NO841167L - Sveisetraad for sveising av stoepejern - Google Patents

Description

SVEISETRÅD FOR SVEISING AV STØPERJERN.

Den foreliggende oppfinnelse angår en nikkel-jern-sveiselegering til bruk som en sveisetråd ved sveising av støpejern og andre metall-legeringer, særlig nikkel-jern-legeringer.

Produsenter av sveiseprodukter har i mange år forsøkt

å utvikle en sveisetråd som spesielt er egnet for sveising av støpejern. Med sveisetråd menes i det foreliggende en legering i form av tråd eller bånd som kan anvendes som en kjerne for belagte elektroder, et bånd hvorav et hylster

for kjernede elektroder fremstilles, bånd for pulversveising (SAW) eller tråd for gass-metall-buesveising (GMAW eller MIG) eller for gass-wolfram-buesveising (GTAW eller TIG). Slike tråder kan være laget for en- eller fler-passasjes sveise-teknikk. Ved sveising av støpejern må sveisetråden ha gode mekaniske egenskaper, må tolerere fortynning, må kunne brukes_ for GTAW (TIG), GMAW (MIG) pulset buesveising, sprøytesveising og SAW-prosesser, være sprekkresistent og oppvise gode fukte-egenskaper. Den må også være brukbar ved fremstilling av elektroder for halv-automatiske og hel-automatiske robot-prosesser.

Blant mange tidligere forsøk på å utvikle sveise-legeringer og sveiseprodukter for sveising av støpejern og nikkeljern-baserte legeringer nevnes følgende: Britisk patent 995 069 vedrørende et nikkeljern-sveisemateriale med lav utvidelseskoeffisient; britisk patent 1 154 269 ved-rørende en nikkeljern-sveiselegering som har et flussmiddel-belegg tilsiktet for sveising av austenittisk seig-jern;

U.S. patent 3 644 144 vedrørende en belagt nikkeljern-sveise-elektrode og britisk patent 1 397 685 og 1 494 489 vedrørende flussmiddel-kjernede sveiseelektroder for sveising av støpe-jern. De sistnevnte patenter dekker elektroder som er blitt kommersielt tilgjengelige som NI-ROD 55 (NI-ROD er et varemerke tilhørende Inco-gruppen) i hvilke det som hylster-materialet anvendes en 55/45 nikkel-jern-legering. Dette materialet er imidlertid riss-følsomt og kan ikke anvendes i situasjoner hvor styrke er av stor betydning.

2

Den foreliggende oppfinnelse er basert på utviklingen av en nikkeljern-legering til bruk som sveisetråd, som definert ovenfor, hvilken gir gode sveiseavsetninger når den anvendes ved sveising av støpejern og nikkeljern-legeringer.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveie-bringes en sveisetråd til bruk ved sveising av støpejern eller nikkeljern-legeringer, bestående av opptil 0,3% karbon, 4,9-15% mangan, 36-60% nikkel, opptil 1% silisium, opptil 4% kobber, resten, bortsett fra forurensninger, jern i området 36-60%. Fortrinnsvis har sveisetråden en sammensetning i området 0,1-0,3% karbon, 7-12% mangan, opptil 0,2% silisium, 41-44% nikkel, resten jern, bortsett fra forurensninger. En spesielt godt egnet sveisetråd har den nominelle sammensetning 0,3% karbon, 11,4% mangan, 0,11% silisium, 41,2% nikkel, resten jern. Denne legering ble anvendt til sveising av seig-jern, og sveisemetallegenskapene ble funnet å være som følger:

Alle prosentangivelser i det foreliggende er på vekt-basis. Noen eksempler skal nå gis.

Eksempel 1

En rekke legeringssmelter ble fremstilt og trukket til tråd. Sammensetningene er angitt i tabell I, hvor trådene nr. 1-6 er i henhold til oppfinnelsen, A er en nikkeljern-legering inneholdende ca. 55% nikkel, og B er NILO-legering 36 (NILO er et registrert varemerke).

En rekke sveiseforsøk ble utført. Først ble overflatene av flater av seig-jern slipt. Sveisesømmer ble laget på platen av seig-jern under anvendelse av GMAW-prosessen. Det ble be-merket at sveisesømmer laget med trådene ifølge oppfinnelsen oppviste mindre overflateoksyd og fløt bedre enn de som var laget av Ni-Fe-legeringen A. I en annen forsøksrekke ble karbon-dioksyd og argon anvendt for evaluering av buttsveising av seig-jern. De resulterende sveiser ble sammenlignet med de fra legeringer A og B. Under anvendelse av væske-penetreringsteknikk ble det funnet at legering A undergikk sprekkdannelse, mens legering B viste noen sprekker. Legeringer ifølge oppfinnelsen viste god motstand mot sprekkdannelse. Resultatene er angitt i tabell II. Sveiseforsøk ble også utført for å sammenligne ytelsen ved buttsveising av seig-jern til seg selv og til et stål. Resultatene er angitt i tabell III.

Eksempel 2

Til sammenligning ble seks ytterligere smelter fremstilt og trukket til tråd. Sammensetningene av disse var som følger:

Sammensetning av tråd G er den som anvendes kommersielt som kjernetråden for NI-ROD 55, en belagt elektrode. En rekke sveisede skjøter ble fremstilt under anvendelse av ovennevnte tråder som sveisemateriale og anvendelse av et arbeidsstykke av seig-jern i form av en plate. Ved hjelp av væske-penetreringsteknikk ble det oppdaget at sveisetråd 7,

den eneste tråd som faller innenfor oppfinnelsen, og som har det høyeste mangan-innhold, hadde meget liten sprekkdannelse i sveisematerialet, mens de øvrige sveiser hadde betydelige sprekker.

Sveisetråder ifølge foreliggende oppfinnelse vil av eksempel 1 ses å gi gode sveiseresultater med et minimum av sprekkdannelse. Trådene ifølge oppfinnelsen har økonomiske fordeler sammenlignet med tidligere kjente sveisetråder til bruk ved sveising av seig-jern, eksempelvis inneholder de langt mindre nikkel.

Claims (6)

1. Sveisetråd til bruk ved sveising av støpejern eller nikkel-jern-legeringer bestående av opptil 0,3% karbon, 4,9 - 15% mangan,

36 - 60% nikkel, opptil 1% silisium, opptil 4% kobber, resten, bortsett fra forurensninger, jern i området 36 - 60%.

2. Sveisetråd ifølge krav 1, bestående av 0,1 - 0,3% karbon,

7 - 12% mangan, opptil 0,2% silisium, 41 - 44% nikkel, resten jern bortsett fra forurensninger.

3. Sveisetråd ifølge krav 1 eller 2 med den nominelle sammensetning .0,3% karbon, 11,4% mangan, 0,11% silisium, 41,2% nikkel og resten jern, bortsett fra forurensninger.

4. Fremgangsmåte til å sveise støpejernlegeringer til seg selv eller til andre metaller og legeringer, karakterisert ved at det anvendes en sveisetråd bestående av opptil 0,3% karbon, 4,9 - 15% mangan,

36 - 60% nikkel, opptil 1% silisium, opptil 4% kobber, resten bortsett fra forurensninger jern i området 36 - 60%.

5. Fremgangsmåte til å sveise nikkel-jern-legeringer til seg selv eller til andre metaller og legeringer, karakterisert ved at det anvendes en sveisetråd bestående av 0,3% karbon, 4,9 - 15% mangan, 36 - 60% nikkel, opptil 1% silisium, opptil 4% kobber, resten bortsett fra forurensninger jern i området 36 - 60%.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller krav 5, karakterisesert ved at det anvendes en sveisetråd bestående av 0.1 - 0,3% karbon, 7 - 12% mangan, 41 - 44% nikkel, opptil 0,2% silisium, resten jern bortsett fra forurensninger .