DE857840C

DE857840C - Process for automatic arc welding with bare wire made of high-alloy steel

Info

Publication number: DE857840C
Application number: DEM3904D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Viefhaus
Original assignee: WESTEUTSCHE MANNESMANNROEHREN
Current assignee: WESTEUTSCHE MANNESMANNROEHREN
Priority date: 1938-10-04
Filing date: 1938-10-04
Publication date: 1952-12-01

Description

Verfahren zum automatischen Lichtbogenschweißen mit blankem Draht aus hochlegiertem Stahl Auftragsschweißungen aus höherlegierten Chrom-Nickel-Stählen von der Art der bekannten NCT-Stähle konnten bisher in zufriedenstellender Beschaffenheit nur autogen ausgeführt werden. Die Anwendung der billigeren Lichtbogenschweißung war auch bei Verwendung stark ummantelter Elektroden und bei einer Pluspolung derselben bisher erfolglos geblieben; denn die Ungleichmäßigkeit der dabei erhaltenen Schweißraupe erfordert eine weitgehende Nachbearbeitung, so daß allein dadurch die Vorteile der elektrischen Schweißung aufgehoben werden, selbst wenn man von den Schwierigkeiten absieht, die sich durch den Schlackenfluß ergeben, der aus der Ummantelung der Elektroden beim Niederschmelzen entsteht. Alle Versuche, die Ungleichmäßigkeit der Schweißnaht durch Anwendung eines automatischen Verfahrens zu vermeiden, sind bisher ganz erfolglos geblieben. Es sind zwar Verfahren entwickelt worden, bei denen man den Automatendraht durch ein kontinuierliches Auftragen einer Schweißpaste mit einer dünnen Ummantelung versieht oder bei denen mit Stabelektroden gearbeitet wird, die man nacheinander in den Automatenkopf einspannt und niederschmilzt. Diesen Arbeitsweisen haften aber auch alle Mängel an, die bei der Verwendung ummantelter und daher schlackenbildender Elektroden auftreten, ganz abgesehen davon, daß man die grundsätzlichen Vorteile der automatischen Schweißung, nämlich die Verwendung eines blanken Drahtes und eine kontinuierliche Durchführung des Arbeitsprozesses nicht ausnutzen kann. Aber gerade für die Auftragsschweißung sind diese beiden Faktoren wegen der großen Menge des dabei aufgetragenen Schweißwerkstoffes von besonderer Bedeutung.Process for automatic arc welding with bare wire Made of high-alloy steel Deposition welds made of higher-alloy chrome-nickel steels of the type of known NCT steels have so far been able to be of a satisfactory quality can only be carried out autogenously. The use of cheaper arc welding was also with the use of heavily coated electrodes and with a positive polarity of the same so far unsuccessful; because the unevenness of the weld bead obtained thereby requires extensive post-processing, so that this alone takes advantage of the electric weld can be canceled even if one of the difficulties disregards, which result from the slag flow from the coating of the electrodes arises when melting down. All attempts, the unevenness of the weld avoiding them by using an automatic process have so far been completely unsuccessful remained. There are processes have been developed in which the machine wire by continuously applying a welding paste with a thin coating or who work with stick electrodes, one after the other clamped in the machine head and melts down. However, these working methods are liable also all the shortcomings that arise when using coated and therefore slag-forming Electrodes occur quite apart from the fact that one has the basic advantages automatic welding, namely the use of a bare wire and cannot take advantage of a continuous implementation of the work process. but These two factors are particularly important for build-up welding because of the large amount of the welding material applied is of particular importance.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, Auftragsschweißungen aus den obengenannten Stählen ähnlich wie bei unlegiertem Material auf einem Automaten durchzuführen. Durch die Anwendung von indifferentem oder reduzierendem Schutzgas versuchte man den Einfluß der Atmosphäre auf die Schweiße auszuschalten und die Elektrodenummantelung zu ersetzen, ohne die bei ihrer Verwendung auftretenden Nachteile mit in Kauf nehmen zu müssen. Dabei wurde im allgemeinen das indifferente Gas in kaltem und getrocknetem Zustand zum Lichtbogen geleitet oder ein Gas mit brennbaren Bestandteilen, wie Wasserstoff, Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoff, über der Schweißstelle entzündet. Alle diese Versuche haben bisher zu keinem praktischen Ergebnis geführt.There has therefore been no lack of attempts to create build-up welds the above-mentioned steels similar to unalloyed material on a machine perform. By using inert or reducing protective gas one tried to switch off the influence of the atmosphere on the sweat and the To replace electrode sheathing without the disadvantages associated with their use to have to accept. In general, the inert gas was in cold and dry state passed to the arc or a gas with combustible Components such as hydrogen, carbon oxide and hydrocarbon over the weld ignited. None of these attempts have so far led to any practical result.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine einwandfreie Auftragsschweißung unter Verwendung blanker, hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle gelingt, wenn der Lichtbogen von Abgasen umspült wird, die sich bei der vollständigen Verbrennung eines normalen Leuchtgases bilden.Surprisingly, it has been shown that perfect build-up welding using bright, high-alloy chrome-nickel steels succeeds when the arc is washed around by exhaust gases that result from the complete combustion of a normal Form luminous gas.

Die Durchführung des Verfahrens, soll an Hand der schematischen Zeichnung erläutert werden: Der auf einer Drehbank eingespannte Rundstahl a soll durch Auftragsschweißung mit einer Panzerung aus einem Stahl folgender Zusammensetzung versehen werden: 0,40°/o C, 14% Cr, 14% Ni, 3% W, 0,25°/o V, o,8o°/o Mn, i,8o°/o Si.The implementation of the procedure should be based on the schematic drawing be explained: The round steel a clamped on a lathe is to be welded onto it be provided with armor made of steel of the following composition: 0.40 per cent C, 14% Cr, 14% Ni, 3% W, 0.25 ° / o V, 0.8 ° / o Mn, i, 8o ° / o Si.

Der blanke Automatendraht von 4 mm Stärke aus einem Stahl der obengenannten Zusammensetzung wird durch den Automatenkopf b an das Werkstück herangeführt und mit ihm bei normaler Stromstärke und Spannung verschweißt. Das Werkstück wird vor der Schweißung auf Zoo bis 6oo° vorgewärmt und an den Minuspol der Schweißleitung gelegt.The bare machine wire of 4 mm thickness made from a steel of the above Composition is brought up to the workpiece by the machine head b and welded to it at normal amperage and voltage. The workpiece is in front of the weld preheated to 600 ° and to the negative pole of the welding cable placed.

Das für die Schweißung verwendete Schutzgas erhält man dadurch, daß man Ferngas mit neutraler Flamme in dem Ofen c verbrennt und die Abgase durch die kurze Leitung e unmittelbar an die Schweißstelle führt. Man erhält einen stetig und ruhig brennenden Lichtbogen, der eine porenfreie Schweißnaht und einen guten Einbrand an dem Werkstück ergibt. Während man bei den früheren Verfahren, wie der Autogenschweißung, die Raupe in der Längsrichtung des Werkstückes auftragen mußte, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine einwandfreie Rundschweißung, bei der die Schweißraupen gleichmäßig und dicht nebeneinander, wie eine aufgewickelte Kordel auf den Rundstahl aufgelegt werden können. Dadurch erübrigt sich ein stärkerer Auftrag des Schweißgutes, weil infolge der Gleichmäßigkeit nur wenig Material bei der nachherigen Bearbeitung entfernt werden muß. Außerdem tritt auch keine Verziehung des Werkstückes auf, wie sie bei der Längsschweißung beobachtet wird. Die einwandfreie Beschaffenheit der Schweiße ist um so überraschender, als die Einrichtung zur Schutzgaserzeugung und die Durchführung des Verfahrens überaus einfach sind.The protective gas used for the welding is obtained in that one burns remote gas with a neutral flame in the furnace c and the exhaust gases through the short cable e leads directly to the welding point. You get one steadily and calmly burning arc that produces a pore-free weld seam and a good one Burn-in on the workpiece results. While in the earlier procedures, like the Oxy-fuel welding, which the bead had to apply in the longitudinal direction of the workpiece, the method according to the invention enables a perfect circular weld which the weld beads evenly and close to each other, like a coiled one Cord can be placed on the round steel. This eliminates the need for a stronger one Application of the weld metal because only little material is added due to the uniformity must be removed for subsequent processing. In addition, there is no warping of the workpiece, as it is observed in the longitudinal weld. The flawless one The nature of the sweat is all the more surprising as the device for generating protective gas and the process is extremely simple to carry out.

Im Schrifttum ist schon einmal der Vorschlag gemacht worden, Lichtbogenschweißungen in einer Schutzatmosphäre durchzuführen, die man durch Verbrennung eines Luft-Wasserstoff-Gemisches erhalten hatte. Bei diesem Vorschlage wurde aber großer Wert darauf gelegt, daß die aus den Abgasen bestehende Schutzatmosphäre einen mehr oder weniger großen Gehalt an unverbranntem Wasserstoff besitzt. Außerdem hielt man eine Trocknung des Gases vor seiner Zuleitung zur Schweißstelle für angebracht. Im Gegensatz dazu wird bei dem Verfahren nach der Erfindung ein Abgas ohne brennbare Bestandteile unmittelbar an die Schweißstelle geleitet, so daß es noch seine gesamte Feuchtigkeit und eine von der Verbrennung herrührende höhere Temperatur besitzt. Wenn auch die Ursache für die günstige Wirkung dieser Schutzgasatmosphäre noch nicht restlos geklärt ist, so scheint nach Versuchen doch der Gehalt des Gases an Wasserdampf und das völlige Fehlen brennbarer Bestandteile, vor allen Dingen des Wasserstoffes, von maßgebender Bedeutung zu sein.The suggestion has already been made in the literature about arc welding To be carried out in a protective atmosphere, which can be achieved by burning an air-hydrogen mixture had received. In this proposal, however, great emphasis was placed on the fact that the protective atmosphere consisting of the exhaust gases has a more or less high content of unburned hydrogen. In addition, the gas was kept dry in front of its supply line to the welding point for attached. In contrast, with the method according to the invention, an exhaust gas without combustible components directly passed to the weld point so that it still has all of its moisture and a has a higher temperature resulting from the combustion. Even if the cause the beneficial effect of this protective gas atmosphere has not yet been fully clarified, so it appears after experiments the content of the gas in water vapor and the total The absence of flammable components, especially hydrogen, of decisive importance Meaning to be.

Claims

PAT1.NTANSPRUC11: Process for automatic build-up welding of a Bare electrode wire made of high-alloy chrome-nickel steel in an electric arc under a protective atmosphere, characterized in that a Gas is used, which is produced by complete combustion of luminous gas and is fed to the welding point uncooled and undried.