DE2364893B2

DE2364893B2 - Seelenelektrode zum automatischen oder halbautomatischen Lichtbogenschweißen von Stahl

Info

Publication number: DE2364893B2
Application number: DE2364893A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Yokohama Kanagawa Matsumoto; Takashi Hachioji Tokio Yoshida
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1975-11-27
Also published as: DE2364893A1; NL7317784A; DE2364893C3; US3866015A

Description

_{n au}f das Gesarotgewicht der Metallfluoride, thaUen. So ergibt sich aus dem Diagramm der p¹; ₂ 1 daß mit zunehmendem Anteil de:> komplexen Fluoride am Gesamtgehalt der Fluoride die Zähigkeit des Schweißgutes verbessert wird, wobei sich jedoch h 10 °/ entsprechend dem gestrichelten Kurventeil Schwierigkeiten beim Schweißen, insbesondere beim Entfernen der Schweißschlacke ergeben. Des weiteren «•ist sich, da<J die Verbesserung der Kerbschlagzäügkeit bei einem Anteil über 10 % minimal ist. Andererseits ergibt sich unter 0,5% kaum eine Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit. Ähnlich gute Ergebnisse lassen ^ich mit Lithiumfluorid erzielen, das bei der thermischen Zersetzung Lithium bildet.

Bei den dem Diagramm der F i g. 1 zugrunde hegenden Versuchen wurde eine Seelenelektrode mit einem Durchmesser von 2,4 mm und einem Gevxhtsverhält- «is von Seele zu Umhüllung von 21 % bei einem Minus-Gleichstrom von 320 Amp. und einer Spannung von 3OVoIt verwendet. Der Grundwerkstoß! wurde entsprechend JIS Z 3 111 vorbereitet. Die Seele enthielt 9y CaCO₃, 0,2% Silizium und K₂ZrF₂ als komplexes

Die erfindungsgemäßen Fluoride wirken sich je für sich allein außerordentlich günstig, bei gleichzeitiger Anwesenheit des Kalziumfluorids innerhalb bestimmter Grenzen jedoch besonders stark auf die Zähigkeit des Schweißguts aus. Dies ergibt sich a.us dem Diaeramm der F i g. 2, dem Versuche mit einer Elektrode zugrunde liegen, deren Seele 10% CaCO₃ als Metallkarbonat 0,3% Silizium und K₂ZrF₈ als komplexes Fluorid enthielt. Die Elektrode besaß einen Durchmesser von 2,4 mm und wurde mit einer Minus-Strom_str-e von 320 Amp. bei einer Gleichspannung von 30 Volt und eicem gemäß JIS Z 3 111 vorbereiteten Grundwerkstoff verschweißt.

Das Diagramm der F i g. 2 zeigt, daß bei steigendem Anteil des Gesamtgehaltes an Lithiumfluorid, Cerfluorid und Kalium-Zirkonium-Fluorid am Gesamteehalt der Fluoride über 1% der Stickstoffgehalt im Schweißgut bei gleichzeitig beträchtlicher Erhöhung der Kerbschlagzähigkeit außerordentlich stark auf 210 J bei etwa 7 % abfällt. Daraus erklärt sich die untere Gehaltsjrenze der vorerwähnten Fluoride, unterhalb derer sich kein merkliche Linfluß ergibt. Über TY nimmt die Zähigkeit dann allmählich wieder ab obgleich die Kerbschlagzähigkeit des Schweißgutes immer noch besser ist als bei der Verwendung herkömmlicher Elektroden. Oberhalb eines Anteils der vorerwähnten Fluoride von 30% ist das, Entfernen der Schweißschlacke entsprechend dem gestrichelten Teil der beiden Zähigkeitskurven schwierig und erhöht sich eleichzeitig der Stickstoffgehalt des Schweißgutes entsprechend der Kurvet« erheblich. Aus diesem Grunde liegt die obere Grenze für den Gehalt der vorerwähnten speziellen Fluoride bei 30%,.

Obgleich es noch keine beweisbare Erklärung fur die durch die erwähnten Fluoride erzidbare Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit gibt, kann der Aluminiumgehalt der Elektrode angesichts der beim Schweißen entstehenden Schutzgasatmosphäre verringert werden Wenngleich das Aluminium auch beim Licntbogenschweißen ohne Schutzgas ein ausgezeichnetes Desoxydation*- und Eindickungsmittel .st, fuhren Aluminiumgehalte des Schweißguts über 1 % zu einer beträchtlichen Verringerung der Kerbschlagzahigkcit. Bei herkömmlichen Elektroden muß das Schweißgut iedoch über 1% Aluminium enthalten, da sich bei niedrigeren Aluminiumgehalten Schweißfehler ergeben.

Die erfindungsgemäße Elektrode enthält zum stabilen Abbinden des Sauerstoffs und des Stickstoffs eine Aluminium-Magnesium-Legierung. Außer Aluminium und Magnesium kamen hierfür bislang Silizium, Titan, Zirkonium und Kalzium zur Verwendung. Durch zahlreiche Versuche konnte jedoch nachgewiesen werden, daß größere Mengen der vorerwähnten Elemente beim ίο schutzgasfreien Lichtbogenschweißen die Zähigkeit des Schweißguts beeinträchtigen und zu Schwierigkeiten beim Schweißen führen, während sich die Anwesenheit von Aluminium-Magnesium auf die Lesoxydation und Entstickung des Schweißguts günstig auswirkt.

Die Aluminium-Magnesium-Legierung enthält 30 bis 60% Aluminium und 40 bis 70% Magnesium. Außerhalb der vorerwähnten Gehaltsgrenzen ergeben sich angesichts der höheren Zähigkeit Schwierigkeiten beim Zerkleinern der Legierung sowie eine geringe Zähigkeit und höhere Porosität des Schweißguts. Der Anteil der Aluminium-Magnesium-Legierung am Gesamtgewicht der Seele beträgt 10 bis 30%. Höhere Anteile verringern zwar den Stickstoffgehalt des »5 Schweißguts, führen andererseits jedoch zu einer Beeinträchtigung der Kerbschlagzähigkeit bei O⁰C. Disee Verringerung der Zähigkeit dürfte auf die Erhöhung des Aluminiumgehaltes des Schweißgutes zurückzuführen sein, während der geringere Stickstoffgehalt durch die Verdampfung des Magnesiums und das stabile Abbinden des Stickstoffs durch Aluminium bedingt ist.

Liegt der Anteil der Aluminium-Magnesium-Legierung unter 10%, dann ergibt sich zwar eine bessere Kerbschlagzähigkeit, andererseits treten aber auch Poren wegen unzureichender Desoxydation und Entstickung des Schweißgutes auf.

Bei einem Anteil über 30% werden dagegen die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Kerb-Schlagzähigkeit des Schweißgutes wegen dessen zu hohem Aluminiumgehalt beeinträchtigt. Aus diesem Grunde liegt der Anteil der Aluminium-Magnesium-Legierung bei 10 bis 30%.

Von Bedeutung ist auch der verhältnismäßig geringe Siliziumgehalt der Flußmittelseele. Der Grund dafür ergibt sich aus dem Kurvenverlauf im Diagramm der F i g. 3, das auf Versuche zurückgeht, bei denen eine Elektrode mit einem Durchmesser von 2,4 mm und einem Verhältnis Flußmittel/Diaht von 21 % bei einem Minus-Gleichstrom von 320 Amp. und einer Gleichspannung von 30 Volt zum Verschweißen eines gemäß JIS Z 3 111 vorbereiteten Grundwerkstoffs verwendet wurde. Die Flußmitteiseele enthielt 10% Kalzium-• arbonat und als komplexes Fluorid K₂ZrF₆ bei einem 55 Verhältnis des Gesamtgehaltes an Lithiumfluorid, Ccriluorid und komplexem Fluorid zur Gesamtmenge der Fluoride von 10% und einem Verhältnis von komplexem Fluorid zu der Gesamtmenee der Fluoride von

60 Das Diagramm der Fig. 3 veranschaulicht der engen Zusammenhang zwischen dem Siliziunigehali des Flußmittels und der Kerbschlagzähigkeit bei OC Dabei zeigt sich, daß die Kerbschhgzähigkeit be höheren Siliziumgehalien abnimmt, was insbesonder«

65 im Bereich von 2,0^r", Silizium gilt. Da das Flußniitte eine Aluminium-Magnesium-Legierung als Desoxy dationsmiftel enthalt, werden nahezu alle Silikme y.\ Silizium reduziert und der Siluiumgehalt des Scl.'-veiß

5 6

gutes erhöht. Beim schutzgasfreien Schweißen bewirkt bezogen auf das Gesamtgewicht der Seele, enthalten,

das Silizium ebenso wie das Aluminium eine Kornver- Durch diese Oxyde lassen sich die physikalischen

gröberung, was der Grund dafür ist, daß das Silizium Eigenschaften der Schlacke verbessern, das Entfernen

die Kerbschlagzähigkeit beeinträchtigt. Demzufolge der Schlacke erleichtern und der Schutz der Schweiße

sollte der Siliziumgehalt der Flußmittelseele insgesamt 5 verbessern, die in einigen Fällen unter dem Einfluß

höchstens 2% betragen. der obenerwähnten komplexen Fluoride leidet. Oxyd-

Die Flußmittelseele enthält des weiteren 1 bis 20% gehalte über 30 % verringern jedoch den Anteil anderer

Metallkarbonat, insbesondere Alkali- und Erdalkali- Bestandteile insbesondere der Fluoride in der Seele

metallkarbonate wie Lithium-, Natrium-, Kalium-, und führen somit zu einer Beeinträchtigung der Zähig-

Kalzium- und Magnesiurnkarbonat, um vor allem den io keit.

Lichtbogen zu stabilisieren, das Schweißgut durch das Der Anteil der Flußmittelseele am Gesamtgewicht aus dem Karbonat entstehende Gas vor den Reak- der Elektrode beträgt 10 bis 40%. Ein geringerer Antionen mit der Umgebungsluft zu schützen und wegen teil ist ohne ausreichende Wirkung, führt zu einem des Sprüheffektes im Lichtbogen infolge Verbesserung porösen Schweißgut und beeinträchtigt die Schutzder Tropfenzerteilung sowie hinsichtlich der physi- 15 wirkung der Schlacke. Andererseits ist der Schlackenkaiischen Eigenschaften der Schlacke. Schließlich be- anfall bei einem Flußmittelanteil über 40% zu groß wirken die Karbonatmetalle auch eine Kornverfeine- und ergeben sich Schwierigkeiten beim Legen der Naht, rung und tragen damit zu einer Verbesserung der Hinzu kommt eine Erhöhung des Gehaltes an Alumi-Biegezähigkeit des Schweißguts bei. Das Diagramm nium und anderen Legierungsmitteln im Schweißgut, der F i g. 4 zeigt die Änderung der Kerbschlagzähig- ao die zu einer Beeinträchtigung der mechanischen Eigenkeit und des Kohlenstoffgehaltes des Schweißguts in schäften führen kann.

Abhängigkeit vom Metallkarbonatgehalt des Fluß- In den F i g. 5 A bis 5 E sind verschiedene Drahtquermittels. Dabei geht das Diagramm auf Schweißver- schnitte wiedergegeben, in denen jeweils eine metallisuche zuiück, bei denen eine Elektrode mit einem sehe Umhüllung 1 aus weichem Stahl und eine Fluß-Durchmesser von 2,4 mm bei einem Minus-Gleich- 25 mittelseele 2 erkennbar sind. Die Metallhülse kann je strom von 320 Amp. und 30 Volt zum Verschweißen nach Art des zu schweißenden Grundwerkstoffs auch eines entsprechend JIS Z 3 111 vorbereiteten Grund- aus anderen Stählen, beispielsweise aus rostfreiem werkstoffs verwendet wurde. Das Gewichtsverhältnis Stahl, bestehen; sie dient zur Aufnahme der Fluß-Flußmittel zu Draht lag bei 21 %, während die Seele mittelseele und zur Schaffung eines gleichmäßigen 1,2% Silizium und Kalziumkarbonat enthielt und das 30 Lichtbogens über die gesamte Elektrodenfläche sowie Verhältnis des Gesamtgehalts an Lithiumfluorid, Cer- zum Einschmelzen der Flußmittelseele. Aus diesem fluorid und Natrium-Zirkonium-Fluorid zum Gesamt- Grunde kann das Hülsenmetall entsprechend den gehalt an Fluoriden 10 % betrug. Darstellungen gemäß B bis E auch bis in die Seele 2

Der Kurvenverlauf im Diagramm der F i g. 4 zeigt, hineinreichen. Beim Schweißen mit Gleichstrom ist daß entsprechend dem kurzen gestrichelten Teil der 35 jedoch die Version gemäß A vorzuziehen.
Kurve ».-4« die Biegezähigkeit bei einem Karbonat- Bei Schweißversuchen kam:n erfindungsgemäße anteil unter 1% unzureichend ist. Andererseits liegt Elektroden der vorerwähnten Zusammensetzung sodie obere Grenze für den Metallkarbonatanteil bei wie herkömmliche Vergleichselektroden zur Verwen-20 %, da sich oberhalb dieses Wertes entsprechend dem dung. Die Versuchsbedingungen und -ergebnisse sind gestrichelten Teil der Zähigkeitskurve »A« die Eigen- 40 in den nachfolgenden Tabellen I und II zusammenschaften der Schlacke verschlechtern und die Wirkung gestellt. Bei den Elektroden 1, 5, 6, 10, 11 und 13 und des entstehenden Schutegases beeinträchtigt wird, so 14 handelt es sich um außerhalb der Erfindung liedaß im Schweißgut Blasen und Poren auftreten. Hinzu gende Vergleichselektroden. Sämtliche Elektroden bekommt entsprechend der Kurve »C« die beträchtliche saßen einen Durchmesser von 2,4 mm und entsprachen Aufkohlung des Schweißguts bei höherem Karbonat- 45 der Darstellung gemäß F i g. 5 D. Die Festigkeit wurde anteil, die auf die Anwesenheit der stark desoxydierend gemäß JIS Z 3 111 untersucht,
wirkenden Aluminium-Magnesium-Legierung zurück- Die Daten der Tabelle zeigen, daß die Ergebnisse zuführen ist und zu einer beträchtlichen Veiringerung beim Schweißen mit den erfindungsgemäßen Elekder Kerbschlagzähigkeit führt. Kommt es auf eine troden 2 bis 4,7 bis 9 und 12,15,16 ausgezeichnet sind hohe Kerbschlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen 5° und daß sich die betreffenden Schweißverbindungen und weniger auf eine ausgezeichnete Biegezähigkeit an, durch eine hohe Reinheit sowie durch eine bessere dann sollte entsprechend dem Kurvenverlauf im Dia- Biege- und Kerbschlagzähigkeit auszeichnen,
gramm der F i g. 4 der Gehalt an Metallkarbonaten im Im Gegensatz dazu stehen die schlechteren Ergebunteren Teil des zulässigen Bereichs liegen. nisse der Versuche mit herkömmlichen Elektroden;

Die Flußmittelseele enthält außer Aluminium und 55 vor allem wenn diese wie im Falle der Elektroden S und Magnesium noch 5 bis 40 % Metallpulver, beispiels- 10 einen zu hohen Anteil der speziellen Fluoride aufweise Eisenpulver, zur Erhöhung der Festigkeit und weisen; dies führt zu einer unzulässigen Rißbildunj Zähigkeit des Schweißguts. Metallpulverzusätze unter beim Biegeversuch. Bei diesen Proben konnten im 5 % sind ohne Wirkung, während ein 40 % übersteigen- übrigen sogar Schlackeneinschlüsse im Schweißgui der Zusatz wegen des sich damit verringernden Anteils 60 festgestellt werden. Die Hülsen der Elektroden 1 bis Ii der anderen Bestandteile wie beispielsweise Kalzium- bestanden sämtlich aus weichem Stahl, bei der Elekfluorid und Aluminium-Magnesium-Legierung un- trode 16 aus einem 60-cb-Stahl. Aus dem Tabellengünstig ist und die Schutzwirkung ebenso wie die Ent- kopf ergeben sich diejenigen Parameter, deren EinfluE gasung und Entstickung beeinträchtigt sowie zu bei den betreffenden Versuchen im Vordergrund stärkerem Spritzen führt. 65 stehen.

Schließlich kann die Flußmittelseele auch noch Infolge ihrer Rissigkeit mußten die Schweißprober

Metalloxyde beispielsweise des Magnesiums, des Alu- der Elektroden 5, 10, 11 und 14 verworfen wer

miniums, Titans, Zirkoniums und des Eisens bis 30%, den.

Tabelle I

CeF,, LiF und komplexe Fluoride Elektrode

1* 2 3 4

Komplexe Fluoride 6· 7 8

CaF₂	60	53	55	1,5	45	41	45	45	42	46	44
CeF₈	—	1,8	2	10	6	15	2	2	2	2	2
LiF	—	1,8	—	—	6	11	2	2	2	2	2
K₂ZrF₈	—	1,5	—	17	5	—	0,2	0,5	1,5	5	8
Na₂ZrF,	—	—	3	—	2	—	—	—	—	—
CaCO₃	10	8	2	8	10	8	8	10	10	10
MgCO₃	—	4	—	4	—	2	2	—	—	—
Al-Mg (40% Mg)	18	17	10	17	17	17	16	16	16	16
Fe-Mn (80% Mn)	3	3	0,3	3	3	3		3	3	3
Ni	2	2	3	2	2	2	2	2	2	2
Fe-Mo (55% Mo)	—	—	3	—	—	—	—	—	—	—
Fe	4	2	106,8	6	—	13	14	13	9	10
SiO₂	0,3	0,3	6,0	0,3	0,3	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
MgO	3	2		3	3	3	3	3	3	3
Al₂O₃	3	2		3	3	3	3	3	3	3
Summe	103,3	98,4	2,5	108,3	107,3	100,6	100,9	97,9	101,4	103/
LiF + CeF₂ +	0	8,7		27,4	40,5	8,5	9,0	11,5	16,3	21/
Komplex-Fluorid-			21,0
Anteil («/„)
Komplex-Fluorid-	0	2,5	8,0	2,8	0,4	1,0	3,1	9,0	14,:
Anteil (%)
Flußmittelseele	20,8	20,4	20,8	20,7	22,4	22,4	21,6	21,4	22,(
Draht (°/₀)

Tabelle I (Fortsetzung)

Karbonate	12	13*	Si	15	60-cb-Stahl
Elektrode
11*		14*	16

CaF₂	60	—	52	—	40	—	47	—	49	50
CeF₂	2	—	2	13	2	25	1.5	8	1,5	2
LiF	2	—	2	—	2	—	1,5	15	1,5	2
K₂ZrF₆	1	19	1	18	1	20	—	2	—	1,5
Na₂ZrF₆	2	2	2	1	3	1	—
CaCO₃	3	3	3	—	—	5
MffCO-	—	—	—	11	8	5
Al-Mg (40% M )	10	15	7	5	15	17
Fe-Mn (8U/_O Mn)	0,5	0,5	0,5	3	2	7
Ni	1	0	3	4	3	5
Fe-Mo (55% Mo)	1	0	2	102	—	5
Fe	101,5	108,5	107,5	7,8	11	5
SiOj	7,6	8,7	11,1		0,4	0,4
MgO					3	3,5
Al₂O₃				1,9	4	2
Summe	1,5	1,7	2,2		99,4	110,4
LiF + CeF₂ +				22,0	7,5	9,9
Komplex-Fluorid-	21,0	20,6	21,6
Anteil (%)
Komplex-Fluorid-				1,8	2,7
Anteil C/o)
Flußmittelseele	21,7	21,0
Draht %
		509548

Tabelle II

10

CeF₁, LiF und komplexe Fluoride

Elektrode

1« 23

Komplexe Fluoride

10«

C C/o) Si (%) Μη(·/₀) P (7o) s (%) Ni (%) Al (%) Mo (%) Cu (⁰I₀) N C/o)

Streckgrenze (cb) Zugfestigkeit (cb) Dehnung (%)

Kerbschlagzähigkeit (y, 0⁰Q

Biegeversuch (501)

0,12

0,10

0,67

0,013

0,005

0,42

1,20

0,03 0,035

37,9 51,4 26,8

79 86 64

0,12 0,08 0,74 0,013

0,12 0,11 0,69 0,010

0,11 0,10 0,70

0,012 0,011

0,002 0,004 0,002 0,003 0,43 0,42 0,41 0,37 0,88 0,94 0,89 0,82 0,13

0,08

0,71

012

0,003

0,38

0,96

0,12

0,09

0,71

0,010

0,004

0,39

0,88

0,11

0,08

0,73

0,011

0,004

0,40

0,82

0,13

0,09

0,70

0,012

0,002

0,42

0,80

o.oi: ο,οο:

0,05 0,018

38,5 52,4 34,2

192 186 212

0,04 0,021

41,2 51,9 30,8

129 164 156

0,05 0,019

37,5 49,5 32,6

195 185 192

172 166 168 0,05 0,04 0,04 0,04 0,05 0,021 0,017 0,016 0,016 Ο,ΟΙί

38,5
48,6
28,0

39,2
49,6
33,2

176
185
183

37,6
49,5
34,5

202
223
215

Röntgenuntersuchung JIS-Qualität

Lichtbogen gut

Schlackenschicht

Entfembarkeit Schlacke

Tabelle Π (Fortsetzung)

0,lmm-l 3aim-3

(rissig) 1 mm-7

(rissig) 36,5
51,2
34,2

224
220
206

0,3mm-2
(rissig)

gut

8"¹

gut

^rauch gut

ziem- schlecht lieh gut gut gut
gut gut
gut gut

gut
gut
gut

gut
gut

39,2 48,6 30,6

220 217 229

3mm-3 5mm-l (rissig)

ziemlich gut

ziem- schlecht hch gut

0,04
0,017

	Tabelle II (Fortsetzung)	Karbonate	^v 23	Hierzu 4	64 893	Si	12	60<b·
		Elektrode
		11*			14*		16
11		39,2			43,5		54,^
Streckgrenze (cb)	51,0			52,9	15	68,:
Zugfestigkeit (cb)	20,7	12	13*	22,9	33,6	29,:
Dehnung (%)	209	36,2	39,0	38	45,8	165
Kerbschlagzähigkeit	224	43,5	49,0	49	33,6	156
Ü, °C)	216	34,2	26,2	42	228	160
	6 mm-2	196	34	0,3 mm-2	209	—
Biegeversuch (50 t)	2 mm-3	212	52	2mm-4	214
	(rissig)	186	28	(rissig)
	1		0,2 mm-2	2		1
Röntgenuntersuchung			(rissig)
JIS-Qualität	gut			gut	1	gut
Lichtbogen	gut	1	2	gut		gut
Schlackenschicht	gut			gut	gut	gut
Entfernbarkeit		gut	ziemlich gut		gut
Schlacke		gut	schlecht	Blatt Zeichnungen	gut
	gut	ziemlich gut

Claims

d:s Schweißgutes von der Menge des komplexen Fluorids im Fluoridanteil, Patentansprüche: Fig· 2 die Abhängigkeit der Kerbschlagzähigkeit und des Stickstoffgehaltes des Schweißgutes vom Mi-5 schungsverhältnis

1. Seelenelektrode zum automatischen oder halbautomatischen Lichtbogenschweißen von Stahl an

Luft, deren Flußmittelseele bei einem Anteil am _/T -c /- c ι ν ν c· \

Gesamtgewicht der Elektrode von 10 bis 40% CaF₂: (LiF + Ce^₈ + K₂Zrh_e),

Metallfluoride, 1 bis 20% Metallkarbonat, IO bis io
30% einer Aluminium-Magnesium-Legierung mit
30 bis 60% Aluminium, andere Metallpulver und

0 bis 30% Metalloxyde enthält, nach Patentanmel- F i g. 3 die Abhängigkeit der Kerbschlagzahigkeit dung P 21 648920-24 gekennzeichnet vom Siliziumgehalt der Seele,

durch 20 bis 70% Metallfluorid einschließlich ,₅ Fig. 4 die Abhängigkeit der Kerbschlagzahigkeit

1 bis 30% Cerfluorid, 5 bis 40% andere Metall- und des Kohlenstoffgenaltes des Schweißgutes vom pulver einschließlich höchstens 2,0% Gesamt- Metallkarbonatgehalt der Seele und

siliaum. F i g. 5 Querschnitte verschiedener Seelenelektroden.

2. Seelenelektrode nach Anspruch 1, gekenn- Die Elektrodenseele enthält Metallfluorid, insbezeichnet durch 1 bis 30 V Lithiumfluorid. ao soidere Kalziumfluond, um beim Schweißen ein den

Licht )ogen einhüllendes Schutzgas zu bilden, hieifür eign.n sich auch Natrium-, Kalium-, Aluminium- und Magiesiumfluorid, die sich jedoch anders als das KaI-ziumfluorid nicht auf die Schlacke auswirken. Geringe as Mengen Alkalimetallfluorid führen zudem zu einer Stabilisierung des Lichtbogens.

Da die Seele eine verhältnismäßig große Menge ♦ Aluminium-Magnesium-Legierung enthält, ergibt sich

zwangsläufig ein hoher Uehalt hochschmelzender

3o Oxyde des Magnesiums und des Aluminiums, die die physikalischen Eigenschaften der Schlacke beeinträchtigen. Dem wirkt erfindungsgemäß dei hche Fluoridgehalt der Seele, insbesondere das Kalziumtluorid zusammen mit bestimmten anderen Fluoriden wie Cer-, 35 Lithium und komplexe Fluoride entgegen. Die Schlacke muß daher mindestens 20% Fluoride enthalten. Bei geringerem Fluoridgehalt reicht die Menge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Seelenelektrode des bein Schweißen entstehenden Schutzgases nicht ium automatischen oder halbautomatischen Licht- aus, steigt der Gehalt der Schlacke an Magnesium- und bogenschweißen von Stahl an Luft, deren Flußmittel- 40 Aluminiumoxyd entsprechend und wird die schützende »eele bei einem Anteil am Gesamtgewicht der Elektrode Wirkung der Schlacke beeinträchtigt. L ie Folge davon von 10 bis 40% Metallfluoride, 1 bis 20% Metall- ist eine Aufnahme von Sauerstoff und Sackstoff durch karbonat, 10 bis 30 % einer Aluminium-Magnesium- das Schweißgut, was wie bei der Verwendung bekann-Legisrung mit 30 bis 60% Aluminium, andere Metall ter Seelenelektroden zu Versprödung, hoher Härte und pulver und 0 bis 30% Metalloxyde enthält, nach 45 Porosität führt. Die Seele sollte daher einen möglichst Patentanmeldung P 21 64 892.0-24. Seelenelektroden hohen Fluoridanteil aufweisen. L ie obere Grenze liegt der vorerwähnten Art sind aus der deutschen Offen- jedoch bei 70%, da höhere Gehalte den Schmelzpunkt legungsschrift 21 64 892 bekannt; sie zeichnen sich da- der Schlacke und deren Viskosität ernied igen, so daß durch aus, daß das in der Wärme verdampfende Me- sich Schwierigkeiten beim Schweißen ergeben,
tallfluorid den Lichtbogen gegenüber der Atmosphäre 50 Die besondere Bedeutung der Fluoride liegt darin, abschließt und mit der Magnesium-Aluminium-Legie- daß sie in der Schweißhitze außerordentlich rasch verrung eine Schlacke bildet, die zu einer Verbesserung dampfen und eine dichte, das von der Elektrode im der mechanischen Eigenschaften des Schweißguts Lichtbogen herabtropfende Schweißgut gegen die Luft führt. schützende Atmosphäre bilden. Dabei zerfallen die

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die 55 komplexen Fluoride besonders schnell und bilden bekannte Elektrode weiter zu verbessern und iinsbe- flüchtige Fluoride wie ZrF₄, TiF₄, KF und NaF.
sondere eine Seelenelektrode zu schaffen, die ein Darüber hinaus liegt ein Teil des Lithiums, Cers,

Schweißgut mit besonders hoher Kerbschlagzähigkeit Kaliums und des Natriums aus dem Zerfall der als Kennzeichen für die Biegefähigkeit der Schweißver- Fluoride in Form metallischer Ionen vor, die den bindung ergibt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht 60 Lichtbogen stabilisieren und ein gutes Herabtropfen darin, daß die Seelenelektrode nach der Hauptanmel- des Schweißguts bewirken. Auf diese Weise gelingt es, dung 20 bis 70% Metallfluorid einschließlich 1 bis 30% die Aufnahme von Sauerstoff und Stickstoff im Cerfluorid sowie 5 bis 40% andere Metallpulver ein- Schweißgut auf einem Minimum zu halten,
schließlich höchstens 2,0% Gesamtsilizium enthält. Das Schweißgut nimmt einen Teil der Fluorid-

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeich- 65 metalle wie Zirkonium und Cer in gerinnen Mengen nung und von Ausführungsbeispielen des näheren er- auf; dies führt zu einer Kornverfeinerung und zu einer läutert. In der Zeichnung zeigt Verbesserung der Schweißgutzähigkeit. Die Seele

F i ß. 1 die Abhängigkeit der Kerbschlagzahigkeit sollte jedoch nicht mehr als 10% komplexe Fluoride,