DE878146C - Verfahren zum Lichtbogenschweissen von Nichteisenschwermetallen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Nichteisenschwermetallen Die Erfindung -bezieht sich auf ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen, für Schwermetalle, und zwar für Nichteisenmetalle, insbesondere für Gegenstände aus Kupfer und dessen Legierungen.
• Es ist bekannt, daß das Schweißen. von Kupfer und seinen Legierungen ganz besondere Erfahrungen voraussetzt. Die starke Neigung dieser Metalle zur Oxydation und ihre außerordentlich hohe Wärmeleitfähigkeit bedingen Vorkehrungen, die beim Schweißen anderer Metalle völlig unbekannt sind.. - - Am meisten verbreitet ist heute die Gassehmelzschweißung mit der Acetylen-Sauerstoff-Flamme. Trotz der hohen Wärmeentwicklung der Schweißfla-mme ist fast stets ein starkes Vofwärmen des Werkstückes, vielfach-auf Rotglut, notwendig, was den Nachteil hat, das Arbeiten in der Nähe des Werkstückes außerordentlich zu erschweren. und besonders bei -roßen Werkstücken, beim Erkalten unkontrollierbare Spannungen. hineinbringt. Wenn daher Kupfer und seine Legierungen durch Gasschmelzschweißung miteinander verbunden werden, so werden die miteinander zu verschweißenden Teile vor dem Schweißen nicht geheftet, wie dies vielfach bei anderen Metalleif üb#lich ist. Die Gasschmelzschweißung muß durch gut geschulte Fachleute erfolgen, weil die gleichmäßige Gaszufuhr, Flammeneinstellung und Wahl der passenden Brenriergröße Vorbedingungen für das Gelingen einer Schweißung sind.
• -Zum Schweißen beispiels#weise von. Kupfer werden meist phosphorhaltige Schweißdrähte benutzt, die noch andere Zusätze enthalten können, durch die der Schmelzpunkt um rund i51>, niedriger liegt als für Kupfer selbst. In den Normen sind Schweißdrähte dieser Art mit ihren verschiedenen Legierungsbestandteilen festgelegt.
• Eine so gewonnene Schweißnaht weist ein grobes Gefüge auf und muß durch anschließendes Hämmern, in das Reckgefüge umgewandelt wer-den.
• Es sind ferner auch elektrische Schweißverfahren bekannt. Die Anwendung derselben setzt jedoch fein. gesteuerte Schweißmaschinen voraus und kommt praktisch nur für Massenfertigung in Betracht. Die elektrischen Schweißverfahren bedienen sich aber stets eines Elektrodenmaterials, das dem Material des zu schweißenden Werkstückes gleich oder ähnlich ist. Ferner wird in besonderen. Fällen mit einem Kohlelichtbogen geschweißt, wobei aber als Zusatzwerkstoff ebenfalls ein Werkstoff verwendet wird, der dem Grundma,terial gleich oder ähnlich ist.
• Beim elektrischen Schweißen unter Verwendung von Schlauchelektroden entsteht bereits mit Zusatzweirkstoffen, die dem Grundwerkstoff gleich oder ähnlich sind, ein feineres Gefüge als bei der Gasschinelzschweißung und eine nahe der Festigkeit des Grundwerkstoffes liegende Festigkeit der Schweiße, Die Verwendung von K-ohleelektroden beim Lichtbogenschweißen, die gewisse Erfolge brachte, hat sich aber nicht eingeführt.
• Das Schweißen von Kupferlegierungen erfordert über das Schweißen von normalem Kupfer hinausgehende Erfahrungen und von Fall zu Fall wechselnde Zusatzwerkstoffe. -Ober die Schweißbarkeit von Kupferlegierungen liegen folgende Erfahrungen vor: Kupfer-Silicium-Legierungen sind autogen schw-eißbar, wobei mit gewöhnlichem Kupferzusatzdraht geschweißt wird. Kupfer-Zink-Legierungen werden üblicherweise in Linksschweißung mit Acetylen-Sauersto#ff-Flamine geschweißt, und zwar mit reichlich Sauerstoffübeischuß, um die Verdampfung desi Zinks gering zu halten-. Als. Schweißdraht wird siliciumhaltiges Sondermessing oder Kupfer verwendet. Die Schweißnaht muß gehäniinert oder geglüht werden. Die Lichtbogen,-schweißung hat für Messing keine Bedeutung erlangt. Kupfer-Zinn-Legierungen werden praktisch bis heute nicht geschweißt. Das Gasschmelzschweißen ist möglich, wobei die Flamme so einzustellen, ist, daß sie weder reduzierend noch oxydierend* wirkt. Als Zusatzdraht eignet sich Sondermessing oder Phosphorbronze. Kupfer-Zink-Zinn:-Legierungem, die als Rotguß bekannt sind, können im Gasschmelzverfahren mit Rotgußschweißd-raht geschweißt werden-. Kupfer-Aluminium-Legierungen lassen, sich neuerdings autogen und elektrisch schweißen, nachdem es gelungen ist, -geeignete Flußmittel b-zw. Umhüllungen. für die Elektroden herzustellen.
• Diese Übersicht läßt erkennen, daß hisher hauptsächlich die Gasschmelzschweißung benutzt wurde, und daß in den Fällen, in denen die Elektroschweißung versucht wurde, Schwierigkeiten auftraten, Entweder mußten die Nähte nachbehandelt werden; oder die Festigkeit der Nähte lag wesentlich unter der des Grundwerkstoffes.
• Erfindungsgemäß erfolgt die elektrische Schweißung von Schwermeta.Ilen, und zwar von Nichteisenmetallen, insbesondere Kupfer und seinen Legierungen, unter Verwendung eines Lichtbogens mittels legierter Stähle als Elektrode. Als Legierungsbestandteile kommen, vorzugsweise Nickel und/oder Chrom und gegebenenfalls noch Molybdün in Frage. Es hat sich gezeigt, daß die so erzeugte Schweißnaht sich durch überraschend, gute Porenfreiheit, ferner durch Güte der Schweißung, hohe Bindung und große Zerreißfestigkeit auszeichnet, die weit über den Werten liegen, die mit den bisherigen Schweißverfahren erreichbar waren. Der Vorteil des Lichtbogenschweißverfahrens besteht darin, daß das Werkstück nicht vorgewärmt zu werden braucht und daher das Auftreten von Spannungen, während oder nach dem Erkalten nicht zu befürchten ist. Außerdem ist die Schweißgeschwindigkeit wesentlich größer als beim Gasschmelzschweißen. Eine besondere Brennereinstellung und Überwachung der Schweißflamme sind nicht zu beachten. Es besteht daher auch keine Gefahr, daß Sauerstoff- oder Acetylenüberschuß auftritt. Es hat sich ferner- gezeigt, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Schweißnaht bei Kupfer oder Kupferlegierungen vergütbar ist und die Schweiße sich von vornherein als vollkommen porenfrei erweist. Daher kann das erfindungsgemäße Verfahren auch von ungelernten Kräften durchgeführt werden.
• Ein, weiterer Vorteil, der durch das Lichtbogenr schweißen mit legierten Stahlelektroden erlangt wird, besteht darin, da3 es erstmalig möglich ist, hochbeanspruchte Konstruktionen aus Nichteisenmetallen hinsichtlich der zu erzielenden Festigkeit besser zu schweißen, als dies bisher möglich war. So gelingt es z. B, kupferne Feuerbüchsen, für Lokomotiven sicherer und besser einzuschweißen und auch Werkstucke herzustellen, die dem Angriff von Säuren u. dgl. ausgesetzt sind. Der zum Schweißen- venvendete Zusatzwerkstoff ist selbst weitgehend säurebeständig und behält diese, Eigensehaft in seinerVerbindung mit Nichteisenmetaflen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet schließlich nicht nur ein Verschweißen von verschiedenartigen Nichteisenschwertnetallen untereinander mittels legierter Stahlelektroden, sondern auch das Verschweißen von Nichteisenschwermetallen mit Stahl. So kann z. B. an eine kupferne Rohrleitung ein aus Stahl bestehendeT Flansch angeschweißt Nverden..

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.
2. Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Nichteisenschwermetallen, insbesondere von Gegenständen aus Kupfer und dessen Legierungen, dadurch.gekennzeichnet, daß als Elektrode legierter Stahl verwendet wird. :2.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Legierungselemente Chrom und/oder Nickel nebst gegebenenfalls Molybdän. benutzt werden. 3. Verfahren, nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht einer nachträglichen Vergütung unterworfen wird.
4. 4. Die Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 3 für das Verschweißen von Nichteisenschwermetallen, insbesondere Kupfer bzw. Kupferlegierungen, mit anderen Nichteisenschwermetallen oder mit Stahl.