Elektrode zum Schweissen von Metallen und deren Legierungen Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden zum Schweissen von Metallen und deren Legierungen, de ren Metallbandmantel so zusammengerollt ist, dass zwei konzentrisch angeordnete Hohlräume gebildet sind, wobei im inneren Hohlraum ein Legierungs- und Desoxydationsstoffe enthaltender Kern liegt, und sich im äussern Hohlraum Schutzstoffe für das beim Schweissen geschmolzene Metall befinden.
Es sind zum Schweissen und Aufschweissen von Metallen und deren Legierungen Elektroden in Rohr ausführung bekannt, welche einen Mantel aus Metall band und einen Kern aufweisen, der aus einem pulver förmigen Gemisch von Schutz-, Legierungs- und Des oxydationsstoffen besteht.
Der Nachteil dieser Elektroden besteht darin, dass während des Schweissvorganges der Kern langsamer als der Metallmantel schmilzt, was sich nachteilig auf den Schutz des geschmolzenen Metalls und auf die Schweissnahtgüte auswirkt.
Es ist auch bekannt, dass zur Sicherstellung eines gleichmässigeren Schmelzens von Kern und Metall- bandrnantel die Ränder des Bandes so nach innen hin gebogen werden, dass der Kern in eine Anzahl Teile geteilt ist. Auch eine solche Elektrodenausführung gewährleistet keinen sicheren Schutz des geschmolze nen Metalls.
Es sind ferner Elektroden zum Schweissen und Aufschweissen von Metallen und deren Legierungen bekannt, deren Metallbandmantel so zusammengerollt ist, dass zwei konzentrisch angeordnete Hohlräume gebildet werden, wobei im inneren Hohlraum ein aus Legierungs- und Desoxydationsstoffen bestehender Kern liegt, während sich im äusseren Hohlraum Schutzstoffe für das beim Schweissen geschmolzene Metall befinden. Beim Zusammenrollen des Mantels bleiben die Bandränder aussen, was bei voll- oder halbautomatischem Schweissen mit dieser Elektrode dazu führt, dass sich der äussere Mantel an den Band rändern spreizt und der Schutzstoff aus dem äusseren Hohlraum ausgeschüttet wird, so dass der Schutz des geschmolzenen Metalls mangelhaft wird.
Dieser Nach teil tritt besonders bei einer Elektrode auf, bei welcher das Metallband des Mantels eine geringe Dicke, etwa 0,25 mm und darunter, aufweist, d. h. die günstigste Dicke hat, da das Mantelmetall schlechter als der Kern gegen Luft geschützt ist. In diesen be kannten Elektroden ist ein Massivkern aus Metalldraht mit Vollquerschnitt vorgesehen, was die Gleichmässig- keit des Elektrodenschmelzens verschlechtert, da der dünne äussere Metallmantel schneller als der Kern schmilzt.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die auf gezählten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode zum Schweissen von Metallen und deren Legierungen zu entwickeln, welche trotz einer im Ver gleich zu den bekannten Ausführungsformen ver fahrenstechnisch einfacheren Herstellung gleichmässig schmilzt, einen sicheren Schutz des geschmolze nen Metalls und eine hohe Güte des Schweissnaht- werkstoffs gewährleistet und zwar beim Schweissen ohne Zusatzschutz, z. B. ohne Gas- oder Pulverschutz.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Elektrode gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ränder des Metallrandes so nach innen hinge bogen sind, dass sie den Kernraum mindestens einmal umschlingen. Vorzugsweise kann in den Kernraum ein pulverförmiges Gemisch aus den Kernstoffen einge führt sein.
Im folgenden wird die Erfindung in der Beschrei bung anhand einer Zeichnung beispielsweise erläutert, welche einen Querschnitt durch die Elektrode zeigt.
Die Ränder 1 und 2 des Metallbandes 3, aus wel chem der Elektrodenmantel geformt ist, sind so nach innen hingebogen, dass zwei konzentrisch angeordnete Hohlräume 4 und 5 gebildet werden. Im inneren Hohl raum 5 liegt der Kern, welcher aus einem pulverförmi gen Gemisch von Legierungs- und Desoxydationsstof- fen besteht, und im äusseren Hohlraum 4 befinden sich Schutzstoffe für das beim Schweissen geschmolzene Metall.
Die Möglichkeit, in die Elektrode zwei Gemische einzuführen, von denen das eine z. B. aus in den äusse- ren Hohlraum 4 eingeführten Schutzstoffen und das im anderen Hohlraum 5 befindliche Pulvergemisch aus Legierungs- und Desoxydationsstoffen besteht, erleich tert die Aufgabe, beim Schweissen einen sicheren Schutz des flüssigen Metalls gegen Sauerstoff und Stickstoff zu gewährleisten, und erlaubt es, eine gute Schweissnahtformung, eine leichte Abtrennung der Schlackenkruste und eine minimale Verspritzung des Elektrometalls sicherzustellen.
Die konstruktive Aus führung der Elektroden ermöglicht ihre praktische Anwendung sowohl als einzelne wie auch als endlose Elektroden zum voll- und halbautomatischen Schweis- sen.
Beim voll- und halbautomatischen Schweissen er laubt die Elektrode nach der Erfindung eine Hochlei- stungsschweissung unter hohen Stromdichten durchzu führen.
EMI0002.0009
Kernwerte <SEP> Schweissdaten <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Dehnungs- <SEP> Kerbschlag- <SEP> Stickstoffgehalt <SEP> im
<tb> verhältnis <SEP> zähigkeit <SEP> aufgeschweissten
<tb> Schweiss- <SEP> Bogen- <SEP> (nach <SEP> Menager) <SEP> Metall
<tb> Elektroden- <SEP> Strom <SEP> Spannung
<tb> ausführung <SEP> A <SEP> U <SEP> kp/mm2 <SEP> /o <SEP> kpm/cm2 <SEP> /o
<tb> Rohrausführung <SEP> 360-370 <SEP> 23-25 <SEP> <U>56,9-58,7 <SEP> 20,4-22,5 <SEP> 13,6-14,8</U> <SEP> 0,029-0.032
<tb> 57,6 <SEP> 21,3 <SEP> 14,1
<tb> 420-4.40 <SEP> 25-27 <SEP> <U>51,2-52,8 <SEP> 19,9-24,5 <SEP> 14,4-16,0</U> <SEP> 0,024-0,035
<tb> 52,
2 <SEP> 22,7 <SEP> 15,2
<tb> gemäss <SEP> Ausführungs- <SEP> 350-370 <SEP> 24-28 <SEP> 52,4-53,4 <SEP> 24,7-31,8 <SEP> 19,2-20,0 <SEP> 0,014-0,022
<tb> beispiel <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> 53,0 <SEP> 28,6 <SEP> 19,7
<tb> 430-4.50 <SEP> 26-30 <SEP> <U>53,3-57,3 <SEP> 23,6-28,2 <SEP> 20,5-24,2</U> <SEP> 0,017-0,029
<tb> 54,9 <SEP> 26,3 <SEP> 22,3
<tb> Anmerkung <SEP> Für <SEP> die <SEP> Zugfestigkeit <SEP> und <SEP> Kerbschlagzähigkeit <SEP> sind <SEP> im <SEP> Zähler <SEP> Grenzwerte <SEP> aus <SEP> Versuchen <SEP> mit <SEP> 3-4 <SEP> Probestücken <SEP> und <SEP> im
<tb> Nenner <SEP> Mittelwerte <SEP> angegeben. Die vorstehende Vergleichstabelle veranschaulicht die Verbesserung der Ergebnisse beim Schweissen un ter Ausnutzung der beschriebenen Elektrode im Ver gleich zu der bekannten Elektrode in Rohrausführung.
Es wurde mit einem Schweissautomaten in der Normallage geschweisst. Der Durchmesser der verwen deten endlosen Elektroden betrug 2,8 mm. Das Schweissmetall war ein niedriggekohlter Baustahl St. 3. Der Schweissbogen wurde mit dem Gleichstrom der umgekehrten Polarität gespeist.
Der mit Elektroden nach der Erfindung erzielte, praktisch vollkommene Schutz gegen Luft des ge schmolzenen Metalls vermindert die Empfindlichkeit gegen Schweissführungsstörungen (insbesondere gegen Veränderung der Bogenspannung). Das ist wichtig bei halbautomatischer Schweissung mit endloser Elektrode, bei welcher ein verfahrenstechnisch richtiger Schweissvorgang von der fachmännischen Ausbildung des Schweissers abhängt.
Bei der Notwendigkeit, die Festigkeit des aufge- schweissten Metalls zu regeln, oder diesem Metall Son dereigenschaften, z. B. Verschleissfestigkeit, Korro sionsbeständigkeit, Hitzefestigkeit, zu verleihen, wer- den in den Kern der Elektrode z. B. zusätzliche Stoffe in Form von Pulvern eingeführt.