svetspulver- kompositionen.
Tillsatsen av karbonaterna Ca, Ba, Sr, Na, K ofl1Rm är effektiv för att förbättra bågstabiliteten och minska väte- absorptionen hos svetsgodset, men å andra sidan kommer ofta gaser alstrade genom den termiska sönderdelningen av före- ningarna och föranledd av bågvärmetd föranleda koppärr.
Därför är det önskvärt att mängden av dessa karbonater som sättes till svetsmedelskompositionen hålles vid 7 vikt-% eller mindre på basis av den totala svetspulverkompositionen, I syn- nerhet när CaC03 tillsättes i en mängd överstigande 15 %, rea- ggerar det med TiO2 för att bilda CaOTi02 som har en hög smält- punkt och lätt utfälles på strängytan och därigenom försämrar slagglossningsförmågan.
En liten mängd av CaO i form av CaSi03 kan tillsät- tas för att förbättra flytbarheten hos slaggen och förbättra bågstabiliteten, men mängden av CaO som skall tillsättas be- stämmas i beroende av mängden av SiO2 som skall tillsättas.
Tillsättning av manganoxid, mangansilikat, mangandi- oxid, manganslagg och mangankarbonat ökar mangankoncentratio- nen i svetsgodset och förbättrar segheten hos detsamma, men dessa föreningar tenderar att föranleda koppärr, öka syrehal- ten i svetsgodset och försämra slagglossningsförmågan. Sålunda bör tillsättningen av dessa föreningar företrädesvis ej över- stiga mer än 5 %, beräknat som MnO.
Fluorider av Mg, Al och Si, oxider och fluorider av Zr, K, Na och Li, järnpulver och legeringspulver kan dessutom tillsättes i en liten mängd för syftet att stabilisera hågen. Ännu andra metaller och legeringar av Si, Mn, Mo och Cr, eller ferrolegeringar av dessa element kan tillsättas som legerande 7812074-8 12 och desoxiderande medel beroende på kvaliteten hos svetsgods i en mängd ej större än 30 %. p För framställning av svetspulverkompositionen enligt föreliggande uppfinning, om hela svetspulverkompositionen smäl- tes i förväg, försvagas stödet för strängen och därigenom för- anledes en instabil båge och mängden av diffusionsbart väte i svetsen ökar. Detta är speciellt fallet vid liggande verti- kalsvetsning. _ Beredningen av svetspulverkompositionen enligt före- liggande uppfinning är därför begränsad till en ickesmält typ.
Blandningen av pulver av utgångsmaterialen agglomereras så- lunda med hjälp av ett bindemedel och brännes, eller så sint- ras hela blandningen vid höga temperaturer och krossas däref- ter till en önskad partikelstorlek.- Som här förut nämnts är svetspulverkompositionen en- ligt föreliggande uppfinning mest fördelaktig när den användes vid liggande vertikal_pulverbågsvetsning. Fig. 3 visar schema- tiskt hur svetspulvret anbringas vid en liggande vertikal-pul- verbågssvetsning. I figuren representerar &)stålplåtarna som skall svetsas, (2) representerar en svetstråd, (3) represente- rar svetspulver, (4) representerar en elektrodhållare och (5) representerar en slidbar stödplåt.
Svetspulverkompositionen enligt föreliggande uppfin- ning är även tillämplig på en svetsning i horisontalläge med mindre begränsning eller på en stående källsvetsning av full- ständig inträngningstyp. * Uppfinningen belyses närmare med hjälp av efterföl- jande exempel. U Exempel I Ett Al-tätat stål för lågtemperaturtillämpning av 30 mm i tjocklek och med en kemisk komposition och mekaniska egenskaper som visas i tabell l underkastades en tre-strängs- liggande vertikal-svetsning på båda sidor under svetsnings- tillstånd som angivas nedan under användning av trådar (A) och (B) av 3,2 mm i diameter och med kemiska kompositioner vi- sade i tabell 2, och med en fog visad i fig. 4. 7812074-8 13 Strömkälla : likström, positiv anslutning Ström : 450 A (350 A endast för den inle- dande strängen) Spänning : 28 V Svetshastighet : 40 cm/min Elektroahåliarvinkel = 3o° Trådutsträckning : 25 mm Mellansträngtemperatur 1500 C eller lägre Tabell 1 Kemisk komposition (%) och mekaniska egenskaper hos stålplåten använd i exempel l c si Mn P si cšß 0,2- För- 2vE-3o°c (kg/mmz) gräns läng- (kgm) (kg/mm% ning (%) 0,09 0,24 1,41 0,021 0,005 51 -44 40 24,9 Tabell 2 Kemiska kompositioner (3) hos svetstrådar (A) & (B) C Si Mn P S (A) 0,06 0,31 1,35 0,015 0,009 (B) 0,09 0,03 1,95 0,018 0,009 Svetspulverkompositionerna (AF, BF) använda i detta exempel visas i tabell 3. AF användes för tråden A och BF an- vändes för tråden B.
I tabell 4 visas blandningsproportionerna för svets- pulverkomponenterna i procent. 7812074-3 14* w_H H.~ Nosz Nonw o.« m.m ~.oH m.oH H.mH w.m «.> «_m o.m amuwøm 1 o.~ 1 H_~ I «.H @- m.H » Hwøwawmnfluwwmfi .G00 .IWOGHHÖUHNOMQU Q.m~ | 1 | 1 ¶>.~ _«.HH N~m | ímoumu | | m.c ~_Q «.o m_O m_O «_o H.o _mo~m °_m m.mH Nwß ~.m www @.m 0.» m_« @.m Noflm c.~H o.H o.w~ o.@~ o.w~ o.w~ Q_°m o.>N o.«~ om: o.oH¶ o.mm o.>H Q.>H °.>H o_HH @.oH m.wH @_w~ Nmmo o.~m o_H o.o~ o.O~ Q.o~ o_mH o_NH o.H~ o.@N _mo~H< Q.mH ø.mH o.>H o~>H ø.>H QÅQM °.wH m.wH Qwmfl Nofia m|m< wfmm >|m« w|w« mmmm «»m< mrmæ Nrmm. arma mm Hw>HDmmvw>m wo: fiwv nwmæflmcm mxmflëmm mmm Hfiwnma 7812074-8 15 Hmwwxo noe Hmwflmfiflm Eommm uømflflfiwnonwm mwwflxflbwcso Hwmflumwnflfi =mHwGm= mm um>H5mmum>m mon fiwv Hwmæflmnm mxmfiëmm « m.H m.o m.o o.fl 1m_« H.H ~.« ~.o m.fl >.m mmuøam Q.« o.« Q.« «.H Hmm 1 1 m- ~.N o.« Hwøwewøcfin 1 m.H ß~H ~.H 1 m.ø >.o m_o m.o m.o Hwwwsmmnfiuwwflxomww 1 m.H o.H 1 1 w.o >.° ß.o 1 m.o Hwwwawmnfiwwmwfl 1 1 1 1 1 m.fi 1 1 1 1 mflq 1 1 1 1 ~.~ 1 1 1 1 1 mmfim ~.o N.o 1 °.°N 1 1 1 ~.N 1 1 Hw>fls@qnwfi @_m 1 1 1 1 1 N_H 1 1 1 Noa: 1 m.H 1 o.m 1 1 1 1 1 m.ø moumu 1 m.o 1 «.o w.@ H.o 110 «.ø «.o 1.0 1mo~m Q.wfl o.H~ o.« o_> o1@ o.ß oym o.« ogw o.m Noflm @.m o.m« °.m~ o.«~ 01mm o.w~ °.wm °.mN °<°m o.@~ om: o.wm Q.w o.>fl o.~H o.oH m.o~ o.>H o.mH o.o~ oßwm Nmmu o.m °.w °.>~ o1mH o.o~ @_>H o.wH @.~fi Q.w~ o1@H mmwfim .o_w~ °.oH o.Nfi o.mH @.mH o.«~ o.«H o.om ø.mH o.w~ Nofle oH1mm m1mm w1mm >1mm w1mm m1mm 11mm m1mm1 ~1mm H1@m Nim Hflwflmß 7812074-s 16 ~.H m_« «_w o_m °_w >.H H.H 1 >.o m.H ßnwnw 1 1 1 H.~ 1 >.o az m.o Hz ~.H az 1 Hmuøammnflnwmwfi 1 Mwmwm Mwwwm 1 1 wmwwm Mwmwm 1 1 wumuwwfixowww m.~ °.m wflxoflw aøfln . 1 I Mømmflmñ noxuflu 1 1 1 I I wnmnmmflflflnmuwmma 1 1 1 1 _ 1. w.o 1 1 ~.° »flømewflox 1 1 1.0 °m.° ow.° 1 1.01 @.o 1 xwnon ~.m~ 1 1 1 11 >_~ «.H~ ~_m 1 aøpmgflmx 1 1 1 1 m_w 1 1 m.m 1 ípfinouwmfifios >.H m.mH c.> _ «.m 1 w.m m.m 1 o.m ø=mmwunm>M 1 1 1 1 1 . _1 H.mH 1 1 nwxafifixufiflßa m.Hm °.H m.o~ m.o~ m.°~ ~.mH 1 m.fi~ «.«~ wflxoaøfinfiesflm _ _ . 1 Hfiwfiflßwswqfi m.~H 1 °.w~ 1 @.@N H.°m m.~m 1 1 mwuflxonnwfi wwa :mv _ rasa nwxflflflxmflxoëflflmwflmmä 1 °_H 1 w1w~1 1 1 1 w.>~ >.«~ wnamflwmfla wws :mv 1 . _ lasa nwxcwflxøflxoäsflmwnmmñ m.HH 1 1 1 1 1 1,.mNHH 1 1 1 pflnoøflw mflwmfimmwfi 1 ~.wm . «.>H «.>H «.>H ~.HH 1 m.æH w.w~ qofiflmvoflw :www pfinoøflw 1 .1 1 1 @~wH 1 m.mH «.oN 1 mmwfiwnmuflp @.mH @.mH >.»H >.>H 1 m.Hm 1 1 w.mH wnmmfiflvøn m1m< w1m< 1>1m« @1m«1..mrm< «1mm _.m1m< . ~1mæ H1m< uwunmfiomñøx flmmv Hm>Hßmmuw>m mmm Hwnofiunomoummmøfiflwfiøam fllw flmwnmß 7812074-8 17 o.« o.v o.w w.fi m.o I I m.N w.N o_w fiuwmmv Hmwwñwwcfin 1 m.H >.H ~.H 1 m.o >.° m.° m.° m_@ Hflm W ßßv «w1wm 1 m.fi ø.H 1 1 m.@ >.Q >~Q 1 m~o flsz w æßv na1wm 1 1 1 1 1 m.H 1 1 1 1 øfiuoøfiwaøfiuflfl I I I I N.m I I I I I Ufinofiflwëßflmfiädfim ~.° ~.o 1 =.°~ 1 1 _1 ~.N 1 1 um>H:mn~wfi m.m I _ I I I I N.H I I I Hmwwwønmmdmä I m.H I o~m I I I I I m.o Gwumxamx I I I I I ~.o I æ~o I I uficmšmfiox I æ.o I w.o N.H I w.o I w.o m.o NmHOQ ø.°H ~.>H o.~ @.m 1 °.« @.@ @.N_ m.H 1 w=@wm»»w>x ø.m I I w.o m.ß o I I I I c.ow I I _ I I o~cm nwwwwocnmfi wwñ cww Icøn nøzcflaxuflxoâøwmwcmmä H.m m.«« w.m~ ß.«~ 1 w.wN H.mm w.w~ m.om 1 muæmflwwfix uws :mv _ IGSQ nwxflfiflxwflxoäøflmwcmmä m.@m N.w «.>H m.~H N.oH Q.H~ «.>~ «.@H m.°N m.w~ uflnosfiw °.m H.w w.>m m_mH m.o~ m.>H m.æH ~.NH m.w~ m.wH wfixoaøfiafieøflm Hfiwflnuwøucfi 1 1 1 m_«fi 1 1 «_mH 1 m.«H 1 mwmfimcøpflu N.m~ «_oH m.~H 1 m.m~ o.m~ 1 m.Hm _ 1 @.wH wnmmfiflßøu oH1mm m1mm w1mm >1mm w1mm_ m1mm «1mm _ m1mm_ ~1mm fl1mm _ _ Hwucmaomäox Ammv Hm>Hømmum>m Hmm nwcoflpuomonmmmcflnwcøfim Nlw Hflwnmü 7812074-8 _ Svetspulvren AF-l till AF-7 och BF-l till BF-7 lig- ger inom ramen för förevarande uppfinning, medan svetspulvren AF-8 och AF-9 samt BF-8 till BF-10 är jämförelse-svetspulver.
En jämförelse av resultaten beträffande svetsnings- beteende, syrehalt i svetsgods, Charpy-slagseghetsvärde och kritiskt COD-värde erhållna medelst dessa svetspulver visas i tabell 5. Provningarna beträffande COD-värdet_genomfördes il enlighet med British Standard Association, DDl9-1972. Som framgår av tabellen är såväl svetsningsbeteendet som de meka- niska egenskaperna hos svetsgodsen erhållna med användning av svetspulvren AF-l till AF-7 och BF-1 till BF-7 utmärkta, me- dan i svetsningen med användning av svetspulvren AF-8 och BF-10 bågspänningen varierade kraftigt beroende på de alltför stora halterna av CaF2 och SiO2, föranledande bågavbrott och trâdklibbning och sålunda kunde dessa svetspulver ej användas för praktisk tillämpning. Även om svetspulvren AF-9 och BF-8 kunde stabilisera bägen, var segheten hos svetsgodsen dålig på grund av frånva- ron av BZO3, och slaggen var.så klibbig att det var fullstän- digt omöjligt att avskilja slaggen.
I fallet med svetspulvret BF-9 var Charpyfslagseghe- ten något förbättrad på_grund av inverkan av Ti-B, men syre- halten i svetsgodset áüdke sn;ej,@ch verkan av Ti och B ut-l vecklade sig helt för att bidraga till förbättring av COD- värdet., 7812074-8 19 .nwmnwuvm .Pm .omnwfl E .H .Hmm umumëoxwnwm Hmßnm. .Hmnmvnwmwnmmn mnuommfinmošm zoo mnnmmnflnunfimmnnflmmøam .nmunmnnmom .www mnnoumwflw mxmfluwënnm N vmflflmw u X umflwmø .æxwnmm u Q »vom u o uvflumcfln n Ö win mi.. ...än .må mån m3. mån. ...än mil 39: o 3- > 0 W Nmo.o NHo~o wmo~o mmo.o owo_o mwo.o wmo.o mmo~o Nmo.o fiwv uflmnwnmm U..
.Q N 0 o o, .o Ö _ Q 0 m wonwwvwn wnflouafim _L- mH .H .Hflon Hflon .Son .Son .Duon flfion fiHon .w Nmmmflnmoum n.
Haon ma .Üuon HHon Hfion .Son .Zon .zon .Zon m... Mmnfinßnfimwnnflmmnfim A .Zon .Ûon .Zon ÜUon .Son .Son Hfion .Son Ünon .W wxfiovflmñm S wa ca Hflon Hflon Hflon Hfion flflon Hflon Haon W Mnummmox N o o o o © o o o fW .mmmšnwwwmnflnmmoflwmmflm o Q © o o o o Q o va. Enommnwnvm a 4 N @ g @ © @ © 0 .ww uwnwflflflmßmmwn mlmm ælmm ßlmm wrmm ,mrmm wzmd mßmm N:mm Hrmfl nmonmkwmumnmwwmmfim noo wonwwuwßmmnfinwßwnww Him HHwQmH.
U OOmI .mvfixr QGÜUMWLvIQOU .NMMHNHHM GNU. .wmv UCMHOH nvmflHwwuw .NnvmU-NH ÜÜÜ .HÜHÜPGÜWÜHQÜH Om|U% flfi. øwmnmhßw >..m Umflwfl E .n hmm Hwumfioxwnww Hmvøm Hmmwuflwmwnmon wšuowmflnmeum :oo mflnmmnflnuøammcøflmmmfiw .nwunmmmox nån mcnofimmfiw .mamflumßøz M -20 »mfinww n “N ømwfiww. .mzmnmm .n Q »vom n o uxnwøflø n @ @No.° mN_@ wNQ.° w>_o w@.o .~N.o . N»w.. w_N m.Npx..~.« . _ ««.aa, °m|ow m.N w.N «_m «_mN N.NN °.NN m.@N .N.wN m.wN H.>N _. ^amx0 om|m> oN°.° Nmo_o .o«°.° wmo.o NNCNQ. °«°.° NNo.Q NNo.o NN°.o NNo.o NN, pfimswuww Q . d x _ o @ . o . o.. 0 .. .. 1.0. ...wmšwmumn wsßøufiflm _ _ fl O m O Q 0 0 Q O Û 0 m wømwfinmouw . 1 . 0 N m 0 0 Q O Q N O W «m:N=psNwwa=NmmwNm . s N. N N Q N O 0 N Q Q W øgN@»Nwsm N. NN NN N 0 N N N 0 N W unfimmmox . .u 0 N N 0 0 0 0 © o Q w ømmënwmmmflflnwmofimmmflm U. 4 o w 0 © @ 0 o. @ Ma. Enommflmnuw . 9 w 4 o Nu o 0 Av . mv flw 0 W »wpNNNnm»mmNQ _ e 7812074-8 °N|mm Nlmm wnmm >:mm. .w|mm w»mm .«»mm Nnmm .Nfmm p.wrmm nwmnwffiflflxrvzmßfiflmflfldh .SUG ÜÜQÜÜH-.Üflmwflufidnwßwxwm Nim 7812074-8 21 Exemgel 2 En flersträngssvetsning med fyra strängar genomför- des på båda sidor av HT-60 stål med kemiska kompositioner vi- sade i tabell 6-1 och tabell 6-2, med svetstrådar med kemiska kompositioner visade i tabell 6-1 och tabell 6-2 med en fog vi- sad i fig. 4 med en växelströmssvetsmaskin för pulverbågsvets- ning med mikrotrâd och under följande svetsningstillstånd: Ström : 350 A spänning : 28 - 29 V svetshastighet : 50 cm/min Svetspulver AF-2, AF-3, AF-5, AF-8 och BF-2, BF-3, BF-7, BF-9 användes och resultaten visas i tabell 7-l respek- tive tabell 7-2.
I fallet med svetspulver AF-2, AF-3, AF-5 och BF-2, BF~3 och BF-7 kunde erhållas täta svetsfogar fria från defek- ter såsom slagginneslutningar, gropar och koppärr och med goda mekaniska egenskaper, medan i fallet med svetspulver AF-8 och BF-9 bågen ej var stabil och de erhållna svetsfogarna hade många defekter.
Tabell 6-1 Kompositioner hos stålplåt och svetstråd (%) plåttjocklek och C Si Mn P S Andra tråddiameter stål- mm plåt 30 0,13 0,31 1,26 0,017 0,005 V 0,04 svets~ mm tråd 1,6 0,08 0,05 1,73 0,015 0,009 Mo 0,42 7s12b74-a 22 Tabell 6-2 Kompositioner hos stålplåt och svetstråd (%) plåttjocklek och C Si 7 Mn P 0 S andra tråddiameter stål- mm . _ plåt 30 0,12 0,28 1,24 0,017 0,007 V 0,03 svets- _ mm . tråd 1,6 0,10 0,03 1,75 0,015 0,008 Nb 0,02 I I Mo 0,42 Tabell 7 - l Resultat av svetsprovningar allround draghållfasthet f E svets- - V Oo C çg 0,2-gräns förl. a beteende B 2 I 7 (kgm) (kg/mm ) (kg/Hur) (Es) AF-z © 63 7 ss- so 22 AF-s _@ es so zs 23 zur-s o 62, se 035 7 19 AF-a _x se 53 18 7 15 a C) : utfiärkt o : gott x : dåligt 7812074-8 23 Tabell 7 - 2 Resultat av svetsprovningar allround draghållfasthet W 7 Svets_ v” zo°c ác-zo :IB 0,2-gräns förl. (kgm) (mm) beteende 2 2 (kg/mm ) (kg/rum ) (%) :BF-z i © 68 61 29 24,4 1,25 BF-3 O 64 58 32 22,0 1,18 BF-7 O 69 62 33 17,8 0,58 BF~9 X 67 52 20 7,8 0,15 <) : utmärkt o : gott x : dåligt Exemgel 3 En flersträngs-horisontalsvetsning genomfördes på SM~5O stålplåt av 20 mm tjocklek med tre strängar på varje si- da av plåten, med användning av en fog visad i fig. 5, en svetstråd av 4,8 mm diameter med en kemisk komposition visad i tabell 2 och svetspulver AF-4 visat i tabell 3 under följan- de svetsningstillstånd: växelström : 650 A spänning : 28 - 29 V svetshastighet : 50 cm/min Resultatet visade att utmärkt svetsningsbeteende kan erhållas med användning av svetspulvret AF-4 som är inom ramen för föreliggande uppfinning och att slagseghetsvärdet VE-45°C hos erhållet svetsgods var 10,2 kgm.
Exemnel 4 En flersträngs~liggande vertikalsvetsning med full- ständig foginträngning genomfördes på en stålplåt som hade en kemisk komposition visad i tabell l med en fog visad i fig. 6 under användning av svetstråden (A) av 1,6 mm i diameter vi- sad i tabell 2 och svetspulvren AF-2, AF-3 och AF-9 visade i tabell 3 medelst en pulverbågsvetsmaskin av växelströmstyp för 7812074-8 24 r- . _mikrotråd under följande svetsningstillstånd: (a) för den inledande strängen strömstyrka : 350 A spänning : 30 V svetshastighet : 25 cm/min (b) för de andra strängarna strömstyrka : 400 A spänning : 29 V svetshastighet : 40 cm/min Resultaten visas i tabell 8 och av dessa framgår det tydligt att resultaten är mycket utmärkta i fallet med svetspulvren AF-2 och AF-3, och sålunda är svetspulverkomposi- tionen enligt föreliggande uppfinning även fördelaktig vid sådan stående källsvetsning. 7812074-8 7 vmflfiww u N umflflww mxwcmm u 4 ußom " 0 uxnmñufl u nu ß N. N w Fn Fn Q x w QJÉ m _ S @ Son Sn: @ o @ mama ï 3 @ Se: Son @ o ®u TÉ mmmänßu mømwwuwn mnflfivflflm rmmmflc sfiom uwuflfiflnmuw ^EmMv |wcø0HfiHm nmndflmwmfim Hfimmmox |mm0HmmmHm lmflwhum lmmn uom«|m> mwøwwuwnmuw>m ummQHc>0Hmwuw>m >m umvflßmwm w fiawnmä -7812-074-8 26 Exemgellå En stående källsvetsning med fullständig fogin- trängning genomfördes på en stålplåt med en kemisk komposi- dtion visad i tabell l med enzbg visad i fig. 6 under använd- ning av en svetstrâd av 1,6 mm diameter med en komposition 7 visad i tabell 2 och svetspulver BF-2, BF-3 och BF-10 visade i tabell 3 under samma svetsningstillstând som i exempel 3 medelst en pulverbågsvetsmaskin av växelströmstyp. Det fram- går av resultaten visade i tabell 9 att resultaten erhållna genom användning av svetspulvren BF-2 och BF-3 var mycket utmärkta, och att svetspulverkompositionen enligt förelig- _gande uppfinning även är fördelaktig vid stående källsvets- ning. 7812074~8 27 ”B33 n x pmïmw mxwnmm n < .iom _ o nšnwauø _ nou m _ N w sïfi Éš d w x Såm N _ 3 @ å). afiš @ o o mnmm w _ fl Û Éš Éš o o @ Nån mmfiñww wwnmmvwn mnflcuflflm lmmcfic Euom ßwuflfifißmvm fiämxv lßflflouaflm lwcnflmmmfim Hnmmmox Immoamwmfim lmflmnßm Imma ooomzm> uwnwmu®nmuw>m HwmGHn>onmmum>m >m umufimmwm m Hfiwnmë -,., '07812074-8 28 0 Exemggl 6 En svetsning med likström och positiv anslutning med 18 strängar genomfördes på ASTM A387 stål av 30 mm tjocklek och med en kemisk komposition visad i tabell 10 med en fog vi- sad i fig. 4, under användning av en svetstråd av 3,2 mm i dia- meter som visas i tabell l0 och svetspulver BF-ll till BF-13 som visas i tabell ll och tabell 12 under följande svetsnings- til1stånd:W 4501:. strömstyrka : spänning : 27 - 28.V svetshastighet : 30 - 50 cm/min De mekaniska egenskaperna och kemiska kompositio- nerna hos de erhållna svetsgodsen visas i tabell 13.' Såsom framgår.av tabellerna är samtliga resultaten mycket utmärkta utan att visa någon sprickbildning eller andra defekter. Ävenså var svetsningsbeteendet utmärkt.
Tabell 10 Kemiska kompositioner hos stålplåt och svetstråd (%) C Si Mn P S Cr Mo plåt 0,14 0,35 0,56 0,007 0,004 2,32 0,98 tråd 0,08 0,02 0,52 0,013 0,007 - - 29 Tabell ll Kompositioner hos svetspulver (%) BF-11 BF-12 BF-13 TiO2 13,0 19,0 17,0 Al2O3 15,0 15,0 12,0 caFz 12,0 10,0 23,20 Mg0 24,0 30,0 24,0 Si02 7,0 9,0 5,0 B2O3 0 , 4 0 , 4 0 , 2 CaCO3 12,0 3,0 5,0 järnpulver l , 8 - l , 0 legeringsmedel 8,0 7,0 6,5 desoxiderare 1,5 1, 7 2,0 bindemedel 4 , 3 3 , 5 2 , 0 andra 1, 2 2 ,3 1,0 7812074-8 7a12074-s Tabell 12 30 Blandningsproportioner hos svetspulver 4,3 BF-llr BF-l2 BF-l3 rutilsana '- 19 , s - titanslagg 14,3 - 18,6 jndustriell Al2O3 * 15,3 15,3 12,2 fluorit 12,3 10,2 23,4 * magnesiumoxidklinker bunden med SiO2 V 24,7 30,9 - magnesiumoxidklinker bunden _ emed järnoxider - - 27,5 wollastonit 0,6 3,02 - kvartssand 3,6 24,7 - borax 0,6 0,9 '0,3' kalksten 12,0 3,0 5,0 järnpulver ' 1,8 - 1,0 Fe-Cr (65 % Cr) 4,5 3,5 3,5 Fe-Mb (62 % Mo) 2,0 1,5 1,5 Fe-nm (73 % Mn) 1,5 z,o _ 1,5 Fe-Si (77 % Si) 1,5 1,7 2,0 bindemedel (fast) 3,5 3,5 7812074-8 31 wm.o ßm~N Hß~c om.o wo~c m_>H m~c.c m.H> w.@H _ @_~@ mflfmm ¶Hm°.o «m.° mm.~ mw.° w«~o ßo.° m.mH m_N> H.o~ w.mw NH|mm «~°.o mo.H mw.~ ~>~@ m@.o mo.@ N.HN w~mw m.>~ ~.«@ Hfilmm havxv c o: nu s: fiw u om> S: 3. Awsfiäwxv umfimwm Qdønøohw .cmflmfiuwm mWu lwßfim , Qofiuflwomäox Mmwäwx lmmumsu Hwmmxmcmmmwumsuwmmflfiwnmmnw. mwommuw>w mos Hwmmxmømmm MH flfiwnmh 7s12o74-s 32 Som i det föregående beskrivits är den ickesmälta svetspulverkompositionen enligt föreliggande uppfinning mycket fördelaktig i såväl tekniska som ekonomiska aspekter på grund av inte endast god strängform och gott beteende vid pulver- »bågsvetsning med lik- eller växelström av lågtemperaturstål och höghållfasta stål under användning av en svetstrâd av varje diameter från en liten diameter till en normal diameter, utan kan även erhållas stabiliserat svetsningsbeteende med täta svetsfogar, goda mekaniska egenskaper hos svetsgodset och en mycket god slagglossningsförmåga över ett brett område av svetsningstillstând,

Claims (4)

7912074-s 33 Patentkrav
1. En ickesmält svetspulverkomposition för pulverbågsvetsning, k ä n n e t e c k n a d av att den innehåller 13-30% TiO2, 5-50% carz, 20-4096 Mgo, 12-3096 A12o3, 2 till /jo - (æ caFZ) = 2] f: S102 samt 0,1-1,0% BZO3.
2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innehåller ej mer än 15% CaCO3.
3. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innehåller 13-30% TiO2, 12-28% AIZO3, 10-26% CaF2, 24-40% MgO, 3-9% Si02, 0,1-1,0% B3O3, varvid totala halten av ovannämnda kom- ponenter är 70-97% av den totala vikten av svetspulverkompositio- HBT) .
4. Komposition enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innehåller ett karbonat av Ca, Ba, Sr, Na, K eller Mn.
SE7812074A 1978-07-17 1978-11-23 Ickesmelt svetspulver for pulverbagsvetsning SE424826B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8689978A JPS5514166A (en) 1978-07-17 1978-07-17 Non-fused flux for submerged arc welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7812074L SE7812074L (sv) 1980-01-18
SE424826B true SE424826B (sv) 1982-08-16

Family

ID=13899672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7812074A SE424826B (sv) 1978-07-17 1978-11-23 Ickesmelt svetspulver for pulverbagsvetsning

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4221611A (sv)
JP (1) JPS5514166A (sv)
DE (1) DE2850970C2 (sv)
GB (1) GB2026042B (sv)
SE (1) SE424826B (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202996A (en) * 1981-06-05 1982-12-13 Kawasaki Steel Corp Highly basic burnt type flux for submerged arc welding excellent in slag separation in narrow groove
US4683011A (en) * 1986-08-28 1987-07-28 The Lincoln Electric Company High penetration, high speed, agglomerated welding flux
US7763822B2 (en) * 2003-11-14 2010-07-27 Hobart Brothers Company Hybrid tubular wire electrode for submerged arc welding
US7678203B2 (en) * 2005-03-04 2010-03-16 Lincoln Global, Inc. Welding flux
US7727339B2 (en) * 2005-06-06 2010-06-01 Lincoln Global, Inc. Submerged arc flux
US20080011731A1 (en) * 2006-07-11 2008-01-17 Lincoln Global, Inc. Carbon to weld metal
US8153934B2 (en) * 2006-09-15 2012-04-10 Lincoln Global, Inc. Saw flux system for improved as-cast weld metal toughness
CA2730028A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-14 Engineered Products Switzerland Ag A fusion welding process to join aluminium and titanium
CN102922175B (zh) * 2012-11-22 2014-12-24 天津市永昌焊丝有限公司 一种石油管道专用埋弧焊剂
EP3360641A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-15 Oerlikon Schweisstechnik GmbH Agglomerated welding flux and submerged arc welding process of austenitic stainless steels using said flux

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2140227A (en) * 1938-01-19 1938-12-13 Hemmingson Orvin Reel end signal for motion picture projectors
US2823112A (en) * 1955-04-08 1958-02-11 Miller Jay Joseph Flux compound
US3023133A (en) * 1959-11-09 1962-02-27 Battelle Development Corp Welding fluxes
FR1381440A (fr) * 1963-10-23 1964-12-14 Soudometal Flux pour le soudage à l'arc submergé
CA947825A (en) * 1970-08-12 1974-05-21 Nippon Steel Welding Products Engineering Co. Welding method and materials
JPS5246530B2 (sv) * 1973-11-29 1977-11-25

Also Published As

Publication number Publication date
DE2850970A1 (de) 1980-01-31
DE2850970C2 (de) 1982-11-04
GB2026042A (en) 1980-01-30
SE7812074L (sv) 1980-01-18
US4221611A (en) 1980-09-09
JPS5514166A (en) 1980-01-31
GB2026042B (en) 1982-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6818575B2 (en) Glass fiber forming compositions
AU764954B2 (en) Molding powder for continuous casting of steel and method for continuous casting of steel
US5366535A (en) Basic tundish covering compound
SE432417B (sv) Alkalibestendiga, syntetiska mineralfibrer samt med dessa armerad cementprodukt
JP3649153B2 (ja) 連続鋳造用モールドパウダ
SE424826B (sv) Ickesmelt svetspulver for pulverbagsvetsning
CN100569683C (zh) 无碱玻璃及其生产工艺
CN112745031A (zh) 一种低热膨胀系数高强度玻璃纤维
US4235632A (en) Particulate slagging composition for the extended optimum continuous casting of steel
CA1150516A (en) Particulate slagging composition for the extended optimum continuous casting of steel
JPH0130597B2 (sv)
SA517381983B1 (ar) صهيرة للاستخدام في لحام قوس مغمور
JP2014024098A (ja) サブマージアーク溶接に用いる溶融型フラックス、およびそれを用いた溶接方法
JPS6336879B2 (sv)
SE460287B (sv) Foerfarande foer rening av kisel fraan bor
JPS60258406A (ja) 溶鋼用合成フラツクス
JP5869023B2 (ja) サブマージアーク溶接に用いる溶融型フラックス
JPH05185195A (ja) 連続鋳造用モールドパウダー
JPS5841694A (ja) サブマ−ジ溶接用焼成型フラツクス
JPS5877790A (ja) 潜孤溶接用焼結型フラツクス
JPS61169194A (ja) サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス
JPH0244636B2 (sv)
JP3550770B2 (ja) サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラックス
JPH0122078B2 (sv)
JPH0985488A (ja) サブマージアーク溶接用溶融型フラックス