SE446831B

SE446831B - Rorformad svetstrad

Info

Publication number: SE446831B
Application number: SE8005010A
Authority: SE
Inventors: M Areskoug
Original assignee: Intersvets Fagrell Ab
Priority date: 1980-07-08
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1986-10-13
Also published as: JPS58116992A; SE8005010L; DE3149551A1

Description

446 831 Uppfinningen kommer närmare att beskrivas i anslutning till bifogade ritningar, där fig 1, fig 2 och fig 3 visar hur tillsatstrådar förs in i bågplasmat mellan en brännare och arbetsstycket vid GMPA-svetsning, fig 4, fig 5 och fig 6 visar en tillsatstråd i genomskärning, fig 7 visar temperaturförhål- landen i bågplasmat, fig 8 visar principen för en anordning för behandling av tillsatstråden i enlighet med uppfinningen.

GMPA-förfarandet innebär att tillsatstråden under svets- .förloppet förvärms genom elektrisk motståndsuppvärmning. Till- satstrådarna förvärms därvid från kontaktbacken fram till -ljusbågen enligt fig 1. Denna del av tråden går genom en kera- misk trådledare, som är placerad i en vattenkyld hållare. När tråden överstiger en viss temperatur förångas olje- och fett- rester, som finns på trådytan enligt fig 5 och kondenseras mot den keramiska trådledaren. Eftersom denna svetsmetod arbetar med stora nedsmältningsmängder (5 -»30 kg/h), kommer mycket små mängder av föroreningar på trådytan efter viss tid att ansamlas i den keramiska trådledaren och därigenom störa tråd- matningen. På samma sätt kommer olje- och fettrester i spalten på tråden att ansamlas i den keramiska trådledaren och därmed också störa trådmatningen, se fig 1 och fig 6.

Trådytan måste därför vara så ren att olja ej ansamlas under 10 timmars svetsning, under vilken tid ca 200 kg tråd förbrukas. Detta kan göras genom att GMPA-metodens förvärmning av tråden efterliknas i en speciell anordning, vars princip framgår av fig 8, utformad som en kammare med skyddsgas som tråden matas kontinuerligt igenom och därvid upphettas t ex genom att låta ström passera tråden. Kammarens längd och trå- dens temperatur skall avpassas så att olje- och fettrester på tråden hinner förångas och föras bort av skyddsgasen. Direkt efter denna kammare finns en avsvalningskammare med skydds- gas J Trådarnas förvärmning i de keramiska trådledarna har en tilltagande gradient, som framgår av fig 2, och kommer innan de når ljusbågen att ha en temperatur av 1000 - l200°C. Denna _ innebär att tråden ej får vara belagd med t ex koppar, som då kommer att smälta, skrapas av och ansamlas i den främre delen 446 851 av den keramiska trådledaren, se fig 3. Trådytan får sålunda inte vara belagd med något ämne som har lägre smältpunkt än tråden.

För att en förvärmning av rörtråd ska kunna bli lika god som för solid tråd, måste pulverkärnan leda värme i huvudsak lika bra som den solida tråden. För att uppnå detta måste en mycket stor kompaktering erhållas och en noggrant avvägd pul- verfraktion användas. Även om så görs, kommer värmeledningen ej att bli tillräckligt god, och den avtar då trådhöljet upp- värms och expanderar. Enligt uppfinningen används istället en tunnväggig rörtråd med en pulverkärna som består av ett pulver med korn som inte kompakteras i lika hög grad, se fig 4. Trå- dens hölje har därvid en tjocklek som ligger i intervallet 0,1 - 0,2 mm och en diameter i intervallet 1,5 - 4,5 mm. Pulvret i pulverkärnan, som alltså har låg kompaktering, har en korndia- meter i intervallet 0,05 - 0,10 mm och en största längd av 0,3 mm. Trådhöljet kommer att smälta, och pulverkärnan kommer då a t injekteras i ljusbågens centrum och där smälta genom att pulvret ej är kompakterat utan blir finfördelat i den del av ljusbågen där temperaturen är ca 20.000°C, se fig 7. Om pulv- ret ej finfördelas kan det ej smälta lika snabbt, varför det kommer att falla ned som klumpar i smältan, med besvärande stänk på kåpa och dysa som följd. Vidare kan risk föreligga för att inneslutningar av icke smält pulver kan uppträda i kärnan.

På marknaden tillgängliga rörtrådkvaliteter har i pulver- kärnan vissa tillsatser för slaggbildning vid pulverbågsvets- ning och gasavgivande ämnen avsedda för s k “open arc“-svets- ning. Tråd som skall användas till GMPA-processen får alltså ej innehålla sådana tillsatser. Pulverkärnans kemiska samman- sättning utgörs i enlighet med uppfinningen av rena metaller eller legeringar av dylika utan tillsatser av mineraler eller gasavgivande ämnen. Pulvret skall också ha en tillsats av ytspänningsnedsättande ämnen, t ex Si, för att underlätta bildandet av små droppar, då tråden smälter.

Som exempel på trådanalys kan anges: a) Pulverkärnan omfattar en legering på Fe-bas med följande procentuella fördelning av övriga ämnen: 0,6 C, 1,5 Mn, 0,5 Si, 4,5 Cr, 3,5 Mo och 4,0 W. 446 831 b) C) Pulverkärnan omfattar en legering på Ni-bas med följande procentuella fördelning av övriga ämnen: 0,5 c, 16 cr, 2 mo, 2 w, 2 cﬁ och 4 B.

Pulverkärnan omfattar en legering på Co-bas med följande procentuella fördelning av övriga ämnen: 26 Cr, 5 W och 1 C.

Kravet på kärnpulvrets renhet kan exemplifieras med Ni-pulver: 0,03 - 0,08 C, < 0,15 O, < 0,001 S, < 0,01 övriga.

Claims

446 851 PATENTKRAV

1. Rörformad tillsatstråd, som omfattar ett hölje och en pulverkärna och som är avsedd att användas vid svetsning medelst en s k Gas Metal Plasma Arc-utrustning, k ä n n e - t e c k n a d av att trådens hölje har en tjocklek i inter- vallet 0,l - 0,2 mm och en ytterdiameter i intervallet 1,5 - 4,5 mm och att trådens pulverkärna har låg kompaktering, var- vid pulvret har en korndiameter i intervallet 0,05 - 0,10 mm och en största längd av 0,3 mm och att trådhöljets yta saknar ämnen med lägre smältpunkt än tråden samt att trädens pu1ver~ kärna omfattar rena metaller och legeringar och saknar till- satser av mineraler och gasavgivande ämnen.

2. Tråd enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att pulverkärnan har en tillsats av ytspänningsnedsättande ämnen, som exempelvis Si, för att underlätta bildandet av små droppar vid trådens avsmältning.

3. Tråd enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att pulverkärnan omfattar en legering på Fe-bas med följan- de procentuella fördelning av ingående ämnen: 0,6 C, 1,5 Mn, 0,5 Si, 4,5 Cr, 3,5 Mo och 4,0 W.

4. Tråd enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att pulverkärnan omfattar en legering på Ni-bas med följan- de procentuella fördelning av ingående ämnen: 0,5 C, 16 Cr, 2 Mo, 2W, 2 Cu och 4 B.

5. Tråd enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att pulverkärnan omfattar en legering på Co-bas med följan- de procentuella fördelning av ingående ämnen: 26 Cr, 5 W och l C.