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DE2455021A1 - Verfahren zum schweissen von werkstuecken aus gusseisen - Google Patents

Verfahren zum schweissen von werkstuecken aus gusseisen

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Publication number
DE2455021A1
DE2455021A1 DE19742455021 DE2455021A DE2455021A1 DE 2455021 A1 DE2455021 A1 DE 2455021A1 DE 19742455021 DE19742455021 DE 19742455021 DE 2455021 A DE2455021 A DE 2455021A DE 2455021 A1 DE2455021 A1 DE 2455021A1
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DE
Germany
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weld bead
nickel
iron
product
cast iron
Prior art date
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Application number
DE19742455021
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English (en)
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DE2455021B2 (de
DE2455021C3 (de
Inventor
Pierre Joseph Bouvard
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Pont a Mousson SA
Original Assignee
Pont a Mousson SA
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Publication date
Application filed by Pont a Mousson SA filed Critical Pont a Mousson SA
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Publication of DE2455021B2 publication Critical patent/DE2455021B2/de
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

CENTRE DE RECHERCHES DE PONT-A-MOUSSOIf PONT-A-MOUSSON, Prankreich
Verfahren zum Schweißen von Werkstücken aus Gußeisen
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Schweißen mittels einfachen Plasma("bogen)schweißen3 metallischer Werkstücke, wobei die zu verschweißenden Werkstücke nebeneinander angeordnet werden und ein einfacher Plasma(bogen)strahl in die Zone der Nebeneinanderanordnung geführt wird und gleichzeitig in . diese Zone ein Auftragsprodukt eingeführt vird.
Das bekannte Verfahren des Schweißens metallischer Werkstücke mit einfachem Plasmabogen soll auf das Verschweißen von Gußeisen, insbesondere von Kugelgraphit-Gußeisen angewendet werden.
Dieses Verfahren, das in seiner Anwendung auf das Schweißen von Werkstücken aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, bekannt ist, besteht darin, die beiden zu verschweißenden Werkstücke von gleicher oder nur geringfügig unterschiedlicher Dicke vorzubereiten, diese Werkstücke mit den
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gerade ausgebildeten
Rändern gegeneinander anzuordnen und auf die Verbindungslinie den Strahl, eines Schweißbrenners mit einfachem Plasmabogen zu richten. Dieser Strahl oder diese· Stichflamme besteht aus einem konzentrierten Strahl neutraler oder reduzierender Gase, beispielsweise auf Argonbasis, die sehr heiß sind. Dieser Strahl durchsetzt stellenweise die beiden "Werkstücke und erzeugt um sich herum einen Ring flüssigen Metalls und mit fortschreitender Verschiebung der Stichflamme bzw. des Brenners längs der Verbindungslinie bei zweckmäßiger Geschwindigkeit verfestigt sich das Metall hinter dem flüssigen Ring und.führt so zu einer Schweißraupe.
Erfindungsgemäß soll es nun möglich werden, dieses Schweißverfahren auf Werkstücke aus Gußeisen derart anzuwenden, daß die erhaltenen Schweißraupen gesund, homogen und frei von Fehlern sind und eine doppelte Wölbung und nicht ein Schrumpfen'oder Einsinken zeitigen, das schädlich für eine gute mechanische Festigkeit wäre.
Hierzu wird ein Verfahren der eingangs genannten Art, in Anwendung auf das Schweißen gußeisener Werkstücke si weiter gebildet, daß man als Auftragsprodukt ein Produkt verwendet, welches aus Eisen, Nickel oder einer Legierung dieser Bestandteile besteht.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform dieses Verfahrens, ih Anwendung auf ferritische. Kugelgraphitgußeisen verwendet man als Auftragsprodukt einen Kohlenstoffstahl oder legierten Stahl folgender Zu-. sammensetzung:
- 3 - 509822/0690
Kohlenstoff ■ ,maximal 1 %
Mangan maximal 1,60 JS
Silizium maximal 3,5 1"
Nickel zwischen 0 und 40
Eisen der Rest
Vorzugsweise führt man das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zu, daß der Nickelgehalt der erhaltenen Schweißraupe zwischen0 und 4 # Deträgt.
Zweckmäßig führt man das Auftragsprodukt ( Auftragsmetall ) mit einem .Anteil von 5 "bis 40 Gewichtsprozent
bezogen auf die erhaltene Schweißraupe zu. In diesem Fall erhält man eine Schweißraupe ferritischer Struktur mit Kugelgraphit.
Nach einer anderen vorzugsweisen Ausführungsform dieses Verfahrens verwendet man, bei Anwendung auf ferritisches Kugelgraphitgußeisen als Auftraagsprodukt eines der folgenden Zusammensetzungen .-: v ·
Nickel 40 bis 100 Jt
Eisen der Rest
Zweckmäßig führt man das Auftragsprodukt mit einem · Anteil derart zu, daß der Anteil des Nickels in der erhaltenen Schweißraupe über 15 # beträgt. Man erhält in diesem Pail eine Kugelgraphit enthaltende austenitische Schweißraupe.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildungsform der Erfindung, bei der es möglich wird, Schweißungen zwischen dicken Werkstücken zu erhalten, bei denen mehrere Schweiß-
- 4 609822/0690
Durchgänge notwendig sind ohne daß ein Zwischenglühen nach dem ersten Durchgang erforderlich wäre, realisiert man mit Hilfe dieses Auftragsproduktes eine erste Schweißraupe, wobei das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Gehalt an Nickel in dieser ersten erhaltenen Schweißraupe wenigstens 18 # beträgt und daß man über diese erste Schweißraupe wenigstens eine Püllschweißraupe aufträgt, die mit Hilfe einer metallischen Auftragslegierung gebildet wurde.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:
Pig. 1 eine Verwirklichung des Verfahrens nach der "Erfindung zum Verschweißen von ferritischen Kugelgraphit aufweisenden Werkstücken mit Hilfe eines einfachen Plasmaschweißbrenners zeigt;
Pig. 2 zeigt eine erhaltene Anordnung mit Schweißraupe J und
Pig. 3 zeigt eine Variante zu dieser Anordnung.
Pig. 1 zeigt zwei Werkstücke aus Gußeisen 1 und 2, die man mit den Rändern gegeneinander 'anordnet, ohne daß jedoch ein inniger Eontakt notwendig wäre. Gegebenenfalls nimmt man eine Vorwärmung der Werkstücke, dann die eigentliche Verschweißung vor. Hierzu verwendet man einen Schweißbrenner 3 mit einfachem Plasmabogen, der
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durch eine zylindrische Düse 4 gebildet wird, welche eine ebenfalls zylindrische Anode 5 umgibt, die selbst eine axiale Kathode 6 umschließt. Ein Plasmagengas wird entsprechend den Pfeilen 7 in den Ringzwischenraum zwischen Anode 5 und Kathode 6 eingeblasen und ein Schutzgas wird ebenfalls entsprechend den Pfeilen 8 in den anderen Ringzwischenraum zwlsehen.Anode 5 und Du.se 4 geblasen. Legt man den Kreis 9, welcher die Anode 5 mit der Kathode 6 verbindet, an Spannung, so strömt aus dem Schweißbrenner längs seiner Achse ein konzentrierter Strahl sehr heißer Gase 10, der gegen die Stoßlinie der beiden zu verschweißenden Werkstücke 1 und 2 gerichtet ist. Man führt dann in diesen Strahl ein Auftragsmetall, welches hier in Form eines Drahtes 11 außerhalb des Schweißbrenners dargestellt ist und dessen Inde im Strahl 10 angeordnet wird, ein. Als Variante kann man vorsehen, entweder den Draht 11 in das Innere des Schweißbrenners in den Ringraum zwischen Anode und Kathode einzuführen oder das Auftragsmetall in den gleichen Ringzwischenraum .' in Form von Pulver einzuführen. Der Strahl 10 sorgt für das Schmelzen der Werkstücke 1 und 2 in der Zone 12 benachbart ihrer Stoßstelle und er durchsetzt sie auf beiden Seiten und bildet um sich einen Ring flüssigen Metalls. Man verschiebt dann den Schweißbrenner längs der Kontaktebene bei einer zweckmäßigen Geschwindigkeit, derart, daß das aus dem Gemisch des geschmolzenen Basismetalls und des ebenfalls geschmolzenen Auftragsmetalls/sich hinter diesem flüssigen Ring verfestigt und so eine Schweißraupe bei fortschreitender Verschiebung bildet. Es zeigt sich, wie Pig. 2 erkennen läßt, daß die erhaltene Schweißraupe 13 eine doppelte Wölbung aufweist, d. h. eine Wölbung 14 auf ihrer Oberseite und ebenfalls eine Wölbung 15 auf der Unterseite,
resultierende Metall . - 6 -
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Bei einer ersten Versuchsreihe, die an ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit durchgeführt wurde ί verwendet man als Auftragsmetall ein Metall der folgenden Zusammensetzung:
Kohlenstoff maximal 1 j£
Mangan maximal 1,60 #
Silizium maximal 3,5 #
Nickel 0 bis 40 #
Eisen der Rest
und fügt dieses Metall mit einem Anteil von 5 "bis Gewichtsprozent bezogen auf die erhaltene Schweißraupe zu. Nach Verfestigung der Schweißraupe glüht man vorzugsweise bei 950 bis 10000C, da im rohen Schweißzustand die Raupe eine rissige bzw. melierte Struktur mit viel Zementit aufweist, was ihm eine erhöhte Härte verleiht. Nach dem Glühen stellt man fest, daß der gesamte Kohlenstoff von neuem in Kugelgraphitform in einem aus Ferrit bestehenden Gefüge vorliegt. Bei allen diesen Versuchen erhält man gesunde, homogene Schweißraupen frei von Fehlern, die eine doppelte Wölbung aufweisen und Graphit in Kugelgestalt enthalten.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen.
Beispiel 1?
Man verschweißt stirnseitig gegeneinander in einem einzigen Durchgang mittels Plasmaschweißen zwei Platten von einer Dicke von 8 mm aus ferritischem Kugelgraphit-
- 7 -509822/0690
gußeisen, welches nicht legiert ist, und die aufbereitet und mit den Rändern gegeneinander angeordnet sind. Die Analyse des jede der beiden Platten "bildenden Gußeisens ist die folgende:
Kohlenstoff • 3,61 %
Silizium 2,75 *
Mangan 0,15
Schwefel 0,008
Phosphor 0,070 $
Magnesium 0,025 #
Eisen der Rest
maximal
Die Schweißgeschwindigkeit lag bei 12 cm/Min., die Stromstärke bei 135 A, die Spannung bei 28 bis 30 Volt, die Menge an Plasmagengas, bei dem es sich um Argon handelt, lag bei 5»5 l/Min., die des Schutzgases, bei dem es sich um ein Gemisch aus Argon und 5 f> Wasserstoff handelt, bei 12 l/Min, und die Vorwärmtemperatur bei 35O0O. längs der gesamten Schweißung erfolgt ein Auftrag nicht legierten weichen Stahls in einem Anteil von 22 Gewichtsprozent der erhaltenen Schweißraupe ausgehend von einem Draht mit einem Durchmesser von 0,8 mm. an Magnesium
Der Gehalt/der erhaltenen Schweißraupe liegt bei 0,019 $> im Mittel, was einen relativen Verlust an Magnesium von 24 ergibt. Es wurde 30 Minuten lang bei 950°geglüht und langsam abgekühlt} als Struktur der Schweißraupe ergab sich Ferrit mit Kugelgraphit. Di eK nötchen oder Kügelchen aus Graphit sind dann feiner und zahlreicher als beim Basismetall der Werkstücke 1 und 2. Die Vickers-Härte der Schweißraupe liegt zwischen 155 und 160, d. h., bei einem Wert, der geringfügig höher als der des Ausgängsmetalls, der bei 140 bis 150 lag, ist.
509822/0690 - 8 -
Beispiel 2;
Stirnseitig gegeneinander mittels einfachen Plasmabogens verschweißt man in einem einzigen Durchgang zwei Platten mit einer Dicke von 8 mm aus ferritischem, Kugelgraphit ausweisendem nicht legiertem Gußeisen. Die Analyse ist identisch der nach Beispiel 1. Die Schweißtedingungen sind die gleichen wie nach Beispiel 1, nur daß dieses Mal das Auftragsmetall aus einem Draht aus Siliziummanganstahl der folgenden Zusammensetzung besteht:
Kohlenstoff . ο, 10 $>
Mangan 1,5 # maximal
Silizium 1,1 %.
Der mittlere Gehalt an Magnesium der erhaltenen Schweißraupe liegt bei 1,018 #, was einem relativen Verlust von 28 io an diesem Element entspricht. Nach dem Glühen unter den gleichen Bedingungen, wie nach Beispiel 1 stellt man fest, daß die Schweißraupe ferritisch ist und Kugelgraphit aufweist, wobei eine Vickers-Härte von 160 bis sich ergibt. Die mechanischen mittleren Eigenschaften dieser Schweißraupe, festgestellt an zylindrischen Probe- ' körpern, welche senkrecht zur Schweißung entnommen wurden, s3.nd die folgenden:
scheinbare Elastizitätsgrenze 29,3 kg/mm Zugfestigkeit 44,2 kg/mm2
Dehnung ( Basis 5D) 16,5 #.
Beispiel 5 :
Stirnseitig gegeneinander mittels eines einzigen Plasma-
- 9 509822/0690
bogens werden in einem Durchgang zwei Rohre von einem Durchmesser von 500 mm sowie einerDicke von 10 mm aus sphäritischem Gußeisen mit Kugelgraphit, nicht legiert von der gleichen Zusammensetzung wie der nach Beispiel 1 verschweißt. Kontinuierlich läßt man im Schweißbad einen Draht mit einem Durchmesser von 1,6 mm eines Auftragsmetalls schmelzen, welches aus einer Eisea-Nickel-Legierung mit 36 # Nickel besteht und zwar in einem Anteil, derart, daß der Nickelgehalt der erhaltenen Schweißraupe bei 3,5 # liegt, was bedeutet, daß die Eisen-Nickel-Legierung mit einem Anteil von 9» 8 # bezogen auf die Schweäfcaupe zugeführt wird. Die Schweißparameter sind die folgenden: 155 Ai 32 Volt; Geschwindigkeit 9 cm/Min. ; Plasmagengas 7 1/ Min.; Schutzgas 14 l/Min. und Vorwärmung 25O0C. Glüht man 30 Minuten lang bei 95O0C und kühlt langsam ab, so hat die erhaltene Schweißraupe eine ferritische Struktur mit Kugelgraphit; die Vickers-Härte liegt zwischen 200 und 220·
■. *
Bei einer zweiten Versuchsreihe, die an Werkstücken aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit durchgeführt wurde'., verwendet man als Auftragsmetall ein Metall der folgenden Zusammensetzung:
' Nickel 40 bis 100 <j> . und dem Rest Eisen,
und zwar in einem Anteil derart, daß der Nickelgehalt der erhaltenen Schweißraupe bei über 15 $> lag» Bei allen diesen Versuchen erhält man gesunde homogene Schweißraupen frei von Fehlern und mit austenitischer Struktur.
unter diesen Versuchen kann das folgende Beispiel Erwähnung
- 10 509822/0690
finden:
Beispiel 4;
Stirnseitig gegeneinander mittels eines einzigen Plasmabogens verschweißt man in einem einzigen Durchgang zwei Rohre von 250 mm Durchmesser und 6 mm Dicke aus ferritischem Kugelgraphit aufweisendem Gußeisen von einer Zusammensetzung identisch der des Beispiels 1. Die Schweißbedingungen sind die folgenden: 120 Aj 28 bis 30 YoIt; Geschwindigkeit 22 cm/Min.; Plasmagengas (Argon) 6 l/Min.; Schutzgas ( Argon mit 5 $ Wasserstoff ) 12 l/Min, und ohne Vorwärmung. Man läßt im Schweißbad einen Draht von 0,8 mm Durchmesser aus reinem Nickel in einem Anteil derart schmelzen, daß der Fickelgehalt der Schweißraupe bei 18 Gewichtsprozent liegt. Im rohen Schweißzustand oder nach 30-minütigem Glühen . bei 95O°C und langsamem Abkühlen hat die Schweißraupe eine austenitische Struktur und eine .Vickers-Härte zwischen 200 und 230, während die des Basismetalls bei 140 bis liegt.
Die durch das so beschriebene Verfahren erhaltenen Vorteile sind unter anderem die folgenden:
- Die erhaltene Schweißraupe ist gesund, homogen, frei von Fehlern und weist eine doppelte Wölbung und eine Eugelgraphitstruktur auf;
- Bas Plasmagengas und das Schutzgas ermöglichen aufgrund ihres reduzierenden Charakters die bevorzugte Oxydation der Knötchenbildungsmittel für den Graphit, die in den Gußeisen vorhanden sind; wie Magnesium, Zer, Lanthan und
S09822/0690 - li -
- li -
andere seltene Erden, Yttrium, Kalzium etc.
- Im Ealle von Kugelgraphitgußeisen, deren Anfangsgeaalt an Magnesium zwischen 0,015 und 0,060 $> liegt, sind die Verluste an diesem Element in der Schweißraupe auf 30 $ begrenzt J.
- Es wird in einem einzigen Durchgang geschweißt, wodurch die Handhabung erleichtert, die Schweißzeit vermindert wird.
Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf das Schweißen von gußeisenen Werkstücken unterschiedlicher Struktur anwenden, beispielsweise auf ferritieches Kugelgraphit aufweisendes Gußeisen, welches legiert ist oder auch auf Kugelgraphitgußeisen, dessen Gefüge jedoch aus Perlit besteht; auch ist aber ein anderes Gefüge oder eine Kombination der letzteren untereinander oder mit Ferrit möglich. ^
Nach der Ausführungsform der Pig. 3 stellt man zwei Werkstücke von Plattengestalt 21 und 22, die durch Schweißung zusammengefügt werden sollen, her* Hierau schrägt man ;jedes Werkstück bei 23 oder 24 ab, wobei die AbschrägUAg nur über einem Teil der Dicke der Werkstücke erfolgt. Jede Abschrägung oder Abfasuag wird derart vorgesehen, daß an ihrer Basis ein Vorsprung 25 oder 26 mit Absatz-Kehl- oder Nasengestalt vorgesehen wird. Als Variante kann das gegen die Abschrägungen gerichtete Ende der Absätze selbst geringfügig abgeschrägt sein.
Die so hergestellten Werkstücke werden dann in Kontakt
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gebracht oder durch ein Distanzstück oder Einfügungs-, teil aus Hiekel von der gleichen Höhe wie die Absätze 25 und 26 getrennt. Der erste Schweißdurchgang, der sogenannte Eindringdurchgang,erfolgt mittels eines Plasmaschweißbrenners und mittels eines Auftragsproduktes oder Metalls, welches in Form eines Drahtes vorliegt, welcher aus einer Eisen- und Nickellegierung "besteht. Man fügt dieses Auftragsprodukt in einem Anteil derart zu, daß der Nickelgehalt der Schweißraupe wenigstens gleich 18 # ist. Das Plasma sorgt für das Schmelzen der äußersten Zonen 27 und 28 der Absätze und somit für eine vollständige Verdünnung bzw. Dilution des Auftragsmetalls im Basismetall, was ein wesentliches Merkmal des Verfahrens nach der Erfindung darstellt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen:
Die zu verschweißenden Werkstücke mit einer Dicke von 15 mm werden derart aufbereitet, daß sie einen Absatz ( talon ) mit geradem Hand von einer Dicke von 7 mm aufweisen. Das Basismetall dieser Werkstücke hat die folgende Zusammensetzung:
Kohlenstoff 3,61 *
Silizium 2,75 $
Mangan 0,1 5 maximal
Schwefel 0,008 £
Phosphor 0,070 #
Magnesium 0,025 #
Eisen der Rest.
- 13 509822/0690
Es erfolgt eine Vorwärmung dieser Werkstücke "bei 40O0O, dann ein Verschweißen mittels eines Plasmabogenschweißbrenners bei einer Stromstärke zwischen 135 und 140 Ampere,einer Spannung von 26 Volt und einem Plasmagengasdurchsatz, "bei dem es sich um Argon handelt, von 6 l/Min, sowie einem Ringgasdurchsatz, bei dem es sich um ein Gemisch aus Argon und 10 $> Wasserstoff handelt, von 23 l/Min, bei der Schweißgeschwindigkeit von 17 cm/Min.
Der Auftragsdraht, von einem Durchmesser von 1,2 mm, besteht aus einer Legierung aus Eisen und Nickel, die wenigstens 95 i> Nickel und den Rest Eisen, sowie unvermeidliche Verunreinigungen enthält.
Der Anteil, mit dem man dieses Auftragsprodukt zuführt, ist derart,daß man in der Schweißraupe einen Nickelgehalt von 27,8 $>t einen Kohlenstoffgehalt von 2,33 # und einen Siliziumgehalt von 1,8 ?S erhält.
Man sorgt dann an den so verschweißten Werkstücken ohne irgendeine thermische Zwischenbehandlung, und direkt .auf dem Eindringschweißdurchgang für das Füllen mit so vielen Schweißraupen 29, wie notwendig, und zwar der durch die Abschrägungen 23 und 24 und die Absätze 25 und 26 begrenzten Zone. Der Metallauftrag erfolgt mit den üblichen Fülleinrichtungen ( ummantelte Elektrode, nackter Draht oder Fülldraht { fil fourre )), beispielsweise in Form von Ferro-Vanadium oder auch vorzugsweise Ferro-Nickel mit einem Nickelgehalt zwischen 30 und 60 $ Nickel. Man kann entweder die erhaltene Verbindung im Rohzustand belassen oder vorzugsweise ein Glühen bei 950 bis 1000°0 vornehmene.
-U-509822/0690
Man stellt fest, daß der massive Zusatz an Nickel im Eindringschweißvorgang mittels Plasmabogens es ermöglicht, auf das Glühen bei 950 - 100O0C bei diesem Durchgang zu verzichten, wobei dieses Glühen bisher nach der bekannten Technik notwendig war, um die Gefahr einer Rißbildung bei den nachfolgenden Füllvorgängen zu begrenzen.
Die zunächst erhaltene Schweißraupe ist gesund, homogen, bei einer austenitischen Graugußstruktur nach dem Glühen. Im rohen Schweißzustand besteht sie ebenfalls aus Austenit mit dispergierten Karbiden, deren Vorhandensein keinen Nachteil bei der Ausführung der Füllvorgänge bedeutet.
Beispiel 6;
Die gleichen Werkstücke aus Metall der gleichen Zusammensetzung wie nach Beispiel 5 werden auf eine Temperatur lediglich zwischen 200 und 25O0G vorgewärmt. Der Schweißvorgang wird dann bei einer Geschwindigkeit von 15 cm/Min.
durchgeführt; Stromstärke und Spannung sind die gleichen wie vorher. Der Plasmagasdurchsatz liegt bei 6 l/Min.; der des Schutzgases, bei dem es sich hier um ein Gemisch aus Argon und 5 $> Wasserstoff handelt, bei 22 l/Min. Der Auftragsdraht besteht aus einer Eisen- und Nickellegierung, die wenigstens 95 # Nickel und den Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist.
Der Anteil, mit dem man dieses Auftragsprodukt zusetzt, ist derart, daß man in der Schweißraupe einen Nickelgehalt von 28,1 #, einen Kohlenstoffgehalt von 2,32 fo und einen Siliziumgehalt von 1,7 # erhält.
- 15 -
509822/0690
Es erfolgt dann das Mllen, gegebenenfalls unter Glühen in der gleichen Weise wie nach Beispiel 5. Die Qualität der erhaltenen Schweißraupe ist gleich.
Ansprüche -16 -
SQ9822/O69O

Claims (20)

  1. MO4936
    - 16 ANSPRÜCHE .
    Verfahren zum Schweißen mittels einfachen Plasmafens metallischer Werkstücke, wobei die zu verschweißenden Werkstücke nebeneinander angeordnet werden und ein einfacher Plasmastrahlbogen in die Zone der Nebeneinanderanordnung geführt wird, indem gleichzeitig in diese Zone ein, Auftragsprodukt eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anwendung auf Werkstücke aus Gußeisen als Auftragsprodukt ein solches aus Eisen, Nickel oder eine Legierung hiervon verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, in Anwendung auf Kugelgraphit enthaltendes ferritisches Gußeisen, dadurch gekennzeichnet, daß als Auftragsprodukt ein Kohlenstoffstahl oder legierter Stahl der folgenden Zusammensetzung verwendet wird:
    Kohlenstoff maximal 1 #
    Mangan maximal 1,60 #
    Silizium maximal 3,5 fi
    Nickel 0 bis 40 Ji
    Eisen der Rest
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Mckelgehalt der erhaltenen Schweißraupe bei 0 bis 4 ?ί liegt.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsprodukt in einem Anteil von 5 bis 40 Gewichtsprozent bezogen auf die erhaltene Schweißraupe zugeführt wird.
    603822/0690
    - 17 -
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4» dadurch, gekennzeichnet, daß für den Fall, daß das Gußeisen die Zusammensetzung:
    Kohlenstoff 3,61 * I maximal Silizium 2,75 i I Mangan 0,15 i Schwefel 0,008 $> und dem Rest Phosphor 0,070 Magnesium 0,025 Eisen
    aufweist, man als Auftragsprodukt einen weichen nichtlegierten Stahl in einem Anteil von 22 #,-bezogen auf die erhaltene Schweißraupe verwendet.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den EaIl, daß das Gußeisen die Zusammensetzung: s*
    Kohlenstoff 3,61 jt Silizium 2,75 * Mangan 0,15 1" maximal Schwefel 0,008 # Phosphor 0,070 Magnesium 0,025. Eisen der Rest
    aufweist, man als Auftragsprodukt einen Mangansiliziumstahl der folgenden Zusammensetzung*
    Kohlenstoff 0,10 £ Mangan 1,5 $> maximal Silizium 1,1 jt
    503822/0690 - 18 -
    in einem Anteil von 22 fo "bezogen auf die erhaltene Schweißraupe verwendet.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den 3PaIl, daß das Gußeisen die Zusammensetzung:
    Kohlenstoff 3,61 3^
    Silizium 2,75 #
    Mangan 0,15 $> maximal
    Schwefel 0,008. #
    Phosphor 0,070
    Magnesium '0,025 $> und dem Rest Eisen
    aufweist, man als Auftragsprodukt eine Eisen-Nickel-Legierung mit 36 $> Nickel in einem Anteil von 9,8 # "bezogen auf die erhaltene Schweißraupe derart verwendet, daß der Nickelgehalt dieser Schweißraupe bei 3,5 # liegt.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Verfestigung der Schweißraupe bei 950 bis 10Ö0°0 geglüht wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, in Anwendung auf ferritisches Kugelgraphit aufweisendes Gußeisen, dadurch gekennzeichnet, daß als Auftragsprodukt ein solches mit 40 bis 100 Nickel und dem Rest Eisen verwendet wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Nickelgehalt der erhaltenen Schweißraupe höher als 15 derart liegt, daß die Schweißraupe von
    - 19 S09822/0690
    - 19 au.stenitisch.em Gefüge ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Auftragsprodukt reines Nickel in einem Anteil derart -verwendet wird, daß der Nickelanteil der erhaltenen Schweißraupe 18 # Ißt.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels dieses Auftragsproduktes eine erste Schweißraupe(27 - 28)hergestellt wird, wooei das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zugeführt wird, daß der Nickelgehalt der ersten erhaltenen Schweißraupe "bei wenigstens 18 $> liegt und daß man über dieser ersten Schweißraupe wenigstens eine Mllung (29) mittels eines Auftrags einer metallischen Legierung vornimmt.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch, gekennzeichnet, daß für den Pail, daß das Gußeisen
    3,61 £ Eohlensrboff 2,75 # Silizium 0,15 % Mangan maximal 0,008 $> Schwefel 0,070 £ Phosphor 0,025 # Magnesium und den Rest Eisen
    aufweist, als Auftragprodukt eine Legierung aus Eisen und Hickel mit wenigstens 95 # Nickel und dem Rest Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen verwendet.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsprodukt in einem Anteil derart zugeführt
    - 20 .SG3822/U'69G
    wird, daß der Nickelgehalt der Schweißraupe bei etwa 28 $> liegt.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Füllschweißraupe (29) bestimmte Legierung aus Perro-Niekel besteht.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelgehalt der JTüll-Legierung über 30 io liegt. .
  17. 17·.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach Verfestigung sämtlicher Schweißraupen bei 950 bis 10000C geglüht wird.
  19. S09822/0690
  20. Leerseite
DE2455021A 1973-11-20 1974-11-20 Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Werkstücken aus ferritischem Gußeisen mit Kugelgraphit Expired DE2455021C3 (de)

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