Verfahren zur Herstellung eines heterogenen Schweisspulvers für die verdeckte Lichtbogenschweissung Die bekannten Schweissmittel für die ver deckte Lichtbogenschweissung werden im all gemeinen in verschiedenen Körnungen, die dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst sind, auf den Markt gebracht und verarbei tet. Die Körnungen erzielte man bisher grundsätzlich durch Zerkleinern einer vor her geschmolzenen oder als Lösung erstarrten bzw. gesinterten Schweissmittelmasse und an schliessendes Absieben. Die Zerkleinerung ge schieht gewaltsam auf mechanischem Wege in Mühlen, Brechern oder dergleichen, wobei ein nicht unerheblicher Anteil der Masse in Staub zerfällt. Dieser Staubanteil ist ent weder von vornherein als Verlust auszusieben oder kann u. U. auch der Produktion wieder zugeführt werden. Beides ist nachteilig.
Auch bei Universalschweissmitteln, die aus einem Gemisch von verschiedenen Körnungen be stehen, soll der Feinstanteil nicht staub- förmig sein, um die lästige und ungesunde Staubentwicklung beim Schweissen zu vermei den. Im übrigen hemmt der Staub auch die Gasabfuhr beim Schweissvorgang durch das Schweissmittel hindurch. Ferner können sich bei zu grossem Staubanteil die Absauganlagen der Schweissanlagen verstopfen. Bei bekann ten heterogenen Schweissmitteln betrug der Staubanteil bis zu 30% der Gesamtmasse, womit hohe Unkosten, Mehrarbeit und eine schlechte Ausnutzung der Produktionsmittel verbunden sind. Ausserdem bestand bei den bekannten nicht homogenen Schweissmitteln eine gewisse Gefahr der Entmischung, insbe sondere bei längerer Lagerung.
Es konnte nicht aller Staub ausgeschieden werden, zu mal dieser den grössten Anteil an den wich tigsten Flussmitteln enthielt. Auch bei an dern Schweissmitteln, bei denen Flussmittel in feiner Verteilung noch nach der mechani schen Zerkleinerung zugesetzt werden, be steht die Gefahr der Entmischung. Die Ent mischungsgefahr ist bei den heterogenen Schweissmitteln auch deshalb vorhanden, weil die einzelnen Komponenten, in die das Schweissmittel bei seiner Zerkleinerung teil weise wieder zerfällt, verschiedene spezifische Gewichte haben.
Die Erfindung bezweckt, die genannten Nachtedle, die mit der Staubentwicklung bei der Herstellung des Pulvers und seinem Ge brauch sowie mit der Entmischungsgefahr zusammenhängen, zu vermeiden. Man erreicht dies dadurch, dass man die zur Pulver herstellung benötigten Rohstoffe miteinander mischt, die Mischung unter Zusatz einer Flüssigkeit einem Granuliervorgäng unter wirft und hierauf das Granulat, ohne dass es zum Schmelzen kommt, erhitzt. Zweckmässig, geht man dabei so vor, dass die mehr oder weniger fein gemahlenen Rohstoffe in einem Mischer gemischt und anschliessend unter Zu satz einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, granu liert werden, wobei man sich bekannter Gra- nulierwerkzeuge und -einrichtungen bedienen kann.
Vorteilhaft beträgt der Wasserzusatz etwa 1 1 minutlich bei 100 kg Mischgut. Die endgültige Körnung des Schweisspulvers, die im allgemeinen zwischen 0,5 und 2,5 mm liegt, wird demnach bereits zu Beginn des Herstellungsprozesses, also vor dem Glühen, erzeugt. Das Wasser wird dabei in fein ver teilter Form, z. B. durch mittels Wasserdruck oder Pressluft betriebene Düsen, zugegeben. Falls bei dem anschliessenden Glühen das Granulat zu mehr oder weniger zusammen hängenden Gebilden zusammenbackt, so kön nen diese leicht wieder auf die Granulat körnung gebracht werden, da sie nur einen relativ geringen Halt haben und schon bei geringer Druckerzeugung an den Korn grenzen entlang springen, ohne dass dabei ein nennenswerter Staubanteil anfällt. Der Staub anteil kann leicht unterhalb 5% gehalten werden.
Wesentlich ist in jedem Fall, dass das Zusammenhalten der Körner und der Staubanteil dadurch erheblich herabgesetzt. sind, dass kein Schmelzvorgang, sondern nur ein Glüh- oder Erhitzungsvorgang stattfindet. Es entsteht also ein körniges Schweisspulver.
Zur Erzielung eines möglichst gleich mässigen Granulates ist es wesentlich, die in der Zeiteinheit zugeführte Wassermenge in einem bestimmten Verhältnis zur Menge des Mischgutes zu halten. Gute Ergebnisse lassen sich beispielweise erzielen, wenn man je 50 kg Mischgut minutlich wenigstens annähernd 0,5 Liter Wasser zuführt. Auf diese Weise ist. es möglich, bis zu 80% der oben genannten Körnung oder des Korngemenges zu errei chen. Durch Vergrösserung der minutlichen Wasserzufuhr, die 20% oder in Sonderfällen auch mehr betragen darf, kann man eine grö bere Körnung erreichen bzw. umgekehrt. Über grosse Körner werden zweckmässig unmittel bar nach dem Granuliervorgang abgesiebt, so lange sie noch weich sind zermahlen und dem Granuliervorgang wieder zugesetzt. Darauf wird das Granulat z.
B. in einem Trocken apparat mit Heissluftumwälzung, einem Bandtrockner oder durch längeres Stehen lassen auf Horden leicht getrocknet. Anschlie ssend wird es dem Glühvorgang, z. B. in einem Drehofen, unterworfen. Die Bindemittel, die bei bekannten Schweissmitteln den Zweck hatten, die Mischung für die spätere mecha nische Zerkleinerung zu einer möglichst festen Masse zusammenzuschmelzen, können vollständig fortgelassen werden. Infolge dessen backt das Granulat nicht oder nur, unwesentlich zusammen. Nach dem Glüh- vorgang zerfällt das Granulat entweder von selbst oder mit wenig Kraftbedarf wieder zu Granulatkörnern, und zwar bei sehr gerin ger Staubbildung.
Während man früher 30% und mehr der Mischung als Staub entfernen musste, ist infolge des Granulierens der Staubanteil von vornherein jetzt nicht mehr grösser als der früher im Mittel verbliebene Staub. Der Anteil beträgt nur etwa 5% oder weniger.
Dadurch, dass man die Körnung des Schweisspulvers bereits beim Granuliervor- gang herstellt, hat jedes Korn praktisch den selben Mischungszustand, und es wird der nachträglichen Entmischung in wirksamer Weise entgegengewirkt. Man hat beim Schweissvorgang ein Schweisspulver von grosser Gleichmässigkeit, wodurch die Qualität der Schweissung und die Verteilung der zu zuführenden Legierungsbestandteile in sehr zuverlässiger Weise gesichert ist. Man kann geradezu von einer eutektikalen Zusammen setzung der einzelnen Granalien sprechen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass kostspielige Zerkleinerungsein richtungen, die dazu noch einen hohen Ener giebedarf haben, wegfallen; denn die Zerklei nerung des bei der Erhitzung etwa zusam menbackenden Granulats erfordert einen wesentlich geringeren Kraftbedarf, als wenn - wie bei bekannten Schweissmitteln - eine im Schmelzvorgang homogen gewordene Schweissmittelmasse zerkleinert. werden muss. Die geringe Staubbildung, macht. auch die Verwendung von Errtstartburrgsarrlagen ent- behrlich. Zudem ist die Staubbelästigung so wohl bei der Herstellung des Schweiss pulvers als auch beim Schweissvorgang auf ein Mindestmass reduziert.
Darüber hinaus findet die Entgasung des Schweisspulvers beim Glühprozess bedeu tend schneller statt. Hieraus ergeben sich eine kürzere Glühdauer und entsprechend ge ringere Glühkosten.
Weiterhin braucht bei dem neuen Her stellungsverfahren die Glühtemperatur nicht so genau eingehalten zu werden, wie dies bisher erforderlich war. Nenn bei der bis- lierigen Herstellung die Temperatur etwas zu, niedrig war, so blieb die Masse zu weich, was sich auf die Staubentwicklung ungünstig aus wirkte. Bei etwas zu hoher Temperatur wurde die Masse zu hart, und bei der gewalt samen Zerkleinerung entstand ebenfalls Staub. Derartige Nachteile sind nicht mehr vorhanden, wenn man das Schweisspulver nach dem neuen erfindungsgemässen Ver fahren herstellt. Ganz besonders wesentlich ist es auch, dass die Korngrösse unabhängig vom Zerkleine rungsprozess bereits beim Granuliervorgang festgelegt wird.
Strebt man verschiedene Kör nungen im Endprodukt an, so siebt man zu nächst das Granulat auf die gröbste Körnung ab und nach dem Glühen aus dem Fertig produkt die übrigen Körnungen. Die Gra nulatkorngrösse kann durch entsprechende Flüssigkeitszugabe sowie Einstellung der Granulierwerkzeuge und deren Tourenzahl reguliert werden. Dadurch, dass jedes Korn eine der Mischung entsprechende Zusammen setzung hat, kann eine etwaig spätere Ent staubung keinen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung des Schweissmittels aus üben und auch keine Entmischung herbei führen, während bisher eine Entstaubung zur Folge hatte, dass einzelne Bestandteile des Schweisspulvers, insbesondere die Fluss mittel, bevorzugt entfernt wurden, so dass sich die Zusammensetzung des Schweisspul vers änderte und die Qualität der Schweissung eine Veränderung erlitt.
Der Granulierflüssigkeit können u. U. auch gewisse Mittel zugesetzt werden, die auf die Schweissmittelmasse einen für den jewei ligen Verwendungszweck erwünschten Ein fluss haben.
EMI0003.0002
Ausführungsbeispiel
<tb> Ton <SEP> 77 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Ferromangan <SEP> 12 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Flussspat <SEP> 5 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Magnesit <SEP> 6 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Total <SEP> 100 <SEP> Gewichtsteile werden in pulverförmigem bzw. feinkörnigem Zustand in einem Mischer gemischt und dann unter allmählichem Zusetzen von 11,5 Ge wichtsteilen Wasser granuliert. Übergrosse Körner werden abgesiebt, zermahlen und wieder zugesetzt. Das Granulat wird getrock net und hernach bei einer Temperatur von 1000-1100 C während etwa 32 Stunden ge glüht..