CH195385A - Schweissdraht aus Stahl für Kohlelichtbogenschweissung. - Google Patents

Description

  Schweissdraht aus Stahl für     Kohlelichtbogenschweissung.       In jüngster Zeit hat die     Schweissung    mit  dem Kohlelichtbogen immer mehr Bedeutung       erlangt.    Dünnwandige     Sclrweissungen    werden  hierbei in der Regel ohne     Zulegedraht        dureb-          geführt.    Bei der     Verschweissung    von Kon  struktionen aus stärker bemessenen Werk  stoffen ist es jedoch notwendig, einen Zu  satzwerkstoff zu verwenden.

   Diese Zusatz  werkstoffe können, je nach der Beschaffen  heit der zu verschweissenden Stossverbindun  gen die     verschiedensten    Formen (rund,     quadrat,     profiliert) aufweisen.  



  Bisher hat man für die Kohlelichtbogen  achweissung meistens gewöhnliche Eisendrähte  herangezogen, die aber den Nachteil mit sich  brachten, dass das (gefüge der Schweissnaht  nicht die gewünschte Homogenität aufwies,  wodurch nur unbefriedigende physikalische  Werte erreicht wurden. Besonders hervorzu  heben ist aber, dass bei Verwendung ge  wöhnlicher Eisendrähte die Form der Schweiss  naht unbefriedigend war, da es in der Regel  nicht gelingt, eine Hohlnaht herzustellen,    welche einen allmählichen Übergang vom  Schweisswerkstoff zum Grundwerkstoff ergibt;  ebenso zeigt die Oberfläche des Schweissgutes  deutlich merkbare Unebenheiten.  



  Für die     Schmelzschweissung    mit dem  Kohlelichtbogen sind nun ganz andere Vor  aussetzungen gegeben wie für die andern       Schmelzschweissverfahren.     



  Bei der     Gasschmelzschweissung    ist zum  Beispiel die Temperatur der Wärmequelle  wesentlich geringer als bei der     Kohlelicht-          bogenschweissung.    Ausserdem ist durch die  Gasflamme eine andere metallurgische Be  einflussung des     Zusatzwerkstoffes    gegeben,  da die Flammeneinstellung so gewählt wird,  dass. keine nennenswerte Oxydation eintritt;  im übrigen werden auch durch die Verbren  nungsprodukte der     Flamme    die Einwirkungen  der Atmosphäre verhindert.  



  Bei der     Kohlelichtbogenschweissung    hat  man es mit einer wesentlich höheren Tempe  ratur zu tun; ebenso mit einer grundsätzlich  andern Ausbildung der Flamme. Durch den           Kohlelichtbogen    sind     daher    ganz andere     nre-          tallurgische    Voraussetzungen gegeben, die  die Schmelze beeinflussen.

   Zufolge dieser  veränderten metallurgischen Bedingungen und  insbesondere     tnit        Rücksicht    auf die     gewünschte          Nahtauxbildung        können    nur     Zusatzwerkstoffe     bestimmter     Zusammensetzung    die günstigste  Nahtform     bezw.    ein Optimum an Güteeigen  schaften ergeben.  



  Bei der     Metallichtbogenschwei1J)ung    wird  der     Lichtbogen    durch das Metall selbst,     bezw.     durch     Stoffe,    die zum Beispiel     als        Umhüllung     verwendet werden, gebildet.

   Das Material  schmilzt also innerhalb des Lichtbogens ab,       erfährt    eine wesentliche     Überhitzung    und  daraus ergeben sich wieder andere     ntetallttr-          gische    Vorgänge, die einen andern     Chetnis-          mus    des     Zusatzwerkstoffes        voraussetzen,        tun     zu besonderen Gütewerten zu gelangen.  



  Es ist nun bekannt, dass     itrsbesondere     bei     Konstruktionen,    die     wechselnden    Bean  spruchungen     unterliegen,    der     Nahtform    eine  ausschlaggebende Bedeutung     zukommt,    dass  also bei ungünstiger Nahtform die Werte  der     Dauerfestigkeit    bedeutend abfallen.  



       Gegenstand    der vorliegenden Erfindung  ist nun ein Schweissdraht aus Stahl für       Kohlelichtbogenschweil;        ung,    dessen     Kohlen-          stoffgehalt        bis        0,45%,        dessen        Siliziumgehalt          0,25-1%        und        dessen        Mangangehalt        0,20          bis    3     %        beträgt,

          wobei        der        Schwefelgehalt     maximal     0,06"/'o    und der Phosphorgehalt       maximal        0,045        %        ausmacht.     



  Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung  von     solehett        Sehweifbdriihterr    für     Kohlelicht-          bogenschweissung    sich bei der     Verschweissung     eine Nahtform und     -oberfläche    ergeben, die  eine besonders hohe Wechselfestigkeit der     ge-          sehweiläten    Konstruktion     sicherstellen.    Durch  eine Reihe     von    Versuchen konnte festgestellt  werden, dass dieses günstige Ergebnis     nur     mit Schweissdrähten, deren     Analyse    innerhalb  der genannten Grenzen liegt, erreicht werden  kann.  



  Schweissdrähte, welche die geschilderten  Vorzüge aufwiesen, hatten zum Beispiel fol  gende Zusammensetzung:  
EMI0002.0072     
  
    htwa <SEP> 0,15 <SEP> % <SEP> Kohlenstoff,
<tb>  " <SEP> 0,90 <SEP> % <SEP> Mangan,
<tb>  " <SEP> 0,40 <SEP> % <SEP> Silizium,
<tb>  " <SEP> 0,03 <SEP> Schwefel,
<tb>  " <SEP> 0,015 <SEP> % <SEP> Phosphor,
<tb>  liest <SEP> Eisen.

              Durch    die     Anwesenheit    noch mindestens  eines     Metallei    der 2. bis 5.     Gruppe    des     perio-          dischen        Systems,        z.        B.        bis        0;5        %        Aluminium.     bis 1.2     0/'o        Zirkon,    bis 0.8     0;

  'o    Titan, bis 0,4     0,"o          Vanadin,        bis        1,5        %        Tautal        oder        bis        0,3        %          Magnesium,    einzeln oder in Kombination,       kann    eine weitere Verbesserung der     mecha-          nischen    Gütewerte erzielt werden.

   Diese       Wertesteigerung    kann noch durch die     An-          wesenheit        von        bis        zu    8     %        Nickel,        bis        zu     5 0     o        Chrom,        bis        zu    3     %        Wolfranr,        bis        zu     2     0''o        Molybdäu,

          bis        zu    2     %        Kobalt        und        bis          zu    2     %        Kupfer        erhöht        werden,        wobei        die     Möglichkeit besteht, die Zusammensetzung  des Drahtes den     physikaliRChen    Eigenschaften  des     Grundwerkstoffes        int        weitgehendsten     Masse anzupassen.

   Bei einem Draht, der       diesen        gesteigerten    Anforderungen     erttspraclt,     enthielt der     hierfür    verwendete Stahl bei  spielsweise folgende Bestandteile:  
EMI0002.0144     
  
    Etwa <SEP> 0,10 <SEP> % <SEP> Kohlenstoff,
<tb>  ,. <SEP> 0,8 <SEP> % <SEP> Mangan,
<tb>  0,3 <SEP> % <SEP> Silizium,
<tb>  0,5 <SEP> % <SEP> Chrom,
<tb>  " <SEP> 2,5 <SEP> % <SEP> Nickel,
<tb>  ,, <SEP> 0,10 <SEP>  /o <SEP> Titan,
<tb>  ,. <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> Aluminium.

         Die     Kohlelichtbogenschweissung    ermög  licht eine     wirtselraftlichere    Herstellung von       Schweissverbindungen,    als dies bei der ge  wöhnlichen Lichtbogen- oder     Autogenscbweis-          sung    der Fall ist. Zweckmässig kann diese       Schweissung    auch auf automatischem Wege  durchgeführt werden.

   Durch die Verwendung  von     Zusatzwerkstoffen,    wie sie die vorliegende  Erfindung beansprucht, sind nunmehr jene  Voraussetzungen gegeben, dass auch mit der       Kohlelichtbogenschweissung    die gewünschte  Hohlform und glatte     Oberfläche    der Schweisse,  sowie die     notwendigen    Gütewerte erreicht  werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schweissdraht aus Stahl für Kohlelicht- bohensclrweissLrrrg, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Kohlenstoffgehalt bis 0,450/0, dessen Siliziurrrgehalt 0,25-1 % und dessen lhlangangehalt 0.20-3 % beträgt,

   wobei der Schwefelgehalt 0,06 % und der Phosphorge- halt 0,095 % nicht überschreitet. UNTERANSPRüCHE 1. Schweissdraht nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass er noch min destens ein Metall der 2. bis 5. Gruppe des periodischen Systems enthält. 2.

   Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis 1,2 0% Zirkon enthält. 3. Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis 0,5 % Aluminium ent- hält. 4.

   Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis 0,8 % Titan enthält. 5. Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis 0,4 % Vanadin enthält. 6.

   Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis 1,5 % Tantal enthält. 7. Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis 0,3 % Magnesium ent- hält. B.

   Schweissdraht nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er auch noch mindestens ein Metall der sechster: Gruppe des periodischen Systems enthält. 9. Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis zu 2 % Molybdän enthält. 10.

   Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis zu 3 % Wolfram enthält. 11. Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er noch bis zu 5 % Chrom enthält. 12.

   Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er auch noch bis zu 8 % Nickel enthält. 13. Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er auch noch bis zu 2 % Kobalt enthält. 14. Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er auch noch bis zu 2 % Kupfer enthält. 15.

   Schweissdraht nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass er etwa 0,15 % Kohlenstoff, etwa 0,90 % Mangan, etwa 0,40 % Silizium, etwa 0,03 % Schwe- fel und etwa 0,

   015 % Phosphor enthält. 16. Schweissdraht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass er etwa 0,10 % Koh- lenstoff, etwa 0,8 % Mangan, etwa 0,3 % Silizium,

   etwa 0,5 % Chrom, etwa 2,5 % Nickel, etwa 0,10 0% Titan und etwa 0,1 % Aluminium enthält.