DE2552971A1 - Nackte elektrode zum schweissen von tieftemperaturstahl - Google Patents
Nackte elektrode zum schweissen von tieftemperaturstahlInfo
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Description
50 131 - Dr.T
Anmelder; KOBE STEEL, LTD,
3-18, 1-chome, Wakinohama-cho, Fukiai-ku
Kobe / Japan
Nackte Elektrode zum Schweißen von Tieftemperaturstahl
Die Erfindung betrifft eine nackte Elektrode (BlankeIsktrode)
zum Schweißen von Tieftemperaturstahl; sie betrifft insbesondere
eine nackte Schweißelektrode für die Terwendung in einem Hochstrom-Schutzgas-Schweißverfahren, bei dem ein Tieftemperatur stahl unter Anwendung eines hohen Schweißströme3
mit einem hohen Wirkungsgrad geschweißt wird, die eine guce Schweißverbindung und gute Eigenschaften, insbesondere eine
hohe Kerbschlagzähigkeit, ergibt und den Artforderungen nach
besseren Eigenschaften der Schweißverbindungen voll gerecht wird, die heute mit der zunehmenden Verbreitung der Automation
und der Arbeitsweise mit hohem Wirkungsgrad bei Schweißverfahren ständig steigen.
Die beim Schutzgas-Schweißen verwendeten Schutzgase werden allgemein in drei Typen eingeteilt, nämlich in ein inertes
Schutzgas, das -nur aus einem Inertgas, wie Ar, He oder dgl.
besteht, ein Inertgas im breiten Sinne, das durch Zugabe eines reaktionsfähigen Gases, wie 0~, COp oder dgl., zu dieses
Inertgas, hergestellt wird, und ein Kohlendioxid-Schutzgas der
6 0 9 8 2 3 / Q11 S
Zusammensetzung GO2 oder C02/02. Beim Schtuzgas-Schweißen,
das unter Verwendung eines Schutzgases, wie oben angegeben, durchgeführt wird, nimmt dann, wenn das Mischungsverhältnis
zwischen dem Inertgas und dem reaktionsfähigen G-as in dem.
Schutzgas geändert wird, z.B. dann, wenn der Gehalt an C0p
oder O2 erhöht wird, der Sauerstoffgehalt in dem Schweißmetall
(Schweißgut) zu und mit zunehmendem Sauerstoffgehalt nimmt die KerbSchlagzähigkeit des Schweißmetalls (Schweißgutes) ab» Insbesondere steigt mit zunehmendem Gehalt an
einem reaktionsfähigen G-as, wie COp, O2 O(ier cLgl., wie in
der Fig. 1 dargestellt, der Sauerstoffgehalt in dem Schweißmetall
allmählich an. und wenn der Sauerstoffgehalt in dem Schweißmetall mit zunehmendem Gehalt an einem reaktionsfähigen
Gas, wie CO2, O2 oder dgl., in dem Schutzgas ansteigt,
nimmt die Eerbschlagzähigkeit des Schweißmetalls ab, wie in der !"ig. 2 dargestellt.
Wie nachfolgend näher beschrieben, werden beim konventionellen Schutzgas-Schweißen von Stahl im allgemeinen feine Drähte mit
einem Durchmesser von etwa 0,8 bis etwa 1,6 mm verwendet und es wird ein maximaler Schweißstrom von etwa 400 A angewendet.
In einem solchen konventionellen Verfahren kann die Kerbschlagzähigkeit
des Schweißmetalls (Schweißgutes) dadurch ausreichend verbessert werden, daß man das Mischungsverhältnis von
CO2, O2 oder· dgl. in dem Schutzgas verringert. Dieses konventionelle Verfahren reicht jedoch nicht aus, um den neuerdings
steigenden Anforderungen in bezug auf die Verbesserung und Erhöhung des Arbeitswirkungsgrades und der Schweißkapazität
zu genügen,, Insbesondere bei Tieftemperaturstahl werden häufig
verhäl-fendsmäßig; dicke Platten verwendet, um diesen Anforderungen
zu· genägen und es müssen Produkte mit einer ausgezeichnete» üieftemperaturzähigkeit hergestellt werden.
Eine Möglichkeit t dem oben genannten Anforderungen zu genügen,
ist z.B. das sogenannte Hochstroa-Schutzgas-Schweißverf'ahren,
bei dem eia B^aht mit einem großen Durchmesser (mit einem
609823/Q71S
©ffi&INAL INSf0ECTEb
25^971
- 3 -
Durchmesser von mindestens 3»0 mm) verwendet und das
Schweißen in der Weise durchgeführt wird, daß man einen hohen Schweißstrom anwendet, um den Wirkungsgrad "bei der
Schutzgas-Schweißung zu verbessern. Bei diesem Schweißverfahren ist jedoch die Abkühlungsgeschwindigkeit des Schweißmetalls
(Schweißgutes) niedriger als beim Schutzgas-Seinveißverfahren,
in dem ein Draht mit einem kleinen Durchmesser verwendet wird, und daher wird die Korngröße des Schweißmetalls
vergröbert. Außerdem kann wegen des Unterschiedes in bezug auf das Lichtbogenphänomen die Qualität des Schweißmetalls
nicht dadurch verbessert werden, daß man lediglich den Gehalt an reaktionsfähigem Gas in dem Schutzgas vermindert
^ und die Kerbschlagzähigkeit kann überhaupt nicht verbessert werden.
Eine bekannte Methode zur "Verhinderung der Kornvergröberung
in dem Schweißmetall besteht darin, Ti oder Ti + B zuzugeben, um das Korn zu verfeinern und dadurch die Kerbschlagzähigkeit
zu verbessern (vgl. z.B. die japanische Patentpublikation Nr. 12 258/68). In dem Hochstrom-Inertschutzgas-Schweißverfahren
kann jedoch die Tieftemperatur-Kerbschlagzähigkeit nur durch Zugabe dieser Elemente kaum verbessert werden und
es können keine guten Ergebnisse erzielt werden, wenn die oben angegebene bekannte Methode auf das Hochstrom-Inert-Schutzgasschweißen
von Tieftemperaturstahl angewendet wird.
Bei der Erforschung des Lichtbogenphänomens und des metallurgischen
Aspekts im Hinblick auf die Beseitigung der vorstehend geschilderten Fehler und Nachteile, die bei dem konventionellen
Hochstrom-Inertschutzgasschweißen von Tieftemperaturstahl
auftreten, wurde nun erfindungsgemäß gefunden, daß beim Hochstrom-Inertschutzgas-Schweißen,
das unter Verwendung eines Drahtes mit einem großen Durchmesser durchgeführt wird, das
Schweißen bei Anwendung eines hohen Stromes mit einem hohen Wirkungsgrad durchgeführt werden kann und die Tieftemperaturzähigkeit
stark verbessert werden kann, wenn dem Draht zu-
6 0 9 8 2 3/0 TTT
PfJGfNAL
sammen mit geeigneten Mengen an desoxydierenden Elementen
Ti oder Ti + B und mindestens ein Legierungselement aus der Gruppe Ni, Cr und Mo einverleibt werden und die Festigkeit
des Schweißmetalls bei einem möglichst niedrigen Wert gehalten wird, um dem Schweißmetall bei Stoßbelastung oder Zugbelastung
eine ausreichende plastische Verformbarkeit zu verleihen.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine nackte Elektrode (Blankelektrode) anzugeben, mit deren Hilfe es möglich
ist, ein Schweißmetall (Schweißgut) mit einer ausgezeichneten Tieftemperaturzähigkeit nach dem Hochleistungs-Hochstromschweißverfahren
herzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung, nach dem das oben angegebene Ziel und weitere Ziele erreicht werden können,
betrifft die vorliegende Erfindung eine nackte Schweißelektrode (Blankelektrode)-mit'einem Durchmesser von mindestens 3,
.mm für die Verwendung in einem Hochstrom-Schutzgas-Schweißverfahren,
bei dem ein Tieftemperaturstahl geschweißt wird unter Anwendung eines Schweißstromes von mindestens 5OO A in
einem Schutzgas, das hauptsächlich aus einem Inertgas, wie Ar, He oder dgl. besteht, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß sie bis zu 0,12 Gew.-% C, bis zu 0,8 Gew.-% Si, bis zu
3,0 Gew.-% Mn, bis zu 0,25 Gew.-% Ti und mindestens einen
Vertreter aus der Gruppe bis zu 4,0 Gew.~% Ni, bis zu 0,8
Gew.-% Cr und bis zu 1,0 Gew_.-% Mo enthält und daß ihr Kohlenstoff
äquivalent (Ceq), dargestellt durch die Formel
Ceq = C + 1/6Mn + 1/24Si + 1/40Ni + 1/5Cr + 1/4- Mo
worin jedes Elementsymbol den Gehalt dieses Elements in
Gew.-% angibt,
bis zu 0,60 % beträgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine nackte
Schweißelektrode mit einem Durchmesser von mindestens 3»0 mm
3/OiM-S-
2 5 5297 t
für die Verwendung in einem Hochstroin-Sehutzgas-Schweißverfahren,
"bei dem ein Tieftemperaturstahl unter Anwendung eines Schweißstromes von mindestens 500 A in einem Schutzgas
geschweißt wird, das hauptsächlich aus einem Inertgas, wie Ar, He oder dgl. besteht, die dadurch gekennzeichnet ist, daßsie
Ms zu 0,12 Gew.-% C, bis zu 0,8 Gew.-% Si, bis zu 3,0
Gew.-% Mn, bis zu 0,19 Gew.-% Ti, 0,0005 bis 0,015 Gew.-% B
und mindestens einen Vertreter aus der Gruppe bis zu 4-,O
Gew.-% Ui, bis zu 0,8 Gew.-% Gr und bis zu: 1,0 Gew.~% Mo
enthält und daß ihr Eohlenstoffäquivalent (Ceq), dargestellt
durch die Formel
Ceq = G + 1/6Mn + 1/24Si + 1/40Ni + 1/5Cr + 1/4Mo
worin Jedes Elementsymbol den Gehalt des Elementes in Gew.~%
angibt,
bis zu 0,60 % beträgtο
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Kohlendioxidgas-Mischungsverhältnis und dem Sauerstoffgehalt
des Schweißmetalls beim Schutzgasschweißen erläutert;
Fig. 2 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem
Kohlendioxidgasmischungsverhältnis und der Kerbschlagzähigkeit des Schweißmetalls bei Verwendung des
gleichen Drahtes beim Schutzgas-Schweißen erläutert; und
Fig. 3 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der
absorbierten Energie und der festgestellten Temperatur bei Verwendung des erfindungsgemäßen Brahtes und
des Vergleichsdrahtes erläuterte
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es sei jedoch
darauf hingewiesen^ daß sie darauf keineswegs beschränkt ist.
Der Grund dafür, warum ein hauptsächlich aus einem Inertgas,
wie Ar, He oder dgl., bestehendes Schutzgas erfindungsgemäß
verwendet wird, ist der, daß das Schweißmetall (Schweißgut) übermäßig stark oxydiert und die Tieftemperaturzähigkeit
nicht wirksam verbessert werden kann, wenn kein inertes Gas verwendet wird, da zum Schweißen erfindungsgemäß ein hoher
Strom angewendet wird. Der Gehalt der Schut sgas atmo sphare an einem Inertgas, wie Ar, He oder dgl., beträgt vorzugsweise
mindestens 60 % und der Gehalt an einem reaktionsfähigen Gas, wie CO2, O2 oder dgl., beträgt vorzugsweise weniger als 40 %.
Der Grund ääfür, warum erfindungsgemäß angegeben ist, daß der
Durchmesser des Drahtes mindestens 3,0 mm und der Schweißstrom mindestens 500 A betragen, ist folgender:
Man geht davon aus, daß beim Schutzgasschweißen der Schweißwirkungsgrad
bei Anwendung eines hohen Schv/eißstromes verbessert
(erhöht) wirdo Bei Anwendung dieser Technik auf das konventionelle
Verfahren, in dem ein Draht mit einem kleinen Durchmesser verwendet wird, kann jedoch auch bei Anwendung
eines hohen Schweißstromes keine Ausdehnung des Lichtbogens erzielt werden, weil der Drahtdurchmesser zu gering ist,
es tritt ein abnormes Schmelzen nur in den Bereichen unmittelbar unterhalb des Lichtbogens und eine übermäßige Ablagerung
des Schweißdrahtes durch die Joufe-Wärme auf. Es kann demzufolge
keiiie normale Penetration erzielt werden. Außerdem ....... die
bildet das aufgetragene Schweißmetall konvexe Schweißraupen
führt zu einer fehlenden Verschmelzung zwischen dem Grundmetall
und dem Schweißmetall (Schweißgut)· Um das Auftreten dieser unerwünschten Phänomene zu vermeiden, wird ein Draht
mit einem großen Durchmesser verwendet, um die Ausdehnung des Lichtbogens zu verbreitern. Bei Anwendung eines Sehweiß-
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stromes von mindestens 500 A wird im Hinblick auf den Schweißwirkungsgrad vorzugsweise ein Draht mit einem Durchmesser
von mindestens 3,0 mm verwendet. Bei Verwendung eines Drahtes mit einem Durchmesser von mindestens 3,0 mm
ist es möglich, das Schweißen unter Anwendung eines Schweißstromes durchzuführen, der unterhalb 500 A liegt,
in einem solchen Falle sinkt jedoch cier Schweißwirkungsgrad
drastisch ab. Bei Verwendung eines Drahtes mit einem großen Durchmesser, der die gleiche Zusammensetzung wie ein handelsüblicher
Draht mit einem kleinen Durchmesser hat, kann eine ziemlich gute TieftemperaturZähigkeit erzielt werden.
Nachfolgend wird die chemische Zusammensetzung des erfindungsgemäß
verwendeten Drahtes näher beschrieben.
Erfindungsgemäß ist es unerläßlich, daß der Kohlenstoffgehalt bis zu 0,12 % betragen sollte. Wenn der Kohlenstoffgehalt
mehr als 0,12 % beträgt, werden leicht Hochtemperaturrisse gebildet, weil ein hoher Schweißstrom an den Draht mit einem
großen Durchmesser angelegt (angewendet) wird. Aiißerdem wird
die Festigkeit des Schweißmetalls verbessert und die Tieftemperaturzähigkeit
nimmt ab. Da ein hoher Schweißstrom an den Draht mit einem großen Durchmesser angelegt wird, weist Si
eine starke desoxydierende Wirkung auf, wenn jedoch der Si-Gehalt 0,8 % übersteigt, nimmt die TieftemperaturZähigkeit
des Schweißmetalls ab und bei Anwendung eines hohen Stromes entstehen leicht Hochtemperaturrisse. Mn ist ein starkes Desoxydationsmittel
und es verbessert die Zähigkeit, wenn der Mn-Gehalt jedoch 3,0 % übersteigt, nimmt die Festigkeit des
Schweißmetalles zu, während die Tieftemperaturzähigkeit und
die Beständigkeit gegen Rißbildung abnehmen. Wenn das Schweißen unter Anwendung eines hohen Stromes von 500 A oder
mehr durchgeführt wird, wird eine geringe Menge Ti verwendet, um das Korn zu verfeinern. Die zugegebene Menge Ti beträgt
bis zu 0,25 % in einer Inertgasatmosphäre aus Ar, He oder dgl.
(z.Bo in einer Schutzgasatmosphäre, die mindestens.60 % eines
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Inertgases, wie Ar, He oder dgl. enthält), wenn kein B zugegeben wird. Wenn der Ti-Geha-lt 0,25 % übersteigt, wird in
diesem Falle das Schweißmetall drastisch gehärtet und wird sprödeο B wird in einer Menge innerhalb eines Bereiches von
0,0005 bis 0,015 % zugegeben, wobei die jeweilige Menge in geeigneter Weise ausgewählt wird in Abhängigkeit von der
Zusammensetzung des Schutzgases, dem Schweißstrom, der Wärmezufuhr beim Schweißen und den anderen Bedingungen bei gleichzeitiger
Anwesenheit von bis zu 0,19 % Ti. Die Zugabe von
B dient der Verbesserung der TieftemperaturZähigkeit, wenn
jedoch der B-Gehalt 0,015 % übersteigt, nimmt die Tieftemperaturzahigkeit
drastisch ab.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise mindestens ein Element aus der Gruppe ITi, Cr und Mo in einer Menge zugegeben, die in
geeigneter Weise festgelegt wird in Abhängigkeit von den Gehalten an C, Mn, Si und Ti. Wenn jedoch der Ni-Gehalt 4,0 %,
der Cr-Gehalt 0,8 % oder der Mo-Gehalt 1,0 % übersteigt, wird das Schweißmetall gehärtet oder die Beständigkeit gegen
Rißbildung nimmt ab und es werden keine guten Ergebnisse erhalten.
Erfindungsgemäß werden gute Ergebnisse erhalten, wenn das
Kohlenstoffäquivalent Ceq auf 0,60 % oder weniger eingestellt
wird und das Kohlenstoffäquivalent sollte vorzugsweise weniger als 0,55 % betragen. Erfindungsgemäß können ausgezeichnete
Effekte erzielt werden durch die spezifische wechselseitige
Beziehung zwischen den oben genannten Bedingungen des Schutzgases, des Schweißstromes, des Drahtdurchmessers und der
Drahtzusammensetzung. Die erfindungsgemäße Elektrode kann auch mit Erfolg auf das Mehrfachelektrodenschweißen angewendet
werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert,
ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Das Schweißen wurde unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen
unter Verwendung eines Drahtes mit der in der folgenden Tabelle I angegebenen Zusammensetzung durchgeführt.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten
folgenden Tabelle II angegeben.
| Tabelle I | . Si | Mn | ITi | • | |
| 0.30 | 1.90 | 1.40 | Drahtes (in %) | ||
| Draht | Chemische Zusammensetzung des | 0.31 | 1.74 | 1.34 | Cr * |
| A | σ | Ii | B | Ceq | - |
| B | 0.06 | 0.30 | - | 0.50 | - |
| ♦Draht . | 0.07 | 0.08 | - | 0.48 | Bemerkung en |
| A | Mo | Vergleichsmateri al |
|||
| B | 0.29 | . - erfindungsgem. Material |
|||
| 0.30 | |||||
Verwendete Stahlplatte: 3»5 Ni-Stahl mit einer Dicke von
32 mm
Schutzgas: Ar + 10 % CO2, 50 l/Min.
Drahtdurchmesser: 4,0 mm
Schweißbedingungen: Schweißstrom 700 A
Spannung: 25 V
Schweißgeschwindigkeit: 35 cpm
32
eine Schweißlage auf beiden Oberflächen
609823/07 16
Ί b b Z y / ι
- 10 -
Tabelle II
Charpy-Kerbschlagzähigkeit (mkg) des Schweißmetalls
A 1,2 0,7
B 14,4 7,9
Bei den in diesem Beispiel verwendeten Drähten handelte es
sich um Ti-Drähte, welche die Bedingung Ceq ^ 0,60 erfüllten.
Der Draht A hatte einen Ti-Gehalt von 0,30 % und der Draht B
hatte einen Ti-Gehalt von 0,08 %, so daß er die Ti-Gehaltsbedingung
der Erfindung, nämlich einen Ti-Gehalt von bis zu 0,25 %, erfüllte. Aus den obigen Versuchsergebnissen ist zu
ersehen, daß das unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Drahtes B hergestellte Schweißmetall (Schweißgut) eine sehr gute Zähigkeit aufwies.
Das Schweißen wurde unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen unter Verwendung eines Drahtes der in der folgenden Tabelle III angegebenen Zusammensetzung durchgeführt.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle IV angegeben.
Chemische Zusammensetzung des Drahtes (in
%)
Ui Cr *
Bemerkungen
0.020 0.55 Vergleichsma
terial.
0.0OS 0.44 _. erfindungsgemäßes
6 0 9 8 2 3/0716
Verwendete Stahlplatte: 3? 5 Ni-Stah 1 für Tieftemperaturzwecke
einer Dicke von 25 mm
Schutzgas: Ar + 10 % CO2, 50 l/Min.
Drahtdurchmesser: 4,0 mm
Schweißt»edingungen: Schweißstrom 650 A Spannung 25 V
Schweißgeschwindigkeit: 37 cpm
Schutzgas: Ar + 10 % CO2, 50 l/Min.
Drahtdurchmesser: 4,0 mm
Schweißt»edingungen: Schweißstrom 650 A Spannung 25 V
Schweißgeschwindigkeit: 37 cpm
^ eine Schweißlage auf I · beiden Oberflächen
Charpy-Kerbschlagzähigkeit (mkg) des Schweißmetalls
(Schweißgutes)
C 3,0 1,2
D 12,0 8,7
Bei den in diesem Beispiel verwendeten Drähten handelte es sich um Ti-B-Drähte, die der Bedingung Ceq ^ 0,60 genügten.
Der Draht C hatte einen B-Gehalt von 0,020 % und der Draht D hatte einen B-Gehalt von 0,006 %, so daß er der Borgehaltsbedingung
der Erfindung genügte. Aus den Ergebnissen der Tabelle IV geht hervor, daß der erfindungsgemäße Draht D
eine sehr gute Tieftemperaturzähigkeit ergab.
Das Schweißen wurde unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen unter Verwendung eines Drahtes mit der in der folgenden
Tabelle V angegebenen Zusammensetzung durchgeführt.
609823/07 1 6
| - 12 - | in der weiter unten | .64 Tergleichsmateria] | eine Schweißlage auf |
| Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind | c 2 erfindungsgemäßes Material |
beiden Oberflächen | |
| folgenden Tabelle VI angegeben. | für Tieftemperaturzwecke | ||
| Tabelle V | Drahtes (in %) | ||
| Chemische Zusammensetzung des | Ni Gr * ' | ||
| Draht 0 ·. Si Hn | 3.8 | ||
| G 0.07 0.31 2.15 | 1.04 | A | |
| H 0.07 0.28 1.86 | ♦Draht Mo Ti B Ceq Bemerkungen | ||
| G 0.28 0.13 0.008 0 | |||
| H 0.39 0.04 0.004 0 | |||
| Verwendete Stahlplatte: 2,5 Ni-Stahl | |||
| einer Dicke von 25 mm | |||
| Schutzgas: Ir + 10 % GO2, 50 l/Min. | |||
| Drahtdurchmesser: 4,0 mm | |||
| Schweißbedingungen: Schweißstrom 700 | |||
| Spannung: 26 V | |||
| Schweißgeschwindigkeit: 30 cpm | |||
| 50° | |||
| (/\ Ί | |||
| 50° X |
6 0 9 8 2 3/0
Tabelle VI
Charpy-Kerbschlagzähigkeit (cm«kg) de3 Schweißmetalls
G 2,5 1,8
H ..14,3 10,5
Aus dem Vergleich des Drahtes G mit einem'Geq-Wert von mehr
als 0,60 mit dem erfindungsgemäßen Draht H ist zu ersehen,
daß eine gute Zähigkeit nur dann erhalten werden kann, wenn der Ceq-V/ert in einer geeigneten chemischen Zusammensetzung
auf 0,60 oder weniger eingestellt wird. Dies ist auch aus den
in der Pig. 3 dargestellten Ergebnissen zu ersehen. Der erfindungsgemäße Draht H war nämlich ausgezeichnet im Gegensatz
zu dem Vergleichsdraht G, der die Bedingung Ceq ^. 0,60 nicht
erfüllte.
Das Schweißen wurde unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen unter Verwendung eines Drahtes der in der folgenden
Tabelle VII angegebenen Zusammensetzung durchgeführt. Die dabei
erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle VIII angegeben.
Tabelle VII Chemische Zusammensetzung des Drahtes (in %)
Draht 0 Si Mn
I (Durchmesser q.07 0.28 1 QO 1,6 mm)
J (Durchmesser 0.07 0.28 l.go 1.02
609823/0716
>Draht
Mo
Bemerlmngen
I (Durchmesser O.4O 1,6 mm)
J (Durchmesser O.4O 4,0 mm)
0.12 0.008 O.52 Vergleichsmaterial
erfindungsgemäßes 0.12 0.008 0.52 Material
Verwendete Stahlplatte: 2,5 Ni-Stahl für Tieftemperaturzwecke
einer Dicke von 25 mm Schutzgas: Ar + 10 % CO2
Drahtdurchmesser: 1,6 mm (Draht I) oder 4,0 mm (Draht J) Schweißbedingungen: Schweißstrom 330 A CDraht I) oder
700 A (Draht J)
Spannung: 27 V (Draht I) oder 26 V (Draht J) Schweißgeschwindigkeit: 40 cpm (Draht I) oder 30 cpm (Draht J)
t 25 i
7 Schweißlagen auf der Rückseite und
6 Schv/eißlagen "beim Abschluß
(Draht I) oder eine Schweißlage auf beiden Oberflächen
(Draht J)
Charpy-Kerbschlagzähigkeit (mkg) des Sctrsreißmetalls
vB-60°C
1,2 15,8
vE-80°C 0,9 8,8
Aus den Ergebnissen dieses Beispiels ist zu ersehen, daß der erfindungsgemäße Draht J mit einem Durchmesser von 4,0 mm
eine ausgezeichnete Tieftemperaturzähigkeit ergab gegenüber dem Vergleichsdraht I mit einem Durchmesser von 1,6 mm, wobei
beide Drähte I und J die gleiche chemische Zusammensetzung hatt
6 0 9 8 2 3/0716
Das Schweißen wurde unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen
unter Verwendung eines Drahtes der in der folgenden Tabelle IX angegebenen Zusammensetzung durchgeführt. Die dabei
erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle X angegeben.
Tabelle IX Chemische Zusammensetzung des Drahtes (in %)_
Drah t 0 Si Mn Ni Cr .*
K 0.15 0.29 2.07 - - 0.45
L 0.06 0.51 ' 2.00 .- 0.55
»Draht Mo Ti B Ceq Bemerkungen
K 0.52 0.15 - 0.66 Vergleichsmaterial
L 0.50 0.09 - 0.55 ~ e^fiaäungsgersäßes
Material
Verwendete Stahlplatte: 3,5 Ni-Stahl einer Dicke von 32 mm Schutzgas: Ar + 10 % CO2, 50 l/Min.
Drahtdurchmesser: 4-,O μ
Schweißbedingungen: Schweißstrom: 700 A
Spannung 26 V
Schweißgeschwindigkeit: 35 cpm
eine Schweißlage auf beiden Oberflächen
609873/071 6
Tabelle X Charpy-Kerbschlagzähigkeit (cm-kg) des Schweißmetalls
Draht vE-60°C vE-80°C
K 5,5 1,7
L 15,2 13,2
In diesem Beispiel wurde der erfindungsgemäße Draht L mit dem
Vergleichsdraht K mit einem höheren Ceq-Wert als 0,60 verglichen.
Beide Drähte waren solche des C-Si-Mn-Cr-Mo-Ti-System Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß eine gute
Zähigkeit nur dann erzielt werden kann, wenn der Geq-Wert
in einer geeigneten chemischen Zusammensetzung auf 0,60 oder weniger eingestellt v/ird.
Aus den vorstehenden Erläuterungen geht hervor, daß ein Schweißmetall (Schweißgut) mit einer ausgezeichneten Tieftemperaturzähigkeit erhalten werden kann, wenn man zum
Schweißen von Stahl für Tieftemperaturzwecke eine erfindungsgemäße
nackte Elektrode (Blankelektrode) verwendet.
Patentansprüche:
609 823 /0 3-4-6
Claims (2)
1. Nackte Schweißelektrode mit einem Durchmesser von mindestens
3,0 mm für die Verwendung in einem Hochstrom-Schutsgas-Schweißverfahren,
bei dem ein Tieftemperaturstahl unter
Anwendung eines Schweißstromes von mindestens 500 A in einem
hauptsächlich aus einem Inertgas, wie Ar, He oder dgl., bestehenden
Schutzgas geschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode bis zu 0,12 Gew.-% C, bis zu 0,8 Gew.-%
Si, bis zu 3,0 _Gew.-% Mn, bis zu 0,25 Gew.-% Ti und mindestens
einen Vertreter aus der Gruppe bis zu 4,0 Gew.~% Ni, bis zu 0,8 Gew.-% Cr und bis zu 1,0 Gew.-% Mo enthält
und daß das Kohlenstoffäquivalent (Ceq) der Elektrode, dargestellt
durch die Formel
Ceq = C + 1/6Mn + 1/24Si + 1/40Ni + 1/5Cr + 1/4Mo
wobei jedes Elementsymbol den Gehalt des Elementes in Gew,-%
angibt,
bis zu 0,60 % beträgt.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 0,12 Gew.-% C, bis zu 0,8 Gew.-% Si, bis zu 3,0
Crew.-% Mn, bis zu 0,19 Gew.-% Ti, 0,0005 bis 0,015 Gew.-JS
B und mindestens einen Vertreter aus der Gruppe bis zu 4,0 Gew,-% Ni, bis zu 0,8 Gew.-% Cr und bis zu 1,0 Gew.-% Mo
enthält und das Kohlenstoffäquivalent (Ceq) der Elektrode,
dargestellt durch die Formel
Ceq = C + 1/6Mn + 1/24Si + 1/40Ni + 1/5Cr + 1/4Mo
worin jedes Elementsymbol den Gehalt des Elementes in Ge\v.-%
darstellt,
bis zu 0,60 % beträgt«,
60982 3/07 16
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP13552274A JPS5653472B2 (de) | 1974-11-27 | 1974-11-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| DE2552971B2 DE2552971B2 (de) | 1979-11-22 |
| DE2552971C3 DE2552971C3 (de) | 1980-07-31 |
Family
ID=15153722
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| DE2552971A Expired DE2552971C3 (de) | 1974-11-27 | 1975-11-26 | Verwendung einer Eisenlegierung für eine nackte Schweißelektrode mit einem Durchmesser von mindestens 3,0 mm in einem Hochstrom-Schutzgas-Schweißverfahren |
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| DE (1) | DE2552971C3 (de) |
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-
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- 1975-11-26 US US05/635,321 patent/US4068113A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-11-26 IT IT29679/75A patent/IT1054662B/it active
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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