DE1138299B

DE1138299B - Gegossener oder gesinterter Schweissdraht bzw. Schweisselektrode

Info

Publication number: DE1138299B
Application number: DEV11957A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Dies
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1957-02-19
Filing date: 1957-02-19
Publication date: 1962-10-18

Description

Gegossener oder gesinterter Schweißdraht bzw. Schweißelektrode Die Erfindung bezieht sich auf gegossene oder auf dem Sinnwege hergestellte Schweißdrähte bzw. derartig gefertigte Schweißelektroden, die zum Verschweißen von Blechen gebraucht werden, wie sie zum Aufbau von Reaktoren dienen. Es sind dies plattierte Bleche, deren Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung besteht, die sich aus etwa 60°/o Aluminium und 40'% Borkarbid zusammensetzt. Als Deckwerkstoff wird zweckmäßig Reinaluminium oder eine gut verformbare Aluminiumlegierung benutzt.
Die bekannten borkarbidhaltigen Bleche dienen als Schutzummantelung, da sie befähigt sind, in sehr starkem Maße Neutronen einzufangen. Die Blechverbindungen werden durch Nieten oder durch Schrauben hergestellt, eine Verbindungsart, die aber häufig nicht den mechanischen Anforderungen und den Anforderungen auf Dichtigkeit genügt. Es wäre deshalb eine Verbindung durch Schweißen vorteilhafter. Bei Anwendung der bisher üblichen Schweißelektroden verarmt jedoch die Schweißfuge an Borkarbid und gibt deshalb mindestens einen nur ungenügenden Schutz gegen die Neutronenstrahlung.
Um diesen Nachteil zu beheben, wird erfindungsgemäß zum Verbinden der plattierten Schutzbleche aus borkarbidhaltigem Aluminium ein. Schweißdraht oder eine Schweißelektrode vorgeschlagen, die aus 15 bis 501% Borkarbid (B4 C) und einer Aluminium-Silizium-Legierung besteht, deren Siliziumgehalt 5 bis 131% beträgt. Die Zusammensetzung des Legierungsanteiles kann ohne Beeinträchtigung der Schweißfähigkeit so gewählt sein, daß sie sowohl unter- als auch etwas übereutektisch liegt. Der Schweißwerkstoff enthält somit etwa 8 bis 27'% Bor, 2,4 bis 7,351% Kohlenstoff und als Rest eine Aluminium-Silizium-Legierung mit einem Siliziumgehalt von 5 bis 13'%.
Es ist zwar nicht mehr neu, Aluminiumlegierungen mit 4 bis 61% Silizium zum Schweißen und Löten von Leichtmetallen zu verwenden, doch wurden nach der allgemein maßgebenden Faustregel in der Schweißtechnik mit einem solchen Schweißwerkstoff immer nur gleichartig zusammengesetzte Werkstücke, also im vorliegenden Fall immer nur Aluminiumlegierungen, beispielsweise in Blechform miteinander verbunden, die 4 bis 61% Silizium aufwiesen. Demgegenüber besagt die Erfindung, plattierte Bleche miteinander zu verschweißen, deren Kernmaterial außer Aluminium nur noch Borkarbid aufweist.
Der Schweißstab bzw. die Schweißelektrode mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann durch Gießen oder auch auf dem Sinterwege hergestellt werden; besonders vorteilhaft ist es, ihn durch Pressen oder Walzen zu formen. Hierbei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den zu verformenden Rohling mit Reinaluminium oder einer gut verformbaren Aluminiumlegierung zuvor zu überziehen. Die Plattierstärke kann 5 bis 30'% des Stabdurchmessers ausmachen.
Die erfindungsgemäßen Schweißstäbe eignen sich besonders für Autogenschweißungen mit oder ohne Flußmittel, ebenso aber auch für Schutzgasschweißungen, z. B. unter Wasserstoff-, Argon- oder Heliumatmosphäre. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Werkstoff auch als Schweißelektrode für Gleich- oder Wechselstromschweißung Verwendung finden. Hierbei ist es manchmal vorteilhaft, wenn die Schweißelektrode zusätzlich noch mit schweißerleichternden und reinigenden Überzügen versehen ist. Solche Überzüge können in bekannter Weise aus aluminiumoxydlösenden halogenhaltigen Flußmi,tteln und/oder aus Borax bestehen.
Schweißungen, die mit der erfindungsgemäßen Elektrode ausgeführt werden, zeigen eine dichte und mechanisch widerstandsfähige Schweißverbindung, die eine höhe Neutronenabsorption aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gegossener oder gesinterter Schweißdraht bzw. Schweißelektrode zum Verschweißen von mit Aluminium plattierten Blechen aus einer Aluminiumlegierung aus etwa 60'% Aluminium und 40'% Borkarbid (B4C), gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: 15 bis 50°/o Borkarbid (B4 C), Rest eine Aluminium-Silizium Legierung mit einem Siliziumgehalt von 5 bis 1311/o-.
2. Schweißstab bzw. Schweißelektrode nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aluminiumumkleidung mit einer Plattierstärke von 5 bis 30,D/o, des Stabdurchmessers.
3. Schweißelektrode nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche an sich bekannte Ummantelung aus halogenhaltigen Flußmitteln und/oder Borax. In Betracht gezogene Druckschriften: »DIN-Taschenbuch, 4, Teil B«, 1954, S. 105 (DIN-Blatt 1732 vom Juni 1944); »Aluminium-Taschenbuch«, 1951, S. 310, 311, 315, 319, 325.