AT261348B - Elektrode zum Lichtbogenschweißen und Aufschmelzen von hochfestem Gußeisen und Grauguß - Google Patents

Description

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  Elektrode zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss 
Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hoch- festem Gusseisen und Grauguss. 



   Die bekannten Elektroden zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss sind umhüllte Stahldrähte, die schlackebildende, gasbildende und Legierungsbestandteile enthalten. 



   Als Legierungsbestandteile enthalten sie wenigstens eines der Elemente Nickel und Kupfer. 



   Die Nickel enthaltenden Elektroden neigen dazu, im aufgeschmolzenen Metall Kristallisationsrisse zu bilden, während die Kupfer enthaltenden Elektroden sehr giftig sind und keine befriedigende mechanische Bearbeitbarkeit und Festigkeit der Schweissverbindungen sichern. 



   Es ist das Ziel der Erfindung, die angeführten Nachteile zu beheben. Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, eine solche Elektrode zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss zu schaffen, die eine   hohe Festigkeit und Geschmeidigkeit   der Verbindungen und des aufgeschmolzenen Metalles sichert. 



   DieseAufgabe ist durch die Schaffung einer Elektrode zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss gelöst, die aus einem von einer Hülle umgebenen Stahldraht besteht und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Material des Stahlstabes höchstens je   0, 2% c, l, 0% Si,   O,   5% Mn, 0, 04% S, 0, 04%   P sowie 9-19% Va oder Nb oder   4 - 10%   Ti und das Material des Mantels 10-20% Flussspat oder   1-100/0   Ferrotitan,   1-100/0   Ferrosilizium oder Feldspat,   1-100/0   Ferromangan und   1- 100/0   Pottasche oder Kalisalpeter   enthält.   



   Ist der Elektrodendraht aus unlegiertem Stahl hergestellt, so wird wenigstens eines der Elemente aus der Gruppe Vanadium, Titan und Niobium als Ferrolegierung oder Metallpulver der Elektrodenumhüllung zugesetzt. 



   Die Elektrodenumhüllung enthält   60-70Gew.-%   Ferrovanadium oder Ferroniobium. An Titanpulver enthält eine Elektrodenumhüllung   40-50 Gew.-%.   



   Bei Verwendung einer erfindungsgemässen Elektrode ist damit eine hohe Festigkeit und Geschmeidigkeit der Schweissverbindungen und des aufgeschmolzenen Metalles gesichert. Ausserdem ist bemerkenswert, dass die erfindungsgemässe Elektrode billiger ist als die bekannten Elektroden ähnlicher Art. 



   Die erfindungsgemässe Elektrode zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss ist ein Stahldraht mit einer Umhüllung und enthält schlackenbildende,, gasbildende und Legierungsbestandteile. 



   Die erfindungsgemässe Elektrode enthält als Legierungskomponente wenigstens eines der Elemente aus der Gruppe Vanadium, Titan und Niobium, die zu den Karbidbildnem die mit Kohlenstoff Verbindungen des Typs MenCm geben, gehören. 



   Dank dieser Eigenschaft der genannten Elemente gelingt es beim   Schweissen von Grauguss den   Kohlenstoff, der aus dem Grundwerkstoff in die Schweisse und beim Aufschmelzen in das Schmelzgut übergeht, zu binden, und dadurch einer Bildung von metastabilen Gefügen (Zementit, Martensit) in den 

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 Schweissverbindungen vorzubeugen. 



   Die erfindungsgemässe Elektrode gewährleistet daher vorzügliche mechanische Eigenschaften der   Schweissverbindungen.   Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. 



   Beispiel1 :EsseieinBeispielinBetrachtgezogen,wodieElektrodealsLegierungskomponente Vanadium enthält. 



   In diesem Falle ist Vanadium dem Kerndraht der Elektrode in einer Menge von 9 bis 19   Gew. -0/0   zulegiert und in der   Umhüllung   der Elektrode sind die schlacken- und gasbildenden Bestandteile untergebracht. 



     Der Elektrodendraht   enthält beispielsweise 10 Gew.-% Vanadium und die Umhüllung Schlacken- und Gasbildner in folgenden Mengen: 10% Flussspat, 60%Marmor, 10% Ferrotitan, 5% Ferrosilizium, 3% Ferromangan, 2% Pottasche. 
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 kers-Härte in der Schmelzzone 203-232. 



     B eispiel 2r Gemäss   diesem Beispiel enthält die Elektrode als Legierungskomponente Titan. 



   Hier ist dem Kerndraht der Elektrode Titan zulegiert, in einer Menge von 4 bis 10   Gew.-%,   und in der Elektrodenumhüllung sind die schlacke- und gasbildenden Bestandteile untergebracht. 



   In diesem Beispiel enthält der Elektrodendraht 10 Gew.-% Titan und die Umhüllung folgende Schlak- 
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 dungen hergestellt, die in der Schmelzzone eine Vickers-Härte von 197 bis 211 und im aufgeschmolzenen Metall von 170 bis 180 aufweisen. 



   Beispiel3 :GemässdiesemBeispielenthältdieElektrodealsLegierungsbestandteilNiobium,
In diesem Falle ist im Kerndraht der Elektrode Niobium in einer Menge von 9 bis 19 Gew.-% enthalten, und der Umhüllung die schlacke- und gasbildenden Bestandteile zugesetzt. 



   In diesem Beispiel enthält der Elektrodendraht 11 Gew.-% Niobium und die Umhüllung folgende 
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 und Gasbildner. 20%Bevorzugt ist vor allem der Fall, wo wenigstens eines der Legierungselemente Vanadium, Titan und Niobium in der Elektrodenhülle als geeignete Ferrolegierung oder Metallpulver enthalten und der Kern-   iraht   der Elektrode aus unlegiertem kohlenstoffarmem Stahl gefertigt ist. 



   Auch in diesem Falle gewährleistet die Elektrode   vorzügliche mechanische Kennwerte der Schweiss-   verbindungen, ist aber um 10-15% billiger als diejenigen Elektroden, deren Legierungsbestandteile im Kerndraht enthalten sind. 



   Beispiel 4 : Wenn die Elektrodenumhüllung Ferrovanadium enthält, so ist dieses in einer Men-   e   von 60 bis 70 Gew.-% zugesetzt. 



   Gemäss dem Beispiel enthält die Elektrodenhülle 60 Gew.-% Ferrovanadium und folgende Anteile zon   Schlacken-und Gasbildnernt 10 Gew.-% Flussspat, 14 Gew.-%   Marmor, 4 Gew.-% Ferrosilizium,   !   Gew.-% Pottasche und Natron-Wasserglas in einer Menge von 20 bis   30%   des Gesamtgewichtes sämtSicher Komponenten. 



   Beim Schweissen von Erzeugnissen aus hochfestem Gusseisen mit Kugelgraphit, der Zusammensetzung: 3,05% C: 3,15% Si; 0,7% Mn; 0,001% S; 0,013% P; 0,037% Mg; Rest Eisen, wurden mit der   erwähnten   Elektrode (5 mm Durchmesser) bei   130 A Schweissstrom   Schweissverbindungen mit der Zer-   eissfestigkeit     5g   =   42, 5 kp/mm2   und der Dehnung   # = 9%   hergestellt. 



   Beispiel 5: Enthält die Hülle der Elektrode Titan-Metallpulver, so ist dieses in einer Menge ron 40 bis 50 Gew.-% zugesetzt. 



   In diesem Beispiel enthält die Elektrodenhülle 50   Gew.-% Titan-Metallpulver, undalsSchlacken-   
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 2   Gew.-% Ferrotitan,   sowie Natron-Wasserglas in der Menge von 20 bis 30%, des Gesamtgewichtes sämtlicher Komponenten. 



     Beim Schweissen von Erzeugnissen aus Grauguss   der Zusammensetzung : 2,50% C; 1,93% Si; 0,77%Mn; 
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 te von 203 bis 231 in der Schmelzzone hergestellt. 



     Beispiel 6 :   Wenn schliesslich die Elektrodenumhüllung Ferroniobium enthält, so ist dieses in einer Menge von 60 bis 70   Gew.-% zugesetzt.   



   In diesem Beispiel enthält die Hülle der Elektrode 60 Gew.-% Ferroniobium und an Schlackenund Gasbildnem: 10 Gew.-% Flussspat, 14 Gew. -% Marmor, 4 Gew.-% Ferrosilizium, 2 Gew.-% Pottasche sowie Natron-Wasserglas in einer Menge von 20 bis 30% des Gesamtgewichtes sämtlicher Komponenten. 



   Eine Aufschmelzung von Erzeugnissen aus hochfestem Gusseisen mit Kugelgraphit, der Zusammensetzung : 3,57% C; 3,10% Si; 0,79% Mn; 0,0013% S; 0,009% P; 0,040% Mg, Rest Eisen, mitdererwähnten Elektrode (6mm Durchmesser) bei 150 A Schweissstrom ergab festes Schmelzgut mit einer Vik-   kers-Härte   von 163 bis 175. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Elektrode zum Lichtbogenschweissen und Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss, bestehend aus einem   umhülltenStahl-Kemdraht,   dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kemdrahtes höchstens je 0,2% C, 1,0% Si, 0,5% Mn, 0,04% S, 0,04% P sowie 9-19% Va oder Nb oder 4 - 10% Ti und das Material der Umhüllung 10 - 20% Flussspat oder   1-10% Ferrotitan,   1-1%FerrosiliziumoderFeldspat, 1-10%Ferromanganund1-10%PottascheoderKalisalpeterenthält.

Claims (1)

1. 2. Abgeänderte Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Mantels 60 - 700/0 Ferrovanadium oder Ferroniobium oder 40 - 500/0 Titanpulver, 6-18% Marmor oder Dolomit, 6 - 18% Flussspat oder Ferrotitan, 1 - 10% Ferrosilizium oder Feldspat, 1 - 10% Pottasche oder Kalisalpeter und 20 - 30% Wasserglas enthält.