DE2161098C3

DE2161098C3 - Seelenelektrode für automatisches oder halbautomatisches Schweißen

Info

Publication number: DE2161098C3
Application number: DE2161098A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Fukuda; Kazuya Fujisawa Hashimura; Kazuo Fujisawa Soejima; Takeshi Sugahara
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1971-03-02
Filing date: 1971-12-09
Publication date: 1975-03-20
Also published as: US3805016A; JPS5017304B1; CA956552A; DE2161098A1; DE2161098B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine See.ene.ektrode 1608 416

für automatisches oder halbautomatisches Schweißen, bekannten

die einen rohrförmigen Mantel aus Stahl oder Eisen- ^«^^^^^XSL·

legierung aufweist, der mit einem Flußmittel gefüllt rem F'^uo"^d8^" ^ü _{jst Durch die re}|_{ativ großen}

fet, das Oxyd, ein Fluorid einen Leg.erungszusatz, 55 Schw«Bu ng gen ng sL ^^

ein Carbonat und ein desoxydierendes und demtneren- F^mengJ erg.D^ _RaijJ_{chentwicklung)} ^ ^

des Mittel umtalit. .. ,. ■

übliche Swlenetektroden biwirken oflm.ls Fehler »»">*«; bekannle« Seelenelektrode,, ist eine

■»

dem Flußmittel während der Lagerung oder während 15 Gewichtsprozent Fluonden 15 R

des Versandes absorbiert ist. Um diese Fehler zu be- prozent te*¹*™^™**»'™^™™ 7 Gewichts

Metall- oder Ka.iumchromat zusammengesetzt ,st.

Durch die erfindungsgemäße mengenmäßige Abstimmung der einzelnen Bestandteile und die gleichzeitige Verwendung von Kaliumdichromat und/oder Kaliumchromat wird trotz des geringen Fluoridgehaltes einwandfreie mechanische Festigkeit der Schweißung erzielt und erreicht, daß die Tropfen geschmolzenen Metalls vollständig überzogen sind, so daß Sauerstoff oder Stickstoff keinen Zutritt zum Metall haben, wobei auch die Fließfähigkeit der Schlacke verbessert ist.

Ein weiterer durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß außerordentlich gute Lichtbogenstabilität erzielt wird, und zwar durch die Zugabe des Kaliumdichromats oder Kaliuro.chromats, wie sie bisher nicht erzielt werden konnte. Weiterhin wird durch Fluorid hervorgerufene offensive Rauchentwicklung begrenzt, und das Schmelzen des Flußmittels am Lichtbogenende wird gleichmäßig gemacht. Außerdem ist die Größe der Tropfen geschmolzenen Metalls klein und gleichmäßig.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. IA und IB zeigen eine Querschnitisansicht eines rohrförmigen zusammengesetzten Schweißdrahtes, der mit Flußmittel gefüllt ist;

F i g. 2 zeigt eine schematische Ansicht des rohrförmigen zusammengesetzten Schweißdrahtes und eines zu schweißenden Metallgegenstandes während des Schweißvorganges;

F i g. 3 ist eine graphische Darstellung, in der das Verhältnis zwischen Schweißgeschwindigkeit und erzeugter Schweißraupe unter Verwendungeines Schweißdrahtes gemäß der Erfindung dargestellt ist;

F i g. 4 urd 5 sind graphische Darstellungen, in denen Verhältnisse zwischen Flußmittelzusammensetzungen und Mengen an zerstreuten oder abgespritzten Partikeln dargestellt sind;

F i g. 6 ist eine graphische Darstellung, in der das Verhältnis zwischen Flußmittelzusammensetzung und dem während der Schweißarbeiten erzeugten Geruch angegeben ist;

F i g. 7 ist eine graphische Darstellung de;> Verhältnisses zwischen Flußmittelzusammensetzung und Leichtigkeit der Beobachtung der geschmolzenen Metallmenge;

F i g. 8 is· eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen Flußmittelzusammensetzung und der Menge an Blasen oder Blaslöchern in dem geschweißten Metall;

F i g. 9 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen Flußmittelzusammensetzung und dem Auftreffwert in dem geschweißten Metall;

F i g. 10 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Menge an CaCO₃ in dem Flußmittel und dem Kohlenstoffgehalt in dem geschweißten Metall.

Die vorgenannte Zusammensetzung und die Menge jeder Komponente des Basisflußmittels sind bestimmt, indem die Eigenschaften und Funktionen jeder Komponente berücksichtigt werden.

Das Oxyd ist die Pr<märkomponente zum Bilden der Schlacke während des Schweißvorganges. Stabile Schlackenbildung wira nicht erhalten, wenn die Oxydmenge unter 10 Gewichtsprozent fällt, wohingegen mehr als 60 Gewichtsprozent an Oxyd hinsichtlich der Wirkungen anderer Komponenten schädlich wird. Daher liegt der optimale Bereich der Oxydmenge zum Einführen in das Flußmittel zwischen 10 und 60 Gewichtsprozent. Dieses Oxyd kann günstige Fließfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in geschmolzenem Zustand haben, kann im verfestigten Zustand von der Schweißung bequem entfernt werden, ist nicht hygroskopisch und trägt zur Erzeugung eines stabilen Lichtbogens bei. Eines oder mehrere Oxyde können verwendet werden, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus TiO₈, MgO, Al₂O_a, SiO₅, CaO, FeO, Cr₂O₃, ZrO₂ und ähnlichen Metalloxyden besteht, sowie die Doppelbindungen von diesen, beispielsweise CaO ■ SiO₂.

Das Fluorid überzieht im geschmolzenen Zustand die geschmolzenen Metalltropfen, die an der Drahtspitze hängen und von dieser ausgehen, und zwar zusammen mit anderen geschmolzenen Flußmitte>komponenten, um das Mischen von O₂- und N,-Gasen zu verhindern. Außerdem verbesseit es die Fließfähig-

-0 keit des geschmolzenen Flußmittels, eine oder mehrere Fluoride, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die CaF₂, MgF₂, AIF;, und Nq₃AlF₆ umfaßt, sowie die Doppeberbindungen von diesen, werden der Flußmiitelbasis in einer Menge von 1 bis 15 Gewichts-

»5 prozent zugegeben. Die Wirkung des Fluorids hinsichtlich des Schutzes der geschmolzenen Metalltropfen und hinsichtlich der Verbesserung der Fließfähigkeit der Schlacke wird nicht erhalten, wenn die zugegebene Fluoridmenge kleiner als 1 Gewichtsprozent ist, wohingegen starker Geruch und Abspritzen von geschmolzenen Metalltropfen hervorgerufen werden, wenn mehr als 15 Gewichtsprozent Fluorid zugegeben wird. Daher kann das Fluorid der Flußmittelbasis in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsprozent zugegeben werden, unabhängig davon, ob Schutzgas oder Schutzflußmittel verwendet wird oder nicht. Das Fluorid wie CaF₂, MgF.,, AlF₁, und Na₃AlF₆ soll kein Kristallisationswasser enthalten.

Das Carbonat wird durch Wärme in Oxyd und

4= CO₂-GaS während des Schweißvorganges zersetzt, und das gebildete Oxyd dient als Schlackenbildungsmittel, wohingegen das erzeugte CO₂-GaS als Schutzatmosphäre für den Lichtbogen dient. Zuviel Carbonat beschleunigt das Zerspritzen oder Abspritzen der geschmolzenen Metalltropfen zufolge der schnellen Ausdehnung des durch die Wärmezersetzung des Carbonats erzeugten CO₂-Gases. Wenn die Carbonatmenge 15 Gewichtsprozent übersteigt, nimmt das Zerspp'zen der geschmolzenen Metalltropfen plötzlich zu und der Kohlenstoffgehalt des Schweißmetalls nimmt unbeabsichtigt bis zu einem Bereich zu, der für das Schweißen von niedriggekohltem Stahl Mngünstig ist. Daher ist die obere Grenze der dem Flußmittel zuzugebenden Carbonatmenge mit 15 Gewichtsprozent bestimmt. Ein oder mehrere Carbonate aus der Gruppe CaCO₃, BaCO₃, MnCO₃, MgCO₃, SrCO_;, und ähnliche Metallcarbonate sowie ihre Doppelverbindungen werden für diesen Zweck verwendet. Die Zugabe von Carbonat ist unnötig, wenn Schutzgas odei Schutzflußmittel von außen an den Draht angelegt werden.

Änderung der Legierungsbestandteile und Einstellung der Zusammensetzung des Schweißmetalls zusammen mit dem Metallmantel des Schweißdrahts und Verbesserung der Ubergangsgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls zu der Schweißung, d. h. eine Kombination zwischen dem Mantelmetall und den Legierungszugaben oder Legierungsbestandteilen, er-

zeugt verschiedene Arten von Schweißmetallen. Wenn düngen darin, die Entfernbarkeit der verfestigten das Schutzflußmittel von außen an den Draht angelegt Schlackenschicht von der Schweißmctallfläche zu bewird, kann eine Menge an Legicrungsmelallpulvcr in schleunigen. Diese günstigen Wirkungen werden gut dem Abschirmflußmittel oder Sehutzflußmittel ein- erhalten, wenn die Menge dieser Kaliumverbindungen gespart oder durch die Menge der Legierungsbestand- 5 in der Flußmitlclbasis größer als 1 Gewichtsprozent teile des eingefüllten Flußmittels ersetzt werden, wo- ist. wenn sie jedoch 15 Gewichtsprozent übersteigt, durch die Schweißarbeiten verbessert und die Zu- wird der Schmelzpunkt der Schlacke unerwünscht sammensetzung des Schweißmetalls stabilisiert wird. erniedrigt und der Schweißvorgang wird schwierig.
Ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe Kc, Ni. Nachstehend werden die obengenannten Vorteile Mn, Cr, Mo, Nb, Cu, Co, Si oder Legierungen von io der Erlmiiung unter Bezugnahme auf die nachstehenden diesen oder Eisenlegierungen, die diese Elemente ent- Beispiele und die Zeichnung näher erläutert,
halten, werden allein oder kombiniert dem Nußmittel

in einer Menge von 15 bis 60 Gewichtsprozent zu- Beispiel 1
gegeben. Die untere Grenze der Zugabe der Legic-

rungselemente ist bestimmt durch Berücksichtigung 15 Ls wurde eine Reihe von zusammengesetzten

der Ausbeute der letzteren, wohingegen die obere Schwcißdrählcn erzeugt, indem ein Nußmittclgemiseh

Grenze als die höchste Grenze oder größte Menge aus 20 Gewichtsprozent TiO₂ und 10 Gewichtsprozent

bestimmt ist, die verwendet werden kann und dennoch SiO₂ als Oxyd. 6 Gewichtsprozent Eisen. 3 Gewichls-

die Wirkung der anderen Komponenten oder Bestand- pro/ent Nickel und 28 Gewichtsprozent IeCr als Lc-

leile nicht behindert oder verhindert. Einige dieser 20 gierungsbcstandteile. 3 Gewichtsprozent Aluminium

Legierungselementc dienen als Dcscuydicrungsmittcl als desoxydierendcs und denitrierendes Mittel, 10 Ge-

und/oder stickstofffrcimachendc Mittel. wichtsprozcnt CaCO., als Carbonul, 10 Gcwiehtspro-

Das desoxydiercnde und denitrierende Mittel wie /ent CaF₂ als Fluorid und 0 bis 15 Gewichtsprozent

eines oder mehrere metallische Elemente aus der eines Gemisches aus K₂Cr₂O₇ und K₂CrO₄ als Ka-

Gruppe Al, Ti, Mg oder Legierungen von diesen oder as liumverbindung in einen rohrförmigen Mantel gefüllt,

Eisenlegierungen, die diese Elemente enthalten, wird dessen Außendurchmesser 3,2 mm betrug und der aus

allein oder in Kombination verwendet. Wenn die Stahl folgender Zusammensetzung gebildet war:

Menge an dcsoxydierendem und denitrierendem Mittel 0.022 Gewichtsprozent C, 1,75 Gewichtsprozent Mn.

7 Gewichtsprozent übersteigt, haftet die verfestigte 0,41 Gewichtsprozent Si. 0,012 Gewichtsprozent P.

Schlacke fest an dem Schwcißmetall an und erfordert 30 0.009 Gewichtsprozent S, 9.88 Gewichtsprozent Ni,

umständliche Nachbehandlungen. Wenn der Mantel 19.15 Gewichtsprozent Cr. 2.50 Gewichtsprozent Mo,

solche desoxydierenden und denitrierenden Mittel ent- Rest Eisen Die Menge der Kaliumverbindung in dem

hält, braucht das Flußmittel das letztere nicht zu ent- Flußmittel wurde geändert. Es wurde die Kontinuität

halten. Daher ist die obere Grenze der Menge an der Schweißraupe der oben beschriebenen Drähte

desoxydierenden und denitrierenden Mitteln mit 35 getestet durch Änderung der Schweißgeschwindigkeit

7 Ciewichtsprozent ausgewählt. unter einem Schweißstrom von 150 Ampere. Die

Bei der vorliegenden Erfindung werden Kalium- Testergebnisse sind in F i g. 3 dargestellt, in welcher A dichromat oder Kaliumchromat oder Gemische von eine Zone zeigt, in der die Raupe kontinuierlich ist, diesen den obengenannten Bestandteilen als Basis- wohingegen B eine Zone zeigt, in der die Raupe disflußmittel in einer Menge von 1 bis 15 Gewichts- 40 kontinuierlich ist.
prozent zugegeben. Diese Kaliumverbindungen überziehen und schützen im geschmolzenen Zustand die Beispiel 2
Tropfen des geschmolzenen Metalls und erhöhen die

Fließfähigkeit der gebildeten Schlacke, welche die Es wurde eine Reihe von zusammengesetzten Schweißmetallfläche gegenüber der äußeren Atmo- 45 Schweißdrähten in ähnlicher Weise wie gemnß Beisphäre schützt, so -Jaß die Lichtbogenerzeugung sta- spiel \ erzeugt mit der Ausnahme, daß die Menge an bilisiert ist. Da diese Kaliumverbindungen mit relativ CaF₂ als Fluorid in dem Flußmittel so geändert wurde, niedrigem Schmelzpunkt schneller schmelzen als die daß sie 0, 5, 10 bzw. 15 Gewichtsprozent betrug, und anderen Bestandteile zufolge der in dem Schweißdraht- zwar zusammen mit der Menge des Gemisches au« mantel erzeugten Jouleschen Wärme und Wärme von 50 K₂Cr₂O, und K₂CrO₄. Es wurde eine andere Reihe dem geschmolzenen Drahtende übertragen, wird das von zusammengesetzten Schweißdrähten erzeugt ir Basisflußmittel am Drahtende gleichmäßig geschmol- ähnlicher Weise, wie es oben beschrieben ist, inderr zen. Hierdurch wird die Wirkung der Bestandteile zum die Menge an CaCO₃ an Stelle der Menge CaF₂ zu 0 Überziehen und Schützen der geschmolzenen Metall- 5, 10 bzw. 15 Gewichtsprozent geändert wurde, vnc tropfen, und insbesondere die Wirkung des Fluorids, 55 zwar zusammen mit der Menge des Gemischs au; beschleunigt. Außerdem verteilen sich die Kalium- K₂Cr₂O₇ und K₂CrO₄.

ionen, die von den geschmolzenen Kaliumverbindun- Das Verhältnis zwischen der Änderung der Mengf

gen abgeleitet sind, sich gleichmäßig über die gesamte an CaF₂ und des Gewichts der zerstreuten oder ab

Querschnittsfläche des Drahtes, so daß örtliche oder gespritzten Partikeln während des Schweißvorgangei

unregelmäßige Lichtbogenerzeugung an dem Draht- 60 ist in F i g. 4 dargestellt, wohingegen das Verhältni:

querschnitt im wesentlichen verhindert ist und die zwischen der Änderung der Menge an CaCO₁ und den

Größe der geschmolzenen Metalltropfen verringert ist. Gewicht der zerstreuten oder abgespritzten Parlikelr

Weiterhin ist die Erzeugung aggressiven Geruchs an der Reihe von Drähten getestet wurde, wobei di<

minimiert zufolge der Unterdrückung übermäßiger Testergebnissein F i g. 5 dargestellt sind. Obwohl he

und unnötiger Zersetzung des Fluorids. Weiterhin 65 diesem Test ein Schutzgas oder ein Schutzflußmitte

werden die abgespritzten Partikeln klein und fein nicht verwendet wurde, werden ähnliche Ergebnissi

zufolge der Zugabe dieser Kaliumverbindungen. in dem Test mit Schutzgas oder Schutzflußmille

Weiterhin besteht die Wirkung dieser Kaliumverbin- erhallen.

'5

30

Beispiel 3

Fs wurde eine Reihe von zusammengesetzten Schwcilklrähtcn erzeugt in ähnlicher Weise wie gemäß Bei; fiel 1 mit der .Ausnahme der Änderung tier Menge «t CaF₁, als Fluorid in einem Bereich von I bis 15 Gewichtsprozent zusammen mit der Menge des Gc-Niischs von K₂O₂O₇ und K₂CrO., in einem Bereich •on O bis 15 Gewichtsprozent.

Das Verhältnis zwischen der Änderung der F'luß-Riittclbcslancltcilc (Fluorid und Kaliiiimcrbindung) ■nd dem aggressiven Geruch wurde an einer Reihe 4ct Drähte getestet, und die Testergebnisse sind in I" i g. 6 dargestellt, in welcher C cine /one bezeichnet, in der der aggressive Geruch nicht vorhanden ist, und in der D cine /one bezeichnet, in der der Geruch vorhanden ist.

Beispiel 4

Da-. Verhältnis zwischen der SchwcüU'eschwindigkeit und der Möglichkeit, die geschmolzene Metalline ngc an der Schweißstelle \on einer Stelle oberhalb des Schweißbrenners zu beobachten, wurde an Drähten gemäß Beispiel 1 getestet. Die Testergebnisse sind in F" i g. 7 dargestellt, in welcher /·.' eine /one bezeichnet, in der die Beobachtung der geschmolzenen Metall menge leicht ist. und in welcher Feine /one bezeichnet, in der die Beobachtung schwierig ist.

Beispiel 5

Ls wurde eine Reihe \on zusammengesetzten Schweißdrähten W-Il erzeugt, indem ein Flußmitteigemisch aus 30 Gewichtsprozent TiO₂, 20 Gewichtsprozent CaO ■ SiO₂ und 2 Gewichtsprozent AI₄O₃ als Oxyd, 7 Gewichtsprozent CaCO₁₁ und 3 Gewichtsprozent BaCO₃ als Carbonat, 10 Gewichtsprozent Fe, 5 Gewichtsprozent FeMn und 2 Gewichtsprozent FcSi als Legierungsbestandteile, 3 Gewichtsprozent FcA! als desoxydiercndes und denitrierendes Mittel. 5 Gewjehtsprozent CaF₂ und 3 Gewichtsprozent AlF, als Fluorid, und O bis 15 Gewichtsprozent eines Gemisches aus K₂Cr₂O₇ und K₂CrO₄ in einen Mantel aus Kohlenstoffstahl gefüllt wurde, der folgende Zusammensetzung hatte: 0,092 Gewichtsprozent C, 0,40 Gewichtsprozent Mn, 0,12 Gewichtsprozent Si, 0,021 Gewichtsprozent P, 0,011 Gewichtsprozent S, Rest Eisen. Die Menge an Kaliumverbindungen in dem Flußmitte! wurde geändert.

Es wurde eine Reihe von zusammengesetzten Schweißdrähten W-12 erzeugt, in ähnlicher Weise wie die Reihe W-Il mit der Ausnahme, daß kein Carbonat enthalten war.

Es wurde auch eine Reihe zusammengesetzter Schweißdrähte W-13 erzeugt durch Weglassen des Carbonate und des desoxydierenden und denitrierenden Mittels von dem Flußmittel der Drahtreihe W-Il.

Schließlich wurde eine Reihe zusammengesetzter Schweißdrähte W-14 erzeugt durch Weglassen des Carbonais, des desoxydierenden und denitrierenden Mittels und des Fluorids von dem Flußmittel der Drahtreihe W-Il. Diese vier Gruppen von Drähten W-Il, W-12, W-13 und W-14 wurde ohne Schutzgas «■n 1 ohne Schutzflußmittel bei einem Schweißvorgang verwendet, und die erhaltenen Schweißmetalle wurden einem Röntgenstrahlentest unterworfen, um Blasen oder Blaslöcher festzustellen. Die Tcstergebnissc sind in F i g. 8 dargestellt, und zwar in vier Graden.

Beispiel 6

Fs wurde mit den beiden Drahtreihen W-XX und (I -12 gemäß Beispiel 5 geschweißt, und die erhaltenen Schwcißmetalle wurden dem Charpy-Stoßfcstigkcitstest oder Schlagfestigkcitstest bei 0 C mit einem 2 V-Nutcn aufweisenden Teststück unterworfen. Die Tesicrgebnissc sind in F i g. 9 dargestellt.

Beispiel 7

F«. wurde eine Reihe von zusammengesetzten .Schweißdrähten erzeugt, indem ein Flußmitlclgcmisch aus 30 Gewichtsprozent IiO₂ und H) Gewichtsprozent CaO ■ SiO₂ als Oxyd, 15 Gewichtsprozent FcCr, 14 Gewichtsprozent FeMn und 5 Gewichtsprozent Ni als Legierungsbestandteil. I Gewichtsprozent AITi als desoxydiercndes und denitricrcndcs Mittel, H) Gewichtsprozent AIF_:. als Fluorid. 5 Gewichtsprozent K₂Cr₂O₇ und 5 Gewichtsprozent K₂CrO, als Kaliumvcrbindung und 0 bis 15 Gewichtsprozent CaCO, als Carbonat in einen Stahlmantel gefüllt, der folgende Zusammensetzung hatte: 0,022 Gewichtsprozent C, 1.75 Gewichtsprozent Mn, 9,88 Gewichtsprozent Ni, 19,15 Gewichtsprozent Cr, 2.50 Gewichtsprozent Mo, 0,41 Gewichtsprozent Si, 0.012 Gewichtsprozent P, 0.009 Gewichtsprozent S, Rest Liscn. Das Schweißmetall wurde von den Drähten ohne Schutzgas oder Schiitzflußmiltel erzeugt. Das Verhältnis zwischen dci Menge an CaCO., in dem Flußmittel und dem Kohlenstoffgehalt im Sch'Acißmctall ist in F i g. 10 dar acstellt.

Tabelle

	TiO₂	Flußmittelzusammcnsct/ungcn	(Gewichtsprozent)	r-3	'■■*	/-5
	MgO		Il	25	25	5
Bestandteile	CaO	IA	30	—	—	10
	SiO₂	30	—
Oxyde	AI₂O₁			.__	3	5
	CaCO₁		10	5	—	—
	BaCO₃	20	—	10	15	3
	Fe	2	5	—	—	—
	Fe-Mn	7	—	—		13
Carbonate	Fe-Si	3	6	15	10	9
	Fe-Cr	10	5	5	5	5
Legierungs	Ni	5	5	15	15	15
zusätze	Al-Ti	2	15	5	5	10
	Fe-Ai	—	3	—	2	2
			1	—		4
		—	—
Desoxy-		3
dierende
und de	CaF₂
nitrie	AlF₃					IC
rende	KXr₂O₇		.	10	10	ς
Mittel	K₂CrO₁	5	10	5	_	A
Fluoride		3	5	5	IO	_
	10	5
Kalium	—
verbin
dungen

509 612/3

Ii c i s ρ i c I X

Bs wurden fünf F Iiifimitlel/usammeiisct/ungcii /I bis /'-5 «emiiß vorstehender Tabelle 1 bei 250 C während einer SUmde getrocknet und dann während 100 Tagen Raumatmosphäre bei 2? C und SO",, Feuchtigkeit ausgesetzt. Danach wurde die Feuchtigkeit in den Flußmitteln Γ-l bis /'-5 gemessen.

Andererseits wurde der Draht IF-2 mit dein Mantel//-2 gemäß Tabelle 4 und das HiiHiiiitlel/'-2 ge-

10

maß TiIbClIc I. ein handelsüblicher Draht .V und eil Draht Γ. der durch Lmfüllen eines litanhaliigen I-1 u 13 mittels, welches von der üblichen iiherzogenen Licht bogcnschweilistangc erhallen wurde, m "einen Man tcl //-2 erzeugt wurden, in der deichen Weise bchaii delt wie die obengenannten fünf" l· Iui.Sniiitel. und jede: der Hiißmiticl in dem Mantel wurde aus diesem her ausgenommen. Die Feuchtigkeit dieser drei I lulimitte wurde ebenfalls gemessen. Die r euchtiukeii der ohigci ^ll"' Flußmittel und die der letzteren diei FluHmille sind in Tabelle 2 angegeben

labeile

Feuchtigkeit in dem I lußmiltcl und in dem Draht (Gewichtsprozent)

unmittelbar nach dem Trocknen
5 Tage nach dem Trocknen ....
50 Tage nach dem Trocknen . . .
100 Tage nach dem Trocknen . .

l lullniillcl (dcuichispro/cni)

/I

0.11 0,12 0,12 0,12

1-2

0.11 0,10 0.Π 0,11

0.11 I 0.11

0.12 I (Ui

0,11
0,12
0,12
0,12

/-5

0,1	1	°-	Ii	^: 0.	12	0.	Ί5
0,1		0.	Il	1.	00	i.	20
0,1	·)	! ο,	11	. 1.	S(-	1,	96
0,1	3	^! O,	11	' I.	8S	1.	Q6

Tabelle Spezifikation des Drahtes

Draht	Durch	Mantol-
Nr.	messer	/usamn'cri-
	nun	siMzung
WA	3.2	HA
*W-I*	3.2	*H-2*
*W-3*	3.2	*H-J₁*
*W-A*	3.2	//-4
W-S I	3.2	*H-2*

Mantetverhiilmis

	LL
I Iu Ii-	miiicl
iiiitel	verhält! "_a
/ -1	32
*F-I*	35
*F-3*	35
*F-4*	35
*F-S*	35

Tabelle

Zusammensetzung des Mantels (Gewichtsprozent)

Aus den Tabellen ist ersichtlich, daß das bevorzuste Flußmittelgemisch, welches nicht hygroskopisch ~h· und eine gunstige Schweißwirkung schafft, aus ?0 bis Gewichtsprozent Oxyd, nicht mehr als. 6 Gewichtsprozent desoxydierendes und denitrierendes Mittel bis 15 Gewichtsprozent Carbonat, 8 bis 15 Gewichtsprozent Fluorid, 17 bis 52 Gewichtsprozent Legierungsbestandteile und 4 bis 10 Gewichtsprozent Kaliumverbindung zusammengesetzt ist.

NK)

9,88	I 19,15
9.56	ί 19.01
40,00	20,15

2.50

den
din

verende? 65 TaSe fi Drähten B e i s ρ i e I 9

^mi' ^W-^ ^W-*· ^lV-4 "nd **, &c in ^{d 4 dar}Sestellt sind, wurden unter ^^{Γί Tabe}"^{e 5 bei} Schweißungen ^bn«se der Schweißteste sind in

^{t> Und Sie zei}'g^en· ^{daß mit den} ha ten md H % T'^? ^gÜIKÜ^ Schweißmetall erkann Sch_W-i3vorgang erleichtert werden

Tabelle 5 Schweißbedingungcn

12

	!	Tl	Draht Nr	Hnergiequclle	f-i	A.C.	1-1	P.lcklnschcr	44.1	I	4,3	I	I	Schutzgas inter	28 bis 30	T-I	Schutzllußmiticl aus	-N:	Γ-4 ' lö	0.62	I	—	0.84	Test-Nr.	T-3	T-4 T-5	20",,
Test Ni.	T-2			Mn	A.C.	0.095	Si rom					Si'luit/ilußmiUel	I 28 bis 30	0.070	ZrO., · SiO,, 40",,	0.32 I 0.017	0.014	-. : 4.28				MgO tint
	T3	K-I		Si	A.C.	0.50	(A)				Tcst-Ni.	28 bis 30	7,75	40",, Al/),	2.03 j 1.95	0.009	i
	T-4	ΙΓ-2		P	A.C.	0.45	350	10.3		0,81	28 bis 30	0.25	reines Argon in eine	0,40	11.02			■ Menec ν
T-5	11-3			.C.Rl'.	0.021	350				20 bis 25	0.024	20 I, min	0.015	19,32
	ΙΓ-4		Ni		0.010	350				0,011		0.009	2,20
	ΙΓ-5	D	Cr		—	350			9.50		39.93	0.10
T-6			Mo	A.C.		350	^- i		19.12	20.05	_
			Toial N		—				—	_		T-(I
	Il-2		Streckgrenze					28 bis 30	0.09	0.10	61.0	0.025
			(kg/mm²)		40,5	350					1.72
			Zugfestigkeit		40.5					43.0	0,39
		(kg/mm²)	52.6	Tabelle 6		59.73	73.4		0.020
		Dehnung (",,)		Testergebnisse	Tes				0.010
		Schlaewert bei	24.3		45.4	IS.6	10.1	9.64
	2 V-Nuten urd		! Ί-2 ^!				19.54
	O¹C		S 0,020			2,48
	(kg-m/cm²)	5.S	1.66	11.6	3.8	0,04
	5",, wäßrige		! 0.44			_
	H,SO₄-Lösune
	(g/m²/hr)	--	0.012	—	64.8
	65 %ige wäßrige		0.009
Zusammen	HNO₃-Lösung		9.85		40.9
setzung des	(g/mVhr)	—	19.26	—
Schweißmelalls
(Gewichts					10,0
prozent)		T-I
	2.45 ι
	0.10		4.5/
	—
	! ^!
Mechanische	i 60.1	0.9:
Eigenschaften	I
des Schweiß
metalls		T-6
(geschweißt)




korrosions-
widerstand
(Gewichts
verlust) in

Röntgenstrahlentest (Grad) | 1 1

Geruch ! kein kein

Aussehen der Raupe ! fein fein

Abziehfestigkeit der verfestigten

Schlacke gut gut

Lichtbogenstabilität gut gut

Abgespritzte Tropfen klein fein

und klein

Feuchtigkeitsabsorption des Drahts keine keine

kein
fein

gut
gut

fein
und klein

keine

kein fein

gut

klein

keine

fein

gut gut

keine

kein fein

klein

keine

Wie oben beschrieben, werden durch Verwendung einer Kaliumverbindung in dem sich ergebenden Flußmittelgemisch Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit, Abnahme der abgespritzten oder zerstreuten Partikeln, Verhinderung unangenehmen Geruchs und leichte Beobachtung der geschmolzenen Metallmenge an der Schweißstelle erhalten.

Zusätzlich zeigen Ergebnisse der Röntgenstrahlpröfung und der Schlagfcstigkeitsprüfung der geschweißten Metalle gemäß der Erfindung, daß die Qualität des geschweißten Metalls bei Vorhandensein der Kaliumverbindung verbessert ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 tropfen und unstabile Lichtbogenerzeugung werden beobachtet selbst wenn die übliche Seelenelektrode Patentansprüche: £\ Feuchtigkeit in dem Flußmittel enthält. Dies u α kih bewirkt nicht nur eine Vergeudung von Draht, son-

1. Seelenelektrode für automatisches oder halb- ° * _{h eine} störung der Lichtbogenschufzatmo-RUtomatisches Schweißen, die einen rohrförmigen 5 aern a ^ _{bnis trete}n O_a- und N_a-Gase, die in der Mantel aus Stahl oder Eisenlegierung aufweist, der ^s.^p"r',_nhäre vorhanden sind, in das geschmolzene mit einem Flußmittel gefüllt ist, das Oxyd, ein *^im°,^p'_{in wona}ch Blaslöcher oder Blasen in dem Fluorid, einen Legierungszusatz, ein Carbonat und m« ^ _{Metajj auftreten}.

ein desoxydierendes und denitrierendes Mittel um- ge«-» _unreee|mäßige oder instabile Lichtbogen bei faßt, dadurch gekennzeichnet, daß t° ^" _ische_{m o}der halbautomatischem Schweißen das Flußmittel aus 10 bis 60 Gewichtsprozent ^"TfbschirrafluDiriittel oder Abschirmgas verringert Oxyden, 1 bis 15 Gewichtsprozent Fluoriden, 15 ^ oual'ität der Schweißraupe. Dies trifft besonders bis 60 Gewichtsprozent Legierungszusätzen, nicht aie w ^ _{Schweißstrom} schwach ist oder die Gemehr als 15 Gewichtsprozent Carbonaten, nicht zu. \ ,. _{k jt des} |_aufenden Brenners hoch ist, wobei mehr als 7 GewichUprozent deso.xydierenden und i5 ^¹ "|_Verwendung eines üblichen SchweißHrahtes denitrierenden Mitteln und 1 bis 15 Gewichts- .^!zufriedenstellende Schweißraupe kaum erhalten prozent KaliumJlxhromat und/oder Kaliiimchro- ^e'_{erden kann} |_n dem Flußmittel sind eine genügende mat zusammengesetzt ist. vi_Pnee an Fluorid und Carbonat enthalten, um das

2. Seelenelektrode nach Anspruch 1, dadurch £'£ * _{n dem Dra}ht selbst zu erzeugen zu dem gekennzeichnet, daß das Oxyd oder die Oxyde aus *> ^nuizg _h , _{ne Meta}|i gegenüber der Atmoder Gruppe TiO₂, MgO, AI₂O₃, SiO₂, CaC.FeO Zweck,das g - ^ ^ ^^ _{jn we|chem ejn} Cr₂O₃₁ZrO₂, deren Doppelverbindungen und deren spnare^ ^^^ _{o(jer gin äußeres} Schutzflußmiitel Gemische ausgewählt ist bzw. sind. ■ _Draht nicht aneelegt werden. Dieses Schutzgas

3. Seelenelektrode nach Anspruch 1 oder _, an oen _lichtundurch!ässig, so daß die geschmoldadurch gekennzeichnet, daß das Fluorid_oder die *5 £ *^eI£ _{hwejßmateria}i_menge und ihre Umgebung Fluoride aus der Gruppe CaF₂, Mgr₂, Mf₃, „;_{rht sicntbar} sind und außerdem wird ein aggressiver Na₃AIF₁₁. deren Doppelverbindungen und deren niffl ™° ^ ^ ^ _{dje Schweißung ausfüh}.

Gemische ausgewählt ist bzw. sind. ^ru Unangenehm ist.

4. Seelenelektrode nach einem ^er Ansprüche 1 renoe rer _Ca ^& _{rbonat e}in wirksamer Bestandteil bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonat 3« "^D*°ⁿⁱ _des Schutzgases ist, legiert sich der oder die Carbonate aus der C.ruppe CaCO,, ζ um ^t™^ut _te Kohlenstoff mit dem ge-BaCO_;„ MnCO₃, MgCO₃, CrCO, und deren Ge- ^du«^h ^H₁, _s0 /_αβ dieses in einen Stahl mit mische ausgewählt ist bzw. sind. ,„, Kohlenstoffgehalt umgewandelt wird. Daher

5. Seelenelektrode nach einem der Ansprüche 1 höh em KoM J^ _zt^ _{dje der EIektrode} bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lege- 35 isUlic^"| _{k h}, _{StahI zugeg}ebcn werden kann, rungszusatz oder die Leg.erungszusatze aus der aus η edngg _Aluminium, Mangan, Titan oder Gruppe Fe, Ni. Cr, Mo, Mn, Nb, Cu Co, Si, Es, .st Dek . ^ ^ _{Mamc| oder dem} deren Legierungen und diese Elemente enthaltende Z rkon A'· - _{um den Eintritt von} O₂-Gasen Eisenlegierungen ausgewählt .st bzw. sind. ,,'",N Gasen in das geschweißte Metall zu verhindern.

6. Seelenelektrode nach einem der Ansprüche 1 4° und N₁ Oasen* g stickstofffreimachenden bis 5, dadurch gekennzeichnet daß das oder d.e g« ⁵^ _r„ _{jedoch die} Fließfähigkeit der oxydierenden und denitrierenden Mute! aus der ^E'™?^e"^^er _s ⁸ _ch|_acke und die Entfernbarkeit der Gruppe Al, Ti, Mg, Legierungen dieser Elemente E^{e h}™ "^' J _{und sie} werden oft als Ver- und diese Elemente enthaltende E.senleg-erungen verfeUjUn Srfilacke. ^^ ^, _zurück_

ausgewählt ist bzw. sind. gehalten Daher ist auch die Menge an desoxydieren-

den'und stickstofffreimachenden Elementen begrenzt,

die Jem Flußmittel zugegeben werden kann.

Es sind auch Seelenelektroden der einleitend ge-₅n nannten Art bekannt (deutsche Offenlegungsschrift