DD286765A5 - Umhuellte elektrode zum warmschweissen von gusseisen mit globularem graphit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine umhuellte Elektrode zum Warmschweiszen von Guszeisen mit globularem Graphit bei vollstaendiger oder oertlich begrenzter Erwaermung der Guszstuecke auf 550-600C, insbesondere zum Ausbesserungsschweiszen, Auftragsschweiszen, Reparaturschweiszen und Verbindungsschweiszen. Erfindungsgemaesz enthaelt der Kernstab aus Stahl{Elektrode; Warmschweiszen; Guszeisen mit globularem Graphit; Stahl-Kernstab; Ausbesserungsschweiszen; Verbindungsschweiszen; Auftragsschweiszen; kalkbasische Umhuellung}
Description
Die Erfindung betrifft eine umhüllte Elektrode zum Warmschweißen von Gußeisen mit globularem Graphit bei vollständiger oder örtlich begrenzter Erwärmung der Gußstücke auf 550-600°C, insbesondere zum Ausbesserungsschweißen, Auftragsschweißen, Reparaturschweißen und Verbindungsschweißen.
Es ist bekannt, daß beim Schweißen von Gußeisen mit globularer Graphitausbildung ein artgleicher Zusatzwerkstoff in Form blanker Gußeisenschweißstäbe mit Hilfe dos Gasschweißverfahrens abgeschmolzen wird, wobei die Verwendung eines Flußmittels erforderlich ist, damit oxidfreie Schweif verbindungen hergestellt werden können. Bei sachgemäßer Ausführung weist eine solche Schweißverbindung mechanische jütewurte auf, die denen ungeschweißter GGG-Werkstoffe entsprechen (ZIS-Mitteilungen Heft 8/77).
Es ist weiterhin bekannt, daß zum Warmschweißen von Gußeisen umhüllte Elektroden Verwendung finden, die sich einwandfrei mit dem Grundwerkstoff verbinden, eine nachträgliche mechanische Bearbeitbarkeit gewährleisten und deren Schweißgut Farbgleichheit gegenüber dem Grundworkstoff aufweist. Nachteilig ist die ungenügende Zähigkeit des Schweißgutes (DE-AS 1483477,DE-AS 1953769).
Während bei der Lichtbogenschweißung die ungenügenden mechanischen Gütowerte die Anwendung begrenzen, besteht der wesentliche '!achteil beim Gasschweißen von Gußeisen in der nichtbefriedigenden Abschmelzleistung. Besondere Probleme bereitet das im Gußeisen mit globularer Graphitausbildung befindliche Magnesium.
Es ist bekannt, daß Magnesium bereits bei 1097 0C verdamplt und besonders leicht mit Sauerstoff reagiert. Beides tragt dazu bei, daß der im Gußsiser. vorhandene Gehalt an Magnesium rasch abbrennt, wenn das flüssige Eisen mit Luft in Berührung kommt.
Versuche, durch Ummantelung der Schweißstäbe dem Abbrand des Magnesiums entgegenzuwirken, blieben bisher wirkungslos. Bekannt ist auch, daß Schweißstäbe aus Gußeisen mit globularem Graphit mit Hilfe des WIG-Vorfahrons abgeschmolzen werden können (DE-AS 211 \ 012).
Nachteilig hierbei ist, daß die handelsüblichen WIG-Brennor den hohen thermischen Belastungen nicht standhalten und dio Abschmelzleistung zu gering ist.
Es ist weiterhin bekannt, daß zum Warmschweißen von Gußeisen umhüllte Elektroden Verwendung finden, die sich einwandfrei mit dem Grundstoff verbinden, eine i.iechanischo Bearbeitung gewährleisten und deren Schweißgut Farbgleichheit gegenüber dem Grundwerkstoff aufweist.
Nachteilig ist die nicht treffsichere Zusammensetzung und die unzure'chends Querschnittsgenauigkoit büw.
Oberflächenbeschaffenheit der gegossenen Kernstäbe.
Ein weiterer Nachteil ist die schlechte elektrische Leitfähigkeit des duktilen Gußeisens, bei der Stabelektroden schon bei relativ niedrigen Stromstärken aufglühen (DDPS 265104).
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Elektrode zum Warmschweißen von Gußeisen mit globularem Graphit, bei welchem die Abschmelzleistung und die elektrische Leitfähigkeit des Kernstabes erhöht wird.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine umhüllte Elektrode zum Warmschweißen von Gußeisen mit globularem Graphit zu entwickeln, bei der Kernstab und Umhüllung so zusammengesetzt sind, daß nach dem Abschmelzen ein globulares Gußeisenschweißgut mit gleichen mechanischen und metallurgischen Eigenschaften wie das Gußeisen vorliegt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kernstab aus Stahl
0,06-0,12% Kohlenstoff
max. 0,06% Silizium
0,40-0,65% Mangan
max. 0,030% Phosphor jnd max. 0,030% Schwefel
enthält und die kalkbasische Umhüllung
10-25% Flußspat
10-25% Kalziumkarbonat
10-30% Graphit
20—45% mit Magnesium legiertes Ferro-Silizium, FeSi-Mg5
bis 15% Eisenpulver
bis 15% Desoxidationsmittel
bis 10% Zirkonsilikat
bis 8% Gleitstoffe
bis 5% Magnesium
aufweist, wobei die Dicke der Umhüllung das 1,2-1,8fache des Kernstabdurchmessers bet' ägt.
Die Desoxidationsmittel können in Form von Ferro-Titan, Ferro-Mangan und Aluminium oder von Aluminium und Kalzium-Silizium mit 30% Si eingesetzt werden.
In der Umhüllung ist zur Gewährleistung der Schweißeigenschaft bis zu 30% des Kalziumkarbonates durch Magnesiumkarbonat austauschbar. Zur Auflegierung des Schwei3gutes mit Kohlenstoff ist bis zu 35% des Graphits durch Siliziumkarbid austauschbar. Zur Auflogierung des Schweißgutes mit Magnesium und zur Kompensation des Abbrandes beim Schweißen wird mit Magnesium legiertes Furro-Silizium, FeSi-Mg5 eingesetzt, was bis zu 70% durch mit Magnesium legiertem Nickel-Silizium, NiSi-Mg15, ersetzbar ist.
Aus den gleichen Gründen wird bis zu 5% Magnesium eingesetzt. Als Bindemittel dienen Kali- und Natronwassergläser oder deren Mischungen.
Durch Anwendung der Elektrode weist die Anordnung des Kohlenstoffs im niedorgeschmolzonen Schweißgut bei gleichmäßiger Verteilung eine globulare Struktur und das Schweißgut eine mittlere Harte von 160kp/mm' (HO 30) auf. Dos weiteren ermöglicht die Erfindung eine großtechnische Herstellung der Elektroden, bedingt durch die äußere Beschaffenheit der Kernstäbe (gezogener Stahldraht), wogegen die Verwendung von Kernstäben aus Gußeisen mit unregelmäßiger Oberfläche und unterschiedlichem Durchmesser nur eine manuelle Fertigung zuläßt.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Es wurden Verbindungsschweißungen an Gußeisen GGC-10 durchgeführt, wobei der Grundwerkstoff auf 550X voigewärmt wurde. Dabei wurde die erfindungsgcmäße Elektrode mit Kernstäben folgendor Zusammensetzung
| 0,08% | Kohlenstoff | Flußspat |
| 0,02% | Silizium | Kalzium- und Magnesiumkarbonat |
| 0,47% | Mangan | Gleitstofto |
| 0,021°/ | ο Phosphor | Graphitund Siliziumkarbid |
| 0,017% Schwefel | Desoxidationsmittel | |
| und einer Umhüllung mit folgenden Anteilen | FeSi-Mg5und NiSi-MgIG | |
| 8% | ||
| 11% | ||
| 4% | ||
| 25% | ||
| 11 % | ||
| 25% |
Rest0» Zirkonsilikatund Mi'jnesium verwendet.
Die mechanischen Gütewerte der dabei erzielten Schweißverbindung, insbesondere Festigung und Dehnung, sind denen des ungeschweißten Grundwerkstoffes identisch und weisen folgende Werte auf:
Zugfestigkeit Rm(MPa)
0,2 Dehngrenze Re(MPa)
Dehnung
GGG 40 Schweißverbindung
400 440
S 12 12
Claims (2)
1. Umhüllte Elektrode zum Warmschweißen von Gußeisen mit globularem Graphit, t adurch gekennzeichnet, daß der Kernstab aus Stahl
0,06-0,12% Kohlenstoff
max. 0,06% Silizium
0,40-0,65% Mangan
max. 0,030% Phosphor
un'd max. 0,030% Schwefel
enthält und die Umhüllung
un'd max. 0,030% Schwefel
enthält und die Umhüllung
10-25% Flußspat
10-25% Kalziumkarbonat
10-30% Graphit
20-45% mit Magnesium legiertes Ferro-Silizium FeSi-Mg5 bis 15% Eisenpulver
bis 15% Desoxidationsmittel
bis 10% Zirkonsilikat
bis 8% Gleitstoffe
bis 5% Magnesium
aufweist, wobei die Dicke der Umhüllung das 1,2-1,8fache des Kernstabdurchmessers beträgt.
aufweist, wobei die Dicke der Umhüllung das 1,2-1,8fache des Kernstabdurchmessers beträgt.
2. Umhüllte Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 30% des Kalziumkarbonates durch Magnesiumkarbonat, bis zu 35% des Graphits durch Siliziumkarbid und bis zu 70% des mit Magnesium legierten Ferro-Silizium, FeSi-Mg5, durch mit Magnesium legiertem Nickel-Silizium, NiSi-Mg15, austauschbar ist.
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|---|---|---|---|
| DD33132389A DD286765A5 (de) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Umhuellte elektrode zum warmschweissen von gusseisen mit globularem graphit |
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