DE937327C

DE937327C - Welded connection between normal structural steels and weld sensitive steels

Info

Publication number: DE937327C
Application number: DEL10988A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Rihm
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-12-07
Filing date: 1951-12-07
Publication date: 1956-01-05

Description

Gewisse -Gruppen legierter Stähle sind nur schlecht für Schweißverbindungen geeignet, weil durch den Schweißvorgang örtliche Überhärtungen und als Folge Rißbildüngen in unmittelbarer Nähe der Schweißnaht auftreten. Eine nachträglich durchzuführende Härtung begünstigt Rißbildungen weiterhin. Daher werden ausgesprochene Schweißkonstruktionen vorwiegend mit gut schweißbaren Stählen ausgeführt.Certain groups of alloy steels are bad for welds suitable because local over-hardening and, as a result, cracking caused by the welding process occur in the immediate vicinity of the weld seam. One to be carried out subsequently Hardening continues to promote cracking. Therefore, welded constructions are pronounced mainly made of easily weldable steels.

Diese Schwierigkeiten treten auch insbesondere bei Gußeisenschweißungen auf, da bei langen Nähten die an sich spröden Übergangszonen durch Schrumpfspannungen erheblich beansprucht werden, so daß selbst Ablöseerscheinungen aurftreten. Bei der Gußeisenschweißung haben sich daher Schweißnähte aus Monelmetall eingebürgert, welche den Schrumpfspannungen folgen können und welche während des Erkaltens gehämmert werden dürfen, wodurch den Schrumpfkräften besser nachgegeben wird. Zur Einsparung von Monelmetall wird die Nahtfuge teils mit Stahl, teils mit Monelmetall vollgeschweißt. Die Aufteilung der beiden Stoffe über den Nahtquerschnitt erfolgt dabei je nach der erforderlichen Bearbeitung. Ein ähnliches Anwendegebiet einer Unterlageschweiflung besteht bei Auftragsschweißungen, z. B. bei der Auftragsschweißung einer neuen Schneide auf ein Werkstück. Hier ist es bekannt, um die Nachteile der Mischung von Schweiß- und Grundwerkstoff, die z. B. bei dem Verschweißen von i2°/oigem, auwstenitischem Manganstahl auf weichen Kohlenstoffstahl aurftreten, zu verhindern, einen austenitischen Nickelstahl als Zwischenstahl zu nehmen. Dieser bildet dann keinen spröden Martensit.These difficulties also occur in particular with cast iron welds because with long seams the inherently brittle transition zones are caused by shrinkage stresses are significantly stressed, so that even detachment phenomena occur. at of cast iron welding, welds made of Monel metal have become commonplace, which can follow the shrinkage stresses and which are hammered during cooling may be, whereby the shrinkage forces is better yielded. To save by Monelmetall, the seam is partly fully welded with steel and partly with Monelmetall. The division of the two materials over the seam cross-section takes place depending on the necessary processing. A similar area of application of an underlay curl exists in build-up welds, e.g. B. with the build-up welding of a new cutting edge on a workpiece. Here it is known to avoid the disadvantages of mixing welding and base material, which z. B. in the welding of i2%, auwstenitic Manganese steel occurs on soft carbon steel, to prevent it from becoming an austenitic Take nickel steel as an intermediate steel. This then does not form brittle martensite.

Abgesehen von diesen Sonderfällen treten weitere Fälle auf, bei denen an hochbeanspruchten Stellen einer Schweißkonstruktion legierte Stähle verwendet werden müssen, da nur diese die an den betreffenden Bauteil gestellten Anforderungen erfüllen, so daß in ein und derselben Konstruktion mechanisch hochbelastbare; aber schweißempfindliche Werkstoffe und normale Konstruktionsstähle auftreten. Die Aufgabe hierbei geht nicht danach, besonders harte Schweißübergangszonen zu vermeiden, sondern eine Schweißnaht zu erzielen, deren Schweißgut zur spannungslosen Kraftübertragung auf den schweißempfindlichen Werkstoff dient.Apart from these special cases, there are other cases in which Alloyed steels are used in highly stressed areas of a welded structure must be, since only these meet the requirements placed on the component in question meet, so that mechanically highly resilient in one and the same construction; but Weld-sensitive materials and normal structural steels occur. The task the aim here is not to avoid particularly hard welding transition zones, but rather to achieve a weld, the weld metal for stress-free power transmission on the sweat-sensitive material.

Mechanisch hochbelastbare, aber schweißempfindliche Werkstoffe sind gekennzeichnet durch einen Kohlenstoffgehalt von über o,28 1/o und durch Legierungszusätze im besonderen aus Chrom, Nickel und Vanadium. Diese Stähle wurden bisher unter Verwendung au.stenitischer Elektroden verschweißt, um deren elastisches Schweißgut zur Kraftübertragung-auf die schweißempfindlichen Stähle und zur Verhinderung von Spannungsspitzen heranzuziehen. Das Schweißen mit austenitischen Elektroden ist jedoch um ein Vielfaches kostspieliger als das Schweißen mit ferritischen Elektroden.Mechanically highly resilient, but sweat-sensitive materials are characterized by a carbon content of over 0.28 1 / o and by alloying additions in particular made of chromium, nickel and vanadium. These steels have been using heretofore Au.stenitic electrodes welded to their elastic weld metal for power transmission-on to use the weld-sensitive steels and to prevent voltage peaks. However, welding with austenitic electrodes is many times more expensive than welding with ferritic electrodes.

Demgegenüber gibt die Erfindung eine Schweißverbindung, bei der durch vorwiegende Verwendung ferritischer Elektroden eine wesentliche Kosteneinschränkung erzielt wird und durch gleichzeitige sparsame Verwendung von austenitischen Elektroden eine elastische hochbeanspruchbare Kräfteübertragung _ zwischen zwei Bauteilen verschiedenen Materials gewahrt bleibt. Die nähere Erläuterung erfolgt an Hand der Zeichnung. Der schweißempfindliche Werkstoff, z. B. eines Zahnrades i; soll durch Schweißung mit einer aus normalem Konstruktionsstahl in dem Bereich der zu legenden Schweißnaht mit einer austenitischen Schweißplattierung 3 versehen werden. Die eigentlichen kraftübertragenden ferritischen Schweißlagen 4 werden danach zwischen der Plattierung 3 und der Scheibe 2 angebracht. Während die starke ferritische Schweißung 4 der Kraftübertragung dient, bildet die schwache austenitische Plattierung 3 eine die lokalen Spannungsspitzen abbrechende elastische Zwischenschicht.In contrast, the invention provides a welded connection in which by The predominant use of ferritic electrodes is a significant cost restriction is achieved and by the simultaneous economical use of austenitic electrodes an elastic, highly stressable transmission of forces between two different components Material is preserved. A more detailed explanation is given on the basis of the drawing. The sweat-sensitive material, e.g. B. a gear i; should by welding with one made of normal structural steel in the area of the weld to be made be provided with an austenitic weld cladding 3. The real ones Force-transmitting ferritic weld layers 4 are then between the cladding 3 and the disc 2 attached. While the strong ferritic weld 4 of the Used to transmit power, the weak austenitic cladding 3 forms the Elastic intermediate layer breaking off local stress peaks.

Es hat sich gezeigt, daß diese Schweißverbindung technisch den rein austenitischen Schweißungen gleichzusetzen ist, jedoch nur einen Bruchteil des Herstellungspreises jener Schweißungen erfordert.It has been shown that this welded connection is technically pure austenitic welds, but only a fraction of the manufacturing price those welds required.

Claims

PATENT CLAIM: Welded connection between normal structural steels and weld-sensitive steels, characterized in that the weld-sensitive steel. is provided with a cladding of austenitic welding material in the area of the welding point and ferritic welding layers form the connection between the cladding layer and normal structural steel. Cited publications: Sudash, "Schweißtechnik", Carl Hanser Verlag Munich, 1950, pp. 142 and 143; R e 11 ens mann, "Professional Arc Welding", Verlag Handwerk und Technik, Hamburg 1949 pp. 64 and 65; Magazine "Autogene Metallverarbeitung", 33 (194o), Issue 16 and 17, F. Rapatz, W. Hummitzsch and F. Schütz, "High-quality order welds".