DE673495C - Lichtbogenschweisselektrode mit einem Kern aus Eisen oder Stahl und einer Umhuellungaus schlackenbildenden Stoffen und ueber 4% kohleartigen Stoffen - Google Patents
Lichtbogenschweisselektrode mit einem Kern aus Eisen oder Stahl und einer Umhuellungaus schlackenbildenden Stoffen und ueber 4% kohleartigen StoffenInfo
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Description
Gegenstand des Hatiptpatents 672 625 ist
eine Lichtbogenschweißelektrode mit einem Kern aus Eisen oder Stahl und einer Umhüllung,
welche schlackenbildende Stoffe und über 4 bis zu 250/0 fcohleartige Stoße mit
einem Brennstoff verhältnis zwischen 0,5 und i, beispielsweise Cannelkphle, enthält. Die
Erfindung bezweckt eine Weiterbildung der Schweißelektroden gemäß dem Hauptpatent.
Schweißen aus Eisen mit 3bis40°/o Chrom,
ι bis 8°/o Mangan, 0,5 bis 3% Kohlenstoff, ο bis 3% Silicium zeigen äußerst erwünschte,
gegen Abnutzung widerstandsfähige Eigenschäften. Es ist jedoch unmöglich oder zum
mindesten wirtschaftlich unpraktisch, Schweißstäbe auszuwalzen, welche die höheren Mengenanteile
der Legierungsbestandteile enthalten. Beispielsweise enthalten die heute verfügbaren
Schweißstäbe 0,9 bis 1,1 °/o Kohlenstoff, 3,75 bis 4.50% Mangan, 0,5 bis 0,7%
Silicium und 11 bis 13% Chrom. Irgendwelche
Versuche, nennenswert größere Mengen von Kohlenstoff, Chrom und Mangan einzuverleiben,
würden die Benutzung von gegossenen oder gesinterten Stäben erforderlich machen, und selbst diese Maßnahme würde
sehr schwierig und kostspielig sein. -
Es wurde nun gefunden, daß sich die Lichtbogenschweißelektroden gemäß dem Hauptpatent,
welche aus einem eisenhaltigen Kern und einer Umhüllungsmasse bestehen, die schlackenbildende sowie über 4% eines kohleartigen
Stoffes enthält und mit einem Brennstoffverhältnis zwischen 0,5 und 1, insbesondere
Cannelkohle, für die Erzeugung der oben beschriebenen legierten Schweißen oder Metallauflagen
besonders gut eignen, weil sie einerseits eine die Oxydation der wertvollen Legierungsmetalle hindernde Schutzgashülle
bilden, andererseits eine unerwünschte Aufkohlung der Schweiße vermeiden und auch
die abgesetzte Schweiße gegen weitere Oxydation wirksam schützen. Erfindungsgemäß
enthält die Umhüllungsmasse S % kohleartige Stoffe, etwa 3 bis 45°/o, vorzugsweise 30 bis
40% Chrom, 10 bis 25% Mangan und bis zu etwa 3 % Silicium in solchen Mengen, daß
diese Legierungszusätze zwischen 65 bis 8o°/0
der Umhüllungsmasse betragen. Wahlweise Kann die Umhüllungsmasse noch eines oder
mehrere der Elemente Wolfram, Molybdän, Vanadin, Nickel und Kobalt in einer solchen
Menge enthalten, daß sie bis zu 10 oder 1.5 °/0
in die Schweiße eingehen. Der Kern: der Schweißelektrode kann entweder aus Eisen
oder einem gewöhnlichen Kohlenstoffstahl bestehen, oder er kann einen Teil der in der
fertigen Sehweiße erwünschten Elemente enthalten. Er soll aber nicht so viel von diesen
Elementen enthalten, daß ein wirtschaftliches Auswalzen oder Ziehen des Metallkernes verhindert
wird. . Als Flußmittelbestandteile eignen sich geschlämmter Ton, Calciumcarbonat,
Rutil (Ti O2) und Manganerz in schwankenden Mengenverhältnissen.
Es ist bereits bekannt, bei Schweißstäben
hochwertige Legierungsbestandteile, wie Chrom, Mangan u. dgl., der flußmittelhaltigen
Umhüllungsmasse einzuverleiben. Dagegen wurde dieser Masse keine Kohle in freier
Form zugesetzt, offenbar in der Befürchtung, daß hierdurch eine unerwünschte Carbidbildung
mit den leicht aufkohlbaren Legierungsbestandteilen, insbesondere Chrom und
Mangan, eintreten könnte. Um sich andererseits gegen die unerwünschte Oxydation der
wertvollen Legierungsbestandteile zu schützen, hat man daher die Umhüllungsmasse mit
einem Stahlblechmantel umgeben. Hierdurch wird natürlich der Aufbau und die Handhabung
besonders als Schweißelektrode erheblich erschwert, ohne daß der angestrebte Zweck mit Sicherheit erreichbar ist.
In der nachstehenden Tabelle sind drei geeignete
Mischungen angegeben, deren Mengenverhältnisse in Gewichtsteilen ausgedrückt sind:
Calcnimcarbonat
Albany geschlämmter Ton ...
Rutil (Titanoxyd).-...-
Manganerz
Hochgekohltes Chrommetall.. Hochgekohltes Ferrochrom
Silicomangan
Niedriggekohltes Ferromangan. Cannelkohle ,
| 7.5 | , |
| 18 ■ | 19 |
| 3 | — |
| 1.5 | — |
| 45.9 | —■ |
| — | 59.6 |
| ii,5 | 0,9 |
| 7.6 | 6,6 |
| 5 | 4.9 |
19
48
6 ' 22 5
Wie ersichtlich, enthalten die Bestandteile der Legierungszusätze Kohlenstoff, Mangan,
Silicium und Chrom in den nachstehenden angenäherten Gewichtsprozenten:
| A | B | C | |
| Kohlenstoff , | 4,8 !4,2 . 2,6 40 |
■ 3,7 12,3 2,2 42.6 |
3,0 22,4 1.4 34.2 |
| Mangan | |||
| Silicium | |||
| Chrom | |||
Die obigen Mischungen werden - mit Natriumsilicatlösungen zu einer plastischen
Masse angeteigt, welche zum Überziehen
durch das Auspreßverfahren geeignet ist oder zu einer Konsistenz, welche zum Überziehen
durch das Tauchverfahren geeignet ist.
Es wurden Schweißstäbe hergestellt mit
Überzügen aus einer Mischung gemäß den obigen Tabellen. Die Stäbe bestanden aus
niedriggekohltem Stahl und hatten einen Durchmesser von 4,75 mm, während die Dicke
der Überzüge zwischen 1 und 5 mm schwankte.
Die Stäbe wurden mit der Umhüllungsmasse umpreßt, und es wurden nach dem Licht-no
bogenschweißverfahren Schweißen erzeugt. Man !erhielt dabei folgende Ergebnisse (s.
nebenstehende Tabelle):
Die Schweißstäbe mit dem Überzug B, insbesondere wenn ihr Kern von 0,9 bis 1,1 °/0
Kohlenstoff enthielt, arbeiteten auch zufriedenstellend
bei der Sauerstoffacetylenschweißung.
Während es möglich ist, einen Teil der Legierungselemente in Form der Oxyde,
Carbide oder anderen Verbindungen von solcher Natur zuzusetzen, daß sie: in ihre ele-
mentare Form während des Schweißens, umgewandelt wenden können, wird es vorgezogen,
sie in elementarer Form oder als Metallegierungen zuzufügen.
Zusammensetzung des Schweißstabüberzuges
| A | B | B | G | C |
| 1,2 | 1,0 | 1,58 | 1,50 | 2,3 |
| 28 | 24 | 38 | 39 | 52 |
| 0,98 | 1,05 | 1,09 | o,95 | 1.44 |
| 3>o6 | 2,50 | 3,o6 | 5,37 | 6,87 |
| 1,15 | o,94 | i,73 | 1,40 | 1,83 |
| 10,97 | ■9,84 | 15,03 | 11,99 | 15,06 |
| 286 | 280 | 345 | 321 | 380 |
Dicke des Überzuges in mm
Gewichtsprozent des Überzuges
Zusammensetzung der erzeugten Schweiße:
Kohlenstoff
Mangan
Silicium
Chrom
Härte der Schweiße in Grad Brinell
Claims (2)
- Patentansprüche:ι. Lichtbogenschweißelektrode mit einem Kern aus Eisen oder Stahl und einer Umhüllung aus schlackebildenden Stoffen und über 4 °/o kohleartigen Stoffen mit einem Brennstoffverhältnis zwischen 0,5 und ι °/o> beispielsweise Cannelkohle nach Patent 672 625, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug etwa 5 °/o kohleartige Stoffe, etwa 3 bis 45 °/o, vorzugsweise 30 bis 4,5 732,659,37 2,2122,1643040 °/o Chrom, 10 bis 25 °/0 Mangan und bis zu etwa 3 °/o Silicium in solchen Mengen aufweist, daß diese Legierungsbestandteile zwischen 65 und 80 % der Umhüllungsmasse betragen.
- 2. Lichtbogenschweißelektrode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eines oder mehrere der Elemente Wolfram, Molybdän, Nickel, Kobalt und Vanadin in einer solchen Menge enthält, daß sie bis zu io- oder 15 °/o m die Schweiße eingehen.
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