IT8149483A1 - Filo per saldare per saldatura automatica ad arco - Google Patents

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

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. GOVERNO G ?.At?J0J'ffi3E

Con ci? fli certifica che 1 ? annessa ? una cox>ia fedele

della eoguento domanda coin? depositata in quoato Uffi-

ci? .

DaUa della domanda: 16 Ottobre 1980

Numero della domanda: Domanda di brevetto

No. 55-14-3690

Richiedente : Nissan Motor Co., Ltd. pC

Daca: 3 luglio 1981

Haruki SHIMADA

Direttore Generale

dell ?Uff icio BrovetCx

Cortif?cato n?

56-18972

DOMANDA DI BREVETTO(l)

16 ottobre 1980

Al Direttore generale dell'Ufficio brevetti / Haruki SHIMADA

1. Titolo dell'invenzione:

J ) "Filo per saldare per saldatura automatica di im-

piego nella saldatura ad apporto con superficie

dura"

2. Inventori:

Indirizzo: No. 3-1-2, Takeyama, Midori-ku, Yokohama City, Kanagawa prefettura

Nome: Katsuhiro KISHIDA (ed altri due)

3- Richiedente:

Indirizzo: No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, prefettura Kanagawa

Nome: (399) Nissan Motor Co., Ltd.

Rappresentante : Takashi ISHIHARA

4. Agente:

Indirizzo: codice postale 105

3F, Dai-2-Kikuya Bldg.n No. 2-6-1, Nishi-shinbashi, Minato-ku, Tokyo

Tel. 03-591-2222

Nome: (7761) procuratore Yutaka KOSHIO

Ricevuto dall?ufficio brevetti il 16 (Ottobre 1980

formalit? esaminata da

Kiyono

Lista dei documenti annessi:

I-

(1) Descrizione 1 tavola

(2) Disegni 1 tavola

I

(3) Copia della petizione 1 tavola

(4) Procura 1 tavola

6. Altri inventori:

(1) Inventori

Indirizzo: No. 4199-128, Kaminagaya-machi, Konan-ku,

Yokohama City, Kanagawa pfettjura

Nome :'Sumio HIRAO )

Indirizzo: No. 47-10, Akiya, Yokosuka City, ->

Kanagawa pr?fettura

Nome:?Hirohiko DATE ^

SPECIFICAZIONE

1. Titolo dell?invenzione:

Filo per saldatura per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura.

2. Campo di rivendicazione per "brevetto.

(1) Filo per saldare per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura, caratterizzato dall'essere costituito da un involucro e da una carica di apporto che sono costituiti in modo tale che il metallo depositato formato dalla saldatura ? composto, in peso, di almeno 40% di Ni, 3 fino a 8% di Si, 0,1 fino a 0,4% di B, 0,3 fino a 1,8% di Nb, 0,2 fino a 1,5% di C ed il resto di Fe ed inevitabili impurezze .

(2) Filo per saldare per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura secondo la rivendicazione (1), in cui l?involucro contiene almeno 42% di Ni, mentre la carica di apporto ? composta da almeno 42% di Ni, 3,3 fino a 9% di Si, 0,12 fino a 0,5% di B, 0,33 fino a 2% di Nb, 0,3 fino a 2% di C, e 0 fino a 0,3% di Zr. ? -(3) l'ilo per saldate per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con-superficie dura secondo la rivendicaz-ione (2), in cui lo ? involucro ? formato di una striscia metallica co-, stituita da almeno 95% di Ni ed inevitabili impu-r .; rezze.

(4-) l'ilo per saldare per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con spperfiie dura secondo la rivendicazione (2), in cui lo involucro ? formato da una striscia metallica consistente di 50 fino a 60% di Ni, ed il resto da F? ed inevitabili impurezze.

3? Descrizione dettagliata dell'invenzione.

La presente invenzione si riferisce ad ;un filo per saldare per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura, e^pim particolarmente ad un filo per saldare per saldatura automatica cbe ? di impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura ed ? adatto alla saldatura ad apporto su una matrice metallica per lavorazione alla pressa in particolare sulla sua r faccia di matrice, area di cordone oppure area di spalla arrotondota ove si verifica concentrazione

3

I

di carico di pressatura durante lavorazione alla pressa e pertanto usura della matrice metallica, e sono molto probabili il verficarsi di grippaggio e, oppure striatura.

La formatura alla pressa come procedimento tipico impiegato nella produzione in massa di automobili, per esempio, ? una lavorazione plastica caratterizzata da scarsezza di velocit? di formatura e grandezza di pressione di contatto, per? quando impiegata nella produzione in massa l'usura della matrice diviene un argomento di seria preoccupazione. Inoltre, una recente tendenza alla progettazione complicata del prodotto solleva la necessit? di rigorose condizioni di lavorazione alla pressa quali imbutitura profonda che aumenta la probabilit? di grippaggio tra la matrice ed il pezzo di lavorazione quale un pannello oppure striatura del pannello che d? luogo ad un abbassamento della precisione dimensionale oppure della levigatezza superficiale del prodotto, il che richiede molte ore lavorative per riparazioni. In generale ghisa viene usata come materiale per convenzionali matrici metalliche per lavorazione alla pressa e pertanto ? usuale effettuare un certo tipo di trattamento superficiale con lo scopo di aumentare la resistenza all'usura e la propriet? anti-stritura (propriet? antigraippaggio) per eliminare in tal modo i dannosi fenomeni precitati. Un esempio di tale trattamento ? un procedimento di ricoprimento esemplificato da placcatura dura al cromo, ? questo procedimento risente dello svantaggio che lo strato di ricoprimento placcato ? soggetto a staccarsi durante la lavorazione alla pressa e, quindi, ? insoddisfacente nella durata. Per evitare questo proble-? ma ? anche nella pratica di ottenere il ricoprimento superiiuciale mediante saldatura ad apporto, ed alcuni tipi di materiali di saldatura per questo impiego sono sul mercato. Tuttavia, questi materiali sono cosiddetti materiali a superficie dura che sono materiali di saldatura ad apporto con superficie dura a base di ferro, e l'impiego di qualsiasi di tali materiali di saldatura nella saldatura su un corpo di ghisa fornisce risultato insoddisfacente principalmente a causa dei una elevata probabilit? del verificarsi di incrinature di saldatura, secondariamente a causa di una probabilit? cos? elevata di strituara in corri*

spondenza dello stadio di lavorazione alla pressa tale che la matrice pu? venire diffic&lmente impiegata senza applicazione di oluo lubrificante ed in terzo luogo a causa di usura della zona di saldartura ad apporto sul quella matrice che viene pr?- > mossa quando le striature aumentano in maniera icntensa.

Inoltre, vi sono alcuni materiali di saldatura a base di Ni ed a base di Fe-Ni per ghisa relativamente buoni nell'impiego nella saldatura ad apporto su corpi di ghisa. Anche quando la lubrificazione ? insufficiente essi possono venire usati con raro verificarsi di striature, per? essi sono inferiori nella resistenza ad usura e di conseguenza presentano svantaggi quali corrugamento nei pannelli formati, abbassamento della precisione dimensionale dei pannelli e corta durata di servizio della matrice come causa di abbassamento del rendimento di lavQrazione. Inoltre, questi materiali di saldatura sono per la maggior parte elettrodi ricoperti per saldatura ad arco e metallo protetti e, pertanto qualsiasi operazione di saldatura ? richiesto includere lavorazioni sussidiarie quali sostituzione dell'elettrodo di saldatura, eliminazione della scoria e spazzolatura.

Particolarmente nel caso di effettuazione dell?apporto mediante saldatura a pi? strati preferita per ottenere ceatteristiche specifiche, l?operazione di saldatura richiede molte ore lavorative a causa della necessit? di effettuare l'eliminazione predetta della scoria e la spazzolatura per ciascuno strato di cordone di saldatura.

Uno scopo della presente invenzione ? di eliminare gli svantaggi sopra descritti dei materiali di saldatura noti, ed pi? in particolare di fornire un filo per saldare per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto con superfiicie dura, il quale filo per saldare rende possibile effettuare.facilmente la saldatura ad apporto su corpi di ghisa in forma di matrici per formatura alla pressa e fornisce un metallo depositato che ? eccellente nella resistenza ad usura ed ha una proprie? tale che raramente si verifica striatura anche quando non viene impiegato lubrificante. In un'operazione di saldatura impiegando un filo per saldare secondo l'invenzione non vi ? necessit? dello stadio di rimuovere scoria dopo la saldatura poich? la carica di apporto del filo per saldatura no'n contiene usuali componenti

- 7 -

fondenti per saldatura ed ? possibile effettuare l'operazione di saldatura con elevato rendimento e ridotte/ore lavorative poich? questa operazione ? un'operazione di saldatura automatica in.cui una quantit? relativamente grande di metallo depoitato pu? venire formata per unit? di tempo.

Un filo per saldare secondo l'invenzione per saldatura automatica di impiego nella saldatura ad apporto superficie dura ? caratterizzato dall'essere costituito di un involucro e di una carica di apporto che sono costituiti in modo tale che il metallo depositato formato dalla saldatura ? composto? in peso, di almeno 40% di Ni, 3 fino ad 8% di Si, 0,1 fino a 0,4% di B, 0,3 fino a 1,8% di Nb, 0,2 fino a 1,3% di C e, se necessario non pi? di 0,2% di Zr ed il resto da Fe ed inevitabili impurezze. Nelle realizzazioni preerite, come materiale dell1involucro?viene usato un cosiddetto materiale di Ni puro consistente di almeno 93% di Nied inevitabili impurezze oppure il cossidetto materiale di Fe-Ni consistente di 30 fino a 60% di Ni ed il resto di Fe ed inevitabili impurezze, mentre la carica di apporto ? composta soltanto di elementi leganti di modo che il filo per saldare contiene, come elementi leganti almeno 42% di Ni, 5,3 fino a 9% di Si, 0,12 fino a 0,5% di 1 B, 0,33 fino a 2% di Nb, 0,3 fino a 2% di C e non pi? di 0,3% di:Zr come percentuali dei rispetti^-vi elementi rispetto al peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare. In ogni caso ? un aspetto importante che l'involucro ? gatto in modo da contenere Ni che ammonta ad almeno 42% dome percento in peso per lunghezza unitaria del filo per saldare. >

Gli inventori della presente invenzione hanno effettuato estesi esperimenti e studi in considerazione di eliminare gli svantaggi sopra descritti delle tecniche antecedenti e,,come risultato, hanno confermato che producento metallo depositato ottenuto mediante saldatura automatica ad arco composto, in peso, di almeno 40% di Ni, 3 fino a 8% di Si, 0,1 fino a 0,4% di B, 0,3 fino1a 1,8% di Nb, 0,2 fino a 1,5% di C e, se necessario non ??? di 0,2% di Zr, ed il resto di Fe ed una piccola1 quantit? di inevitabili impurezze, ? possibile ottenere un metallo depositato eccellente nella lavorabilit? a saldatura, resistenza ad usura e propriet? anti-striatura e che il contatto a scorrimento tra una matrice di formatura alla pressa ricoperta con questo metallo depositato ed un pezzo di lavorazione quale una lamiera di acciaio non risente da striatura attribuita a grippaggio anche quando non viene applicato olio lubrificante.

Cio?, l'impiego di un filo per saldare per saldatura automatica ad arco che ? stato sviluppato dai presenti inventori ed ? di impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura in un'operazione di saldatura rende possibile effettuare l'operazione di saldatura ad elevato rendimento e-basso costo di mano d?opera ed il metallo depositato ha propriet? tali quali richieste nel procedimento di foarmatura alla pressa sopra descritto e, inoltre, ? eccellente nella resistenza ad usura e propriet? anti-striatura.

In appresso verranno spiegate le ragioni per le limitazioni sopra indicate riguardo ai campi

(% in peso) dei costituenti del metallo depositato'.?

Anzitutto Ni i? un elemento indispensabile che presenta eccellente propriet? lubrificante e, quindi serve la funzione di impedire il verificarsi di grippaggio oppure striatura durante il contatto a scorrimento tra il metallo depositato e -lo?

ia lamiera di acciaio sottoposta a formatura alla pressa.

Il contenuto di questo elemento nel metallo depositato deve essere almeno 40% poich? il verificarsi di s triatura diviene apprezzabile quando-^ il contenuto ? minore di 40%. j Si ? un elemento che si combina per lo pim con Ni oppure F? per formare comkposti che contribuiscono ad aumentare la durezza del metallo depositato, per? quando il contenuto ? minore dii 3% l'effetto di questo elemento pu? venire scarsamente atteso e^ quindi, la resistenza ad usura rimane insufficiente. Da altro canto, quando il contenuto di questo elemento supera 8% non ? pim probabile che l'effetto sulla resistenza ad usura venga ulteriormente e grandemente aumentatoy sebbene la durezza non aumenti ulteriormente, e, in maniera non desiderata, il metallo depositato diviene fragile come possibile causa del ve- ' rificarsi di incrinature di saldatura. Pertantoa ? desiderabile porre il limite superiore del contenuto ad 8%.

B ? efficace per aumentare la durezza del metallo depositato e migliorare di conseguenza la sua resistenza ad usura anche quando il contenuto

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? soltanto di circa 0,1%, e l'effetto di questo elemento diviene pi? apprezzabile quando assieme ? presente C. Tuttavia, il limite superiore del contenuto di B ? posto a 0,4% perch? quando il contenuto ? pi? di 0,4% il metallo depositato risulta fragile come possibile causa del verificarsi di incrinature di saldatura e, da altro canto, risulta peggiore la lavorabilit? alla macchina del metallo depo la saldatura ad apporto.

Nb ? simile negli effetti a Zr. Cio?, questo elemento serve la funzione di rendere la'struttura del metallo depositato di grana fine e di rinforzare le interfacce tra i grani cristallini abbassando in tal modo la suscettibilit? ad incrinature di saldatura. Tali effetti risultano apprezzabili quando il contenuto di Zr raggiunge circa 0,01%, per? l'aggiunta di pi? di 0,2% di Zr ? indesiderabile perch? essa fa s? che le interfacce fra i grani cristallini vengano fragili e pertanto possono far s? che si verifichi incrinatura di saldatura.1 Per impedire incrinature di saldatura, vi ? la necessita di impiegare un procedimento ottimo e di scegliere'il materiale di saldatura pi? adatto in accordo con la forma di una matrice metallica

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di formatura alla pressa sottoposta a saldatura adxapporto e con la posizione della zona di saldatura in detta matrice. Cio?, nel caso ad;effettuazione della saldatura su una matrice relativamente di piccole dimensioni oppure su una parte fiale della matrice che ? soltanto debolmente sollecitata, 1-*effetto sopra menzionato di Nb ? sufficiente per impedire il verificarsi di incrinature di saldatura, per? nel caso dell'effettuazione della saldatura su una matrice di grandi dimensioni che ? elevata nel regime di raffreddamento dopo la saldatura oppure su una parte tale della matrice che ? fortemente sollecitata, la presenza di Zr ? molto efficace per abbassare la suscettibilit? ad incrinature di saldatura in aggiunta all'effetto di Nb. Per queste ragioni il contenuto di Zr ? specificato non sia pi? di i 0,2%.

Le quantit? degli elementi leganti nella carica di apporto sono state determinate in base ai risultati di estesi studi sperimentali e con considerazione all? perdite,nel procedimento di saldatura in modo da realizzare la composizione sopra descritta del metallo depositato. In apprezzo verr?

- 13 -

1

data una descrizione pi? dettagliata, incluse le influenze sulla lavorabilit? oppure operabilit? nelle operazioni di saldatura. In questa parte della descrizione, le percentuali si riferiscono a percentuali in peso per lunghezza unitaria del filo per saldare per saldatura automatica.

Anzitutto, l?aggiunta di almeno 3,3% di Si ? efficace per aumentare la durezza del metallo depositato e contribuisce pertanto a migliorare la resistenza ad usura. Inoltre, essa ha l'effetto di migliorare la fluidit? di metallo fuso durante la saldatura e rende possibile formare cordoni di saldatura di bello aspetto e, come conseguenza, di ottenere una zona di saldatura senza difetti. In particolare nel caso di un procedimento di saldatura automatico, in cui una quantit? relativamente grande di metallo depositato ? formata per unit? di tempo, 1'insufficienza della fluidit? del metallo fuso ? responsabile di divenire causa di difetti attribuiti ad inferiore penetra- : zine del metallo depositato entro il metallo base, per? Si ? anche efficace per impedire tali difetti. Tuttavia, l'aggiunta di pi? di 9% di Si ? indesiderabile perch? Sssa rende il metallo depositato fragile e fa si che si verifichino incrinature di saldatura.

Secondo luogo, l'aggiunta di 0,12 fino a 0,5% di B e 0,33 fino a 2% di Nb assicura che i contenuti di questi elementi nel metallo depositato siano entro i campi sopra descrittis Sebbene in-!

crm ature di saldatura appariranno quando esxi vengono aggiunti al di l? dei limiti superiori predetti, piccola influenza dannosa sulla operabilit? dell'operazione di saldatura ? percettibile fintantoch? le loro quantit? sono rispettivamente entro i campi sopra,specificati.

C ? un elemento legante e serve anche come forte agente di ossidante. In un filo per saldare secondo l'invenzione per saldatura automatica,'l'ultima funzione di C ? particolarmente importante

\ perch? la carica di apporto di questo filo per saldare non contiene usuali componenti f?ndenti per saldatura. 5Jio?, quando soltanto meno di 0,3%

di C viene aggiunto, ? difficile formare cordoni di -saldatura senza difetti a causa del verificarsi di molti difetti quali cavit?, fori di soffiatura e di insufficiente penetrazione di metallo "fusoj

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Tuttavia, l?aggiunta di pi? di 2% di C ? indesidrabile anzitutto perch? vengono formate quantit? cos? grandi di carburi con B, oppure Nb che il metallo depositato diviene inferiore e la sua propriet? anii-striature, ed in secondo luogo perch? il trasferimento del metallo fuso entro il metallo originale tende a divenire discontinuo in modo da dar luogo all'incapacit? di ottenere cordoni di saldatura continui e di bello aspetto.

Zr ? un additivo efficace per impedire iincrinature da saldatura. Come menzionato precedehl temente, si preferisce aggiungere fino a 0,3% di Zr a seconda della sagoma di una matrice metallica per cui il filo per saldare di dimensione ? usato oppure dalla posizione della zona di saldatura in detta matrice, per?'l'aggiunta di pi? di 0,3% di Zr ? indesiderabile poich? essa ri- ' sulta causa del verificarsi di incrinature da saldatura. L?aggiunta di pi? di 0,3% di Zr ? indesiderabile anche perch? essa rende la fluidit? del metallo fuso cos? bassa che possono venire difficilmente ottenuti cordoni di saldatura di bello aspetto e, inoltre, perch? Zr ? cos? elevato nella sua affinit? all'ossigeno che si forma uno strato sottile;di ossido sulla superficie dei coroni di saldatura, il quale strato ? difficile da rimuovere .

Nella descrizione precedente gli elementi leganti tranne Ni, cio? Si, B, Nb, C e Zr sono tutti contenuti nella carica di apporto, ma l'effet- > to ? invariato anche se alcune porzioni di questi elementi leganti vengono aggiunte al materiale di involucro. Tuttavia, attualmente l'aggiunta di " questi elementi al materiale di involucro ? alquanto poco pratica poich? diviene difficoltoso effet- > tuare la formazione di tubo del materiale di*involucro risultante nella forma di iriscia in modo da risultare in abbassata produttivit? ed aumen- ' tato costo di produzione.

Qui in appresso11*invenzione verr? descritta ulteriormente in dettaglio con riferimento ad alcuni esempi. ? ) Esempio 1

La figura 1 mostra esempi tipici di forme insezione trasversale di fili per saldare per saldatura automatica. Il numero 11 di riferimento indica un involucro e 12 indica una carica di apporto. Tra queste forme di sezione trasversale viene fatta una scelta con considerazione alla possibilit?

17

di foinazione di tubo del filo per saldare (grado di facilit? oppure difficolt? nel sagomare il materiale di involucro in un tubo),'rapporto di carica della carica di-apporto (il rapporto del peso della carica di apporto rispetto al peso totale del filo per saldare, in percentuale) ed all?influenza della prestazione di saldatura. Nel caso di un filo per saldare secondo l'invenzione ? possibile ottenere l'operazione di formazione di tubo una qualsiasi delle forme in sezione trasversale delle figure 1(a), ,(b) e (c). Il rapporto di carica ? all'incirda di 40-45% nel caso di (a), 30-35% nel caso di (b), e 20-25% nel caso di (c). La descrizione sugli esempi che seguono ? fatta riguardo a fili per saldare aventi la forma in sezione trasversale della figura 1(b), per? ? naturale che la prestazione dei fili per saldare rimane invariata anche quando viene impiegata la forma in sezione trasversale della figura 1(a) oppure (c), oppure qualsiasi altra forma di sezione. In ogni esempio ? stata usata come materiale dell'involucro una striscia metallica avvolta a spirale avente uno spessore di 0,25 m ed una larghezza di 10 mm, ed il diametro esterno del filo per saldare ? stato sempre di 3,2 mm. Il materiali di ciascun? carica di apporto sono stati tutti nella forma di polveri che passano attraverso un vaglio di 300 mesh. L'operazione di*)? saldatura per la valutazione dell'operabilit? nell'operazione di saldatura e delle propriet? del metallo depositato ? stata effettuata nelle seguenti condizioni di saldatura. (1) Polarit? nella corrente: corrente continui (il filo per saldare ? stato caricato positivo). (2) Intensit? di corrente: 350 fino ? 370 A. (3) Mansione di saldatura: 26 fino a 30 V. (4) Gas 'protettivo: gas argo per saldatura. (5) Regime di flusso d?i gas protettivo: 20 litri/minuto. Nell'operazione di saldatua, la saldatura ad apporto ? stata effettuata su una piastra di acciaio (SS 41) per formare cordoni di saldatura a sei strati. Riguardo ai fili per saldare secondo 1!invenzione per saldatura automatica per impiego in saldatura ad apporto con superficie dura'ed a ; fili per saldare di riferimento per saldatura automatica prodotti nel corso dello sviluppo, la tabella 1 mostra le proporzioni dei pesi degli elementi leganti nella carica di apporto

~ 19. -

rispetto al peso totale di ciascun filo per saldare per lunghezza unitaria, e la tabella 2 mo- . stra la composizione chimica di una striscia 'metallica usata come materiale per l'involucro.

Tabella 1 -, j Proporzioni dei pesi di elementi leganti nella

carica 'di appoTto'nisp'etto 'al? peso totale per ---lunghezza unitaria di filo per saldare (% in.peso).

Elementi ^

leganti nel)? Invenzione Riferimento la carica di

apporto

No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 No. 5

U

Ni 18 12 20 19 12

Si 4,8 9.0 3,5. 3,0 10,0

B 0,3 0;5 0,12 0,3 0,3

Nb ?,2 2.0 0,33 1;2 V

C 1,0 1;8 0,5 0,2

Zr 0,05 0,3 0 0,35

Fe 8;2 15,0 5,3 15,3

J Tabella 2

Composizione chimica del materiale di^involucro usato (% in peso)

Si Mn S Fe Ni Altri.

0,04 0,06 0,28 0,003 0,002 0,04 resto ?.0,5 - - - -? ! - -- rr-?? rr~?; ? - ~ :- ! ! r Tra gli elementi leganti mostrati in tabella,1, Ni f atato aggiunto (come materiale di ap^( porto ausiliario) a causa del rapporto di carica (circa 34%) di modo che lo spazio nell'involucro ? stato completamente riempito con la carica di apporto senza lasciare vuoti, ed F? ? stato un elemento contenuto a causa dell'impiego di Si, B, Nb e Zr nella forma di loro rispettive ferro-leghe. La presenza di Fe non costituisce ostacolo alla prestazione della presente invenzione finch? la sua quantit? ? entro un campo tale che il contenuto di Ni nel metallo depositato non diviene minore di 40%.

Ciascuna delle cariche di apporto mostrai,e in figura 1 ? stata usata nel produrre un filo per saldare per saldatura automatica formando una striscia metallica come materiale di involucro mostrate nella tabella 2 in un tubo avente una forma in sezione trasversale quale mostrata in figura 1(b) mediante un usuale metodo di formazione di fcmbo e caricando la carica di apporto entro il tubo sotto formazione, e ciascun filo per saldare ? stato usato in un'operazione di saldatura ad apporto nelle condizioni sopra de^ scritte per valutazione delle sue caratteristiche. I risultati sono mostrati nella tabelle 5 e 4.

I 22"-*

Tabella 3

Composizioni chimiche dei metalli depositati (%

in peso)c,

Filo per

saldare ' c Si B Nb Zr Ni Fe Altri

Invenzione

No. 1 0,72 4,2 0,27 1,0 0,03 81,7 .balance < 0,5 No. 2 1,44 7,9 1,71 0,16 72,6 balance < 0,5 No. 3 0,38 3,2 0,11 0,31 - 89,4 haJLance

fiiferim. o

~ NoT T 0,16 2,8 o0,24 1,14 88,2 balance < 0,5 No. 5 1,60 9,4 0,26 1,06 0,22 71,1 balance < 0;5 a base di 0,39 - - - resto 5.36 < 1,0

Ni o

c-~

a base di Cr, Mo, o0l,10 0,22 ? ? ? 0,06

Fe resto etc ., ca. 5? A

o

i ?Lancila "T mauioim, a vaiui/aaioiie aene prove

Durezza del ? di saldatura_ Resistenza Propriet? an- Valutazione

metallo depositato Caratteristiche Valutazione ad usura ti-str iatura totale

""(? va- Orado Valut.

(Hv) in 5 lut.

punti

Invenzione

No.1 270-292 eccellente ? 1,2 A ?

No.2 362-376 buone o 0,8 B o o

No.3 238-258 eccellenti A <S

Riferim.

No.4 229-238 arco instabile, X 2,2 D danni da

verificarsi di fori di

fori di soffiatura soffiata

cavit? e scarsa eJcavit?

penetrazione ro

No.5 387-401 serpeggiam. di cor 1.6 O X

doni di saldatura,

trasferim. discontinuo di metallo

fuso

a base

di Ni 142-158 buone O 3,8 _ X ?

a base

di Pe 306-320 talvolta incrinature da saldatura hi. O L

Nota: in questa tabella , il segno (g)rappresenta "eccellente", il segno O rappresenta "buono", il

segno ? rappresenta "piuttosto cattivo" ed il segno X rappresenta "cattivo".

La tabella 3 mostra le composizioni chimiche di metalli depositati date dai fili per saldare sopra descritti e la tabella 4-mostra i risultati di prove per valutazione di varie caratteristiche quali la durezza del metallo depositato, l'operabilit? nella saldatura, la resistenza ad usura e la propriet? anti-striatura assieme con valutazione dei risultati. Ciascun campione per l'analisi di metallo depositato ? stato prelevato dallo strato pi? esterno del metallo depositato. A favore di confronto, materiali per saldatura a base di Ni ed a base di F? convenzionali e commercialmente disponibili per saldatura ad v arco e metalli protetti su corpi di ghisa, un filo per saldare contenente una quantit? minore di

6 dei fili per saldare secondo l'invenzione ed

un altro filo per saldare contenente una quantit? maggiore di Si dei fili per saldare dell'invenzione sono anche valutati nelle tabella 3 e 4.

Per valutare la resistenza ad usura e la propriet? anti-striatura, da ciascun materiale

di saldatura ? stato prodotto un gruppo di una matrice per trafilare una lamiera metallica in

fia?rma cilindrica e di un premi-lamiera ed usato

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r ?? r ? '

' ' , r : '

- 25 -

in un'operazione di trafilatura in cui una lamiera di acciaio iaminata a freddo (SPCC) avente uno spessore di 0,4 mm ? stata trafilata in una coppa cilindrica di 35 mm di diametro e 15 mm di altezza per produrre 10.000 coppe in successione, e la valutazione ? stata fatta esaminando l'entit? di usura della matrice e del premilamiera e le condizioni superficiali (comparizione di striature e la marniera di intensificazione delle striature) delle coppe formate. Cio? la resistenza ad usura ? stata valutata misurando la ruvidit? superficiale del premi-lamiera con la precisione di micron nella sua particolare area in cui la lamiera di acciaio ? venuta in contatto di scorrimento prima e dopo l'esperimento per impiegare la differenza come prorofondit? di usura. Per quanto riguarda la propriet? di anti-striatura, lo stato delle striature apparse sulla superficie delle coppe formate ? stato classificato in^quattro gradi, cio? dal grado A al grado D. Il grado A significa che la profondit? delle striature ? stata meno di 5 ?; il grado B indica la profondit? maggiore di 5r? inclusi, ma minore di 10 ?; il grado C indica la profondit? maggiore di 10 ? inclusi, ma minore di 15 ?; ed il ?rado di H indica la profondit? maggiore di 15 ? inclusi. Per riferimento, la ruvidit? superficiale del pannello (lamiera SPCC) sottoposto ? trafilatura '? stata i media di 5 ?. Normalmente, non soltanto le matrici di grado :A ma anche le matrici di grado B sono di impiego pratico.

I risultati delle prove mostrano che i fili per saldare secondo l'invenzione sono stati superiori dei fili per saldare provati come campioni di riferimento e dei materiali di saldatura disponibili nel commercio. Cio?, l'aggiunta di Si, B, Nb, Zr, ecc. ad un materiale per sai-!

datura a base di Ni ha reso possibile migliorare grandemente la resistenza ad usura senza degradare la propriet? anti-striatura. Inoltre, i fili per saldare l'invenzione hanno reso possibile di aumentare il rendimento dell'operazione di saldatura in maniera tale che un?operazione di saldatura ? stata completata consumando soltanto circa met? del tempo richiesto nel caszo di effettuare un 'operazione ?imile impiegando un elettrodo ricoperto a base di Ni oppure a base di Fe per saldatura ad arco e metalli protetti, e pertanto ? risultato possibile effettuare operazioni di saldatura ad apporto con elevato rendimento ed

elevata qualit?.

Esempio 2

Per chiarire ulteriormente gli effetti dell'aggiunta di Nb nell'esempio 1, gli effetti-dei?-'' .contenuto,di Nb nel metallo depositato'sulla durezza del metallo depositato ed il verificarsi

di incrinature da saldatura sono stati;pi? accuratamente esaminati prendendo la carica.di apporto del filo per saldare No. 1 dell'esempio 1 mostrato in tabella 1 come la composizione di base.

Pi? in particolare, le proporzioni dei pesi ^

- di Si (4,8%), B (0,3%), C (1,0%) ed Fe (circa 8%) come elementi leganti nella carica di apporto rispetto al peso totale della lunghezza unitaria del filo per saldare sono state mantenute

- costanti,?mentre la quantit? di Nb ? stata varia-)

ta entro il campo di 0,50-2,0% ed il contenuto di

Ni ? stato regolato a seconda'delle variate quantit? di Nb. Per riferimento, cariche di apporto contenenti 0,3% di Nb e rispettivamente 2,3% di i

I

Nb'sono state ancf?e provate. La tabella 5 mostra

I

le quantit? di Nb aggiunte alle cariche di apporto,

t il contenuti di Nb nei metalli depositati, i valori di durezza dei metalli depositati ed il grado del verificarsi di incrinature da saldatura.

In questo esperimento ? stato usato il materiale^

di involucro della tabella 2. .

Tabella 5 Effetto di aggiunta idi Nb sul verificarsi

di incrinature da saldatura.

Invenzione Riferimento

Pilo ner saldare No. 6 No. 7 No. 8 No. 9 No. 10

?

Proporzione di Nb 0,50 1,50 2;0 0,30 asenunto (%") .?

0,43 1,23 1,70 0,27 1,84 Contenuto di Nb

TIP! mphal?n dfipos ?.

tato {%') ?

Durezza del metallo1 250- 295- 302- 240- 294-depositato (Hv) '265 305 314 264 318 in 5 punti

Incrinature da

saldatura nessuna nessunai ness. alcuna alcuna Come si pu? vedere nella tabella ts ? indesidrabile che il contenuto di Nb nel metallo depositato sia minore di 0,3A>poich? appaiono incrinature da saldatura nonostante la durezza relativa^ ^ mente bassa del metallo depositato. D'altro canto,? l'esistenza di pi? di l,8/o di Nb fa s? che il metal-

/ (

lo depositato diventi duro e fragile in modo da dar luogo all'apparire di notevoli incrinature da sai-, datura.'Quando il contenuto di Nb nel metallo depositato ? stato entro il campo da 0,3 fino ad 1,8%, ? stato possibile ottenere una zona di saldatura senza difetti senza risentire :dal verifi- /? carsi di incrinature da saldatura.

Esempio 3

Nell?esempio precedente l'impedimento delle incrinature da saldatura mediante l?effetto di Nb ? stato studiato senza aggiungere Zr. Tuttavia, nel caso della saldatura automatica ? usuale che la quantit? di penetrazione entro il metallo originale divenga maggiore che nel caso di saldatura . manuale impiegando un elettrodo ricoperto, e risulta necessario porre particolare attenzione all 1impedimento di incrinature da saldatura quando una matrice metallica per formazione alla pressa sottoposta a saldatura ad apporto ha una forma tale che il raffreddamento della zona si saldatura procede ad un regime elevato oppure quando la saldatura leene effettuata in un'area sottoposta a grande sollecitazione. Riguardo al filo da saldare No. 2 dell'esempio 1 che contiene

- 30'-

quantit? relativanete grandi di elementi?leganti, l'effetto di Zr nel metallo depositato ? stato esaminato pi? in dettaglio particolarmente sull'impedimento di incrinature da saldatura.

Cio?, le proporzioni dei pesi di Si (8%), B (0,4%), Nb (2%), C (1,6%) ed Fe (circa 14%) come elementi leganti nella carica di apporto rispetto > al peso totale della lunghezza unitaria del filo per saldare sono state mantenute costanti, mentre la quantit? di ?r ? stata variata entro il campo da 0 fino a 0,3% ed il contenuto di.Ni ? stato regolato in accordo con la quantit? variata di Zr. E' stato fatto uso dello stesso materiale di involucro come negli esempi 1 e 2. Per riferimento, ? stata anche provata una carica di apporto aggiunta con 0,35% di Zr. La saldatura ad apporto ? stata effettuata su un blocco di ghisa PC 231 (240 mm di diametro e 150 mm di altezza) in modo da formare due strati di cordoni di saldatura a tre file sulla superficie cilindrica esterna del , blocco, ed il grado di incrinature da saldatura ? stato 'espresso dalla proporzione (%) della lunghezza di incrinatura laterlae apparsa sullo strato di cordoni esterno rispett? alla larghezza

31 ?-

dei cordoni di saldatura La tabella 6 mostra le proporzioni di Zr aggiunto alle cariche di apporto, ed i contenuti di Zr nei metalli depositati, i valori di-durezza dei metalli depositati ed il grado d?i verificarsi di incrinature cLa saldatura, e la figura 2?ostra la relazione

tra il contenuto di Zr nel metallo depositato ed il grado di verificarsi di incrinature da saldatura?

Tabella 6 Effetto dell'aggiunta di Zr sul verificarsi di incrinature da saldatura.

- Invenzione . Riferimento Elio per saldare No. 11 No. 12 No. 13 No. 14 No. 15 Proporzione di

Zr aggiunto (%) 0 0,02 0,1 0;3 0,35 Contenuto di Zr

nel metallo depo* 0 0,01 0,06 0; 19 24 sitato (%)

Durezza del metallo depositato 297- 304- 302- 323- 320-(Hv) in 5 punti 310 318 320 349 338 Incrinature da

saldatura alcune1nessuna ness. N?ss. alcune (N.B.)

N.B. E' stato possibile impedire incrinature da saldatura mediante trattamento termico del metallo originale prima e dopo la saldatura, oppure mediante trattamento di mattellatura a penna immediatai*

mente dopo la saldatura? .- ?

Quando il filo per saldare No. 11 ? stato provato-sono state osservate incrinature da?saldatura fino,al grado di circa 30%, per? l'omissione . dell'aggiunta di Zp ha sollevato scarso problema ? da un punto,di vista pratico poich? ? stato possibile.impedire tali incrinature da saldatura ? pre-riscaldando e post-riscaldando prima e dopo la saldatura oppure mediante trattamento di martellatura a penna immediatamente dopo la saldatura. Come ? evidente dai dati della tabella 6 e dalla figura 2, la presenza di non pi? di 0,2% di Zr nel metallo depositato assicura che non appare'alcuna incrinatura da saldatura.nel metallo depositato anche quando il metallo originale ? ghisa che ? molto suscettibile ad incrinature da saldatura. Tuttavia, quando pi? d? 0,2% di

Zr ? presente appaiono incrinature da saldatura per il fatto cvhe l1interfacce di grani diviene fragile e l'operabilit? nell'operazione di sal-? datura -diviene peggiore. Pi? in particolare,'la ? fluidit? del metallo fuso si abbassa in maniera tale che non ? pi? possibile ottenere cordoni di saldatura continui e di bello aspetto, e la super

33

?

fiele dei cordoni ? ricoperta con uno strato sottile di ossido che pu? difficilmente venire tolto, il che significa la perdita di un vantaggio della invenzione che non si forma alcuna scoria e quindi non vi ? necessit? di eliminare scoria. ( Esempio 4

??????? i fili per saldare degli esempi di cui sopra hahno usato una striscia di nickel puro come materiale di involucro, ed essi sono Risultati eccellenti nell?operabilit? in operazioni di saldature ed hanno dato metalli depositati eccellenti sia nella resistenza ad usura sia nella propriet? anti-striatura. Di conseguenza questi fili per saldare hanno presentato completa-, mente le loro favorevoli caratteristiche particolarmente quando impiegati come materiale di saldatura per saldatura ad apporto su matrici metalliche per formazione alla pressa. Considerando che una striscia di nickel puro ? un materiale costoso, sono stati effettuati ulteriori studi con l'intendimento di soddisfare le caratteristiche sopra spiegate impiegando una striscia di Ee-Ni pi? economica. In questo esempio, ciascuna delle caribhe di apporto mostrate in figura 7 (i valori numerisi si riferiscono alle proporzioni dei pesi dei rispettivi elementi leganti ciascuna carica di apporto rispetto al peso totale del filo per saldare per lunghezza unitaria) ? stata caricata in un involucro formato di un materiale di involucro di Fe-Ni la cui composizione chimica ? sta&a quale mostrata in tabella 8. Ciascun filo per saldare ? stato usato in un'operazione di saldatura ad apporto che ? 2 stata effettuata nella maniera descritta nello esempio 1 per la valutazione delle sue caratteristiche. I risultati sono mostrati nelle tabel-^ ?e 9 e 10. Per riferimento, una carica di apporto (No. 19) in cui C ? ammontato soltanto a 0,2% ed un'altra carica di apporto (No. 20) che non conteneva Ni, ed anche-un materiale di saldatura a base di Fe-Ni disponibile in commercio per saldatura ad arco e metalli protetti su corpi di ghisa sono stati provati nella stessa maniera. I risultati per questi campioni sono contenuti nella tabella. !

- 35.-

Tabella 7 _ Proporzioni dei pesi..di elementi -leganti nella ca- j rica di apporto rispetto al peso totale della lun- ) ghezza unitaria di filo per saldare (%)

Clementi

Leganti nel Invenzione Riferimento La carica

di apporto No. 16 No. 17 No. 18 No. 19 No. 20 Ni 18 12 20 19

Si 4; 8 9.0 3,? 10,0

B 0,3 0,5 0,3 0,3 ?

Nb V 2.0 0,33 1,2 h2

C 1,0 1,8 0,5 0,2 2;3

Zr 0,05 0,3 0 0,35 Fe 8,2 15,0 5r3 5;8 25y 3

Tabella 8

Composizione chimica del materiale di involucro usato (% in peso)

Si Mn Ri altri

0,06 0,14 0,61 0,012 56,4 resto ??,8

?

/

Tabella 9

Composizioni chimiche dei metalli depositati

(%?in peso!

l'ilo per

saldare C 4Si ? B Nb Zr Ni Fe Altri

Invenzioni?

' J !

1 No. 16 0,80 M 0,26 1,02 0,03 50,6 ?resto < 0.8

?

^ No. 17 1,46 9,0 0,40 1,68 0, 14 41,8 IT *

\ < 0.8 No. 18 0,40 3,4 0,10 0,30 - 60,2 Il? * < 0.8

Riferim. ? 11

No. 19 0 II 1

< 0.8

/.14 2,7 0,24 1 ,12 58,2

No. 20 1,81 8,9 0,27 1,08 0,24 32,3 r " < 0.8

a base di 0,32 0,82 - - - 52,9 11 < 0.5 ._Ee-Ni- "

Tabella 10 Risultati,e vaiurazione aen e prove

* * Durezza del Operabilit? di saldatura Resistenza ad Propriet? anti- Valutaz. metallo de Caratteristiche Valutazione usura_ striatura _ totale positato in grado valutaz.

5 punti (mm) Yalutaz.

Invenzione

No . 16 282-299 eccellenti 1,0 A

No . 17 374?383 buone o 1.3 ? B G o'

No . 18 262-287 eccellenti 1,9 o A ? ?

Riferim.

No. 19 231-244 arco instabile, X 2,4 X

verificarsi di

fori di soffiatura e scarsa

?penetrazione i No.'20 396-413 serpeggiamento X * ?7??

di cordoni di -0 saldatura, tra o X X

sferimento di I scontinuo di

metallo depositato

a base

di Re-Ni 132-164 buone o 4-,3 X A X

Nota: nella tabella, il segno (6) rappresenta "eccellente", il segnoQ rappresenta "buone", il

segno ? rappresenta "piuttosto cattivo" ed il Segno X rappresenta "cattivo"

- 38 -

La tabella 9 mostra le composizioni chimiche dei metalli depositati date dai fili per saldare sopra descritti e la tabella 10 mostra la valutazione dei risultati di prove relative a varie caratteristiche quali la durezza del metallo depositato, l'operabilit? nella saldatura, la resistenza ad usura e la propriet? anti- striatura e, inoltre, la valutazione totale. I criteri ed i metodi di valutazione sono stati gli stessi come nell'esempio 1. A favore del confronto, un materiale di saldatura a base di Ne-Ni disponibile in commercio per saldatura ad arco e metalli protetti su corpi di ghisa ? anche valutato nelle tabelle 9 e 10.

Come si pu? vedere, i fili per saldare No. L6 fino a No 18 hanno presentato eccellente resistenza ad usura e propriet? anti-striatura a causa dell'esistenza di Cn Si, B, Bb, eccetera nel metallo depositato. Al contrario, ?\ filo per saldare No. 19 ? stato molto inferiore nella operabilit? nella saldatura. Il filo per saldare No. 20 ? stato inferiore nella propriet? antistriatura, ed un motivo per questo effetto ? sfrato confermato essere la formazione di quantit?

- 39 -

s

eccessivamente grandi di carburi di boro e di niobio -nel metallo depositato per risultare in striature della superficie di pannello da parte dei bordi di questi carburi. Tuttavia, ? anche presumibile che una diminuzione del contenuto di Ni nel metallo depositato risultante dall?uso di polvere di ferrp come materiale di apporto usiliario in luogo della polvere di nickel usata negli altri fili per saldare, come mostrato in figura 7, con la considerazione di ridurre ulteriormente il costo del filo per saldare possa avere ostacolato l'eccellente propriet? lubrificante del nickel. Di conseguenza, studi pi? acurati sono stati effettuati sull'influenza del contenuto di Ni sulla propriet? antistriatura.

Esempio 5

Nelle proporzioni degli elementi leganti nella carica di apporto sono state determinate sulla base della carica di apporto No. 16 dello esempio precedente. Cio?, le proporzioni di Si (4,8%), B (0,3%), Nb (1,2%), C (1,0%), Zr (0,05%) ed Ee (circa 8%, una quantit? risultante dall'aggiunta di Si, B, Nb e Zr nella forma di ferroleghe) sono state mantenute costanti, ed Hi ed Ee

- 40 -

*

nelle quantit? mostrate in tabella 11 sono state ? aggiunte come materiali ausiliari di apporto.

La tabella 11 mostra i contenuti di Hi nei metalli depositati ed anche il risultato di valutazione della propriet? anti-striatura. Un filo per saldare (No. 23) in cui la quantit? di Hi nella carica di apporto ? stata di 7% ed un altro filo per saldare (No. 24) in cui Ni non ? stato aggiunto alla carica di apporto sono stati anche provati per ottenere i risultati mostrati in tabella 11.

Tabella il '? , Effetto,del contenuto di Ni sulla propriet? antist-riatura-? ? -, -

filo per.:.saldane Invenzione'' ?Riferimento

' X''? ~ ' _ No. 21 No. 22 No. 23 No. 24 , - -Contenuto di Ni % 18OD 11 7 0 Ni-Pe nella-,

carica Fe % fu 15 20 25,3 Contenuto di Ni nel

metallo deposit. (%) 50,6 43,9 1 38,7 32,3 Risultati di-valut.( D della proprie'0a.r- - * "SS4 A B D

anti-striatur<a /(va ? O X X j lutai -*w

Nota: il segno (g) rappresenta "?cdellente", il segno (^) rappresenta "buono" ed'il segno X rappresenta "cattivo"

In questo esempio ? stato confermato mediante osservazione al microscopio elle in ciascun metallo depositato non sono 'stati'formati tali carburi grossolani che potrebbero causare incrinature -come menzionato nell'esempio 4.

?**>

Come sar? evidente dai.risultati mostrati nel-^ la tabella 11, ? stato chiarito che quando il metallo depositato contiene almeno 40% di Ni, il mentan o^depositato,?,_eccellente..nella.sua.propriet?_ anti^rstriatura poich? il'-nickel contenuto'pre-' I

senta completamente la sua eccellente propriet? lubrificante durante il contatto di?scorrimento * con lamiera di acciaio sottoposta a formazione alla pressa ed impedisce i fenomeni di grippaggio e di striatura.

Negli esempi di cui sopra l?invenzione ? stata, descritta riguardo a specifici casi'in cui il filo per saldare ? stato usato nella saldatura ad apporto.su una-matrice metallica per formatura alla "pressa in aree in cui si verifica concentrazione di sollecitazione durante la formatura alla pressa e di conseguenza vi sono forti possibilit? di usura della'matrice metallica e del verificarsi di' grippaggio e striatura. Tuttavia, non occorre menzionare 'che l'applicazione dell'invenzione non ?.limitata a tali casi. Eccellente resistenza ?d usura, propriet? anti-striatura e cos? via quali meriti dell'invenzione possono venire completamente prestati non soltanto quando il metallo originale v

? ghisa ma anche quando applicata ad altri tipi di materiali.

Come si sar? dompreso dalla descrizione pre- ? cedente, impiegando un filo per saldare per saldatura automatica secondo l'invenzione che ? adatto per saldatura ad apporto con superficie dura, diviene posibile ottenere)saldatur? ad apporto in modo da formare un metallo depositato che ha sufficiente resistenza ad usura e, quando usato nella formazione alla pressa, non provoca oppure risente da grippaggio oppure striatura anche se non viene impiegato lubrificante. Inoltre, 1'esecuzione della saldatura impiegando l'invenzione ? vantaggiosa rispetto al^Le operazioni di saldatura impiegando un elettrodo ricoperto 1convenzionale per saldatura ad arco e metalli protetti in quanto non sono necessarie n? la sostituzione dell'elettrodo n? l'eliminazione della scoria ed in quanto la quantit? di metallo depositato ? cosi grande che un'operazione di saldatura ad apporto pu? venire effettuata ad un rendimento circa due volte pi? elevato. Inoltre, poich? l'invenzione viene usata nella saldatura ad arco ? possibile effettuare molto facilmente la saldatura ad apporto ed ? anche *?- ?V

- 44 -

V ??

possibile ?riparere facilmente una parte usurata della matrice e far fronte:a modifiche locali nella progettaz'ione. Pertanto, l?invenzione ? .di grande valore sia tecnologicamente sia economi- i camente. 1 1.

4.-Brevedescrizione del disegno?-Le figure 1(a)? (b) e (c) illustrano tipici esempi di forme in sezione trasversale di

fili per saldare perula saldatura automatica secondo l?invenzione1che sono di -impiego nella saldatura ad apporto con superficie dura; e la figura '2 ? 'un -diagramma che mostra la relazione tra il contenuto di 'Zr nel m?tallo depositato ed il grado di verificarsi di incrinature da saldatura esaminati nell?esempio 3 dell'invenzione.

11....involucro , 12....carica di apporto.'

?

Richiedente: Nissan Motor Co., Ltd.

?) l Agente: procuratore di brevetti Yutaka Koshio

(per traduzione conforme)

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1082-81

DESCRIZIONE del ?intensione ind ITustriale dal titolo: ?'Filo per saldare per saldatura automatica ad arco" della ditta giapponese HISSAN MOTOR CO.* LTD.

con sede a YOKOHAMA CITY (GIAPPONE)

O?O?O?O?0?0

-?m gBWMflL_ -Un filo per saldatura per saldatura automatica ad arco il quale ? particolarmente atto all?uso in un?operazione di saldatura ad apporto allo scopo di fornire una superficie dura ad una matrice metallica. Il filo per saldatura ? costituito d? un involucro metallico tubolare continuo e di una composizione di anima caricata all?interno dell*involucro e comprendente quantit? tali di Ni, Si* B, Nb e C come elementi essenziali di lega che ?imetallo depositato contiene almeno 40 % di Ni* 3-8 % di Si, 0,1 - 0,4 % di B, 0,3 - 1,8 % di Nb e 0,2 - 1,5 % di C, tutti in peso. Preferibilmente, viene Usata come materiale dell?involucro una piattina di Ni praticamente puro o una piattina d? lega di Pe-N?, e la composizione di anima sotto forma di un miscuglio in polvere contiene quantit? necessarie di Hi, Si, B, Nb e C, con l?aggiunta facoltativa d? una piccola quantit? di Zr. Il metallo depositato fornito con tale filo per saldatura ha un'elevata resistenza ad usura* buona propriet? antifrisione e raramente subisce incrinature di saldatura,*

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un filo per saldare per una saldatura automatica ad arco* il filo per saldare essendo del genere contenente una quantit? relativamente grande di nickel ed essendo costituito di un involucro tubolare metallico e di una composizione di anima di elementi leganti con i quali ? riempito 1*interno dell*'involucro* Tale filo per saldare ? atto all*uso in una saldatura ad apporto allo scopo di fornire una superficie dura ad un corpo metallico come una matrice metallica fatta di ghisa*

Nella produzione di automobili,come tipico esempio di produzione in massa di manufatti della meccanica, la formatura alla pressa di lamiere giuoca un ruolo importante nella produzione di varie part? delle carrozzerie. La.formatura,alla pressa ? un tipo di lavorazione plastica in cui il pezzo viene sottoposto ad una pressione di contatto relativamente grande ma subisce una defonaazione a velocit? relativamente bassa. Belgrado la velocit? relativamente bassa di deformazione del pezzo o'di scorrimento dei pezzo lungo la faccia di matrice d? una matrice metallica par una formatura alla pressa, ?*abrasione o usura della faccia di matrice diviene una materia di notevole interesse nel caso di produzione di massa. Secondo il recente orientamento nella progettazione di carrozzerie, vi ? una necessit? crescente di effettuare imbutiture molto profonde o piegature molto rigorose e precise oppure stiramenti per ottenere parti d? carrozzeria sagomate nella maniera desiderata, come pennelli* Pertanto,V attenzione maggiore ? rivolta alla resistenza ad usura ? alla propriet? antifrizione della matrice metallica per tali operazioni di formatura alla pressa? Come si comprender?, l?usura della faccia di matrice d? luogo ad una riduzione di precisione dimensionale dell?oggetto sagomato e comporta la necessit? di tempo e manodopera considerevoli per restau rare la matrice e riparare il prodotto insoddisfacente? Nel caso in cui la propriet? antifrizione della faccia di matrice ? insufficiente, l?operazione di formatura alla pressa ? soggetta a risentire le conseguenze di un grippaggio tra la faccia d? matrice ed il pezzo portato in contatto scorrevole cab la faccia di matrice, di apparizione di scalfitture sulla superficie dell?oggetto sagomato, e, oppur? di tuia manchevolezza per lo stato di non finitura superficiale dell'oggetto sagomato* Generalmente ? prevalente 1*impiego di ghisa come materiale di matrici metalliche di dimensioni relativamente grandi per formatura alla pressa di lamiere di acciaio t e ovviamente vi ? la necessit? di provvedere una superficie dura in tali matrici metalliche mediante un certo tipo di trattamento superficiale* Una placcatura dura al sromo ? un esempio di tecnica di trattamento superficiale per fornire un corpo di ghisa con uno strato di ricoprimento duro? resistente ad usura e discretamente antifrizione? ^Tuttavia, nel caso di matrici metalliche di grandi dimensioni per la formazione di una imbutitura profonda o notevole stiramento lo strato placcato di cromo ? soggetto a staccarsi dalla superficie di ghisa durante una ripetuta operazione di formatura alla pressa- Pertanto, ? stata messa in pratica la formazione di uno strato di ricoprimento duro mediante un processo di saldatura a sovrapposizione o di saldatura ad apporto* tuttav?a? i materiali di saldatura a base di ferro sviluppati finora per tale scopo sono generalmente insoddisfacenti principalmente in ragione delle forti possibilit? di evento di incrinature di saldatura* Inoltre, il metallo depositato fornito da qualsiasi fra tali materiali di saldatura ? insufficiente nella sua propriet? antifrisione* cos? che l'uso di una matrice metallica trattata con tale metodo di saldatura tende a dar luogo ad una considerevole scalfittura degli oggetti sagomati*

Inoltre, il ricoprimento sulla faccia di matrice stessa subisce una notevole usura* Pertanto, in tal caso diventa una esigenza Usare un lubrificante assai efficace nel processo di formatura alla pressa*

Materiali di saldatura a base di nickel e a base di ferro-nickel sviluppati di recente sono considerati idonei all'uso in operazioni di saldatura ad apporto allo scopo di ricoprire corpi di ghisa con uno strato di rivestimento dur? ed antifrizione* Ri sponde a verit? che quando questi materiali di saldatura vengono applicati a matrici metalliche la probabilit? di scalfittura degli oggetti sagomati pu? essere notevolmente ridotta anche quando la formatura alla pressa viene effettuata con lubrificazione insufficiente* (tuttavia, tali materiali di saldatura a base di nickel o di ferro-nickel sono generalmente insufficienti nella resistenza ad usura del metallo depositato, cos? che le matrici metalliche trattate con questi materiali di saldatura hanno una breve durata di servigio e sono portate

a causare una riduzione della precisione dimensionale degli oggetti sagomati e* particolarmente

nel caso di formatura di pannelli di dimensioni relativamente grandi, un corrugamento dei pannelli sagomati*

Tali materiali di saldatura a base di nickel

o di ferro-nickel sono per la maggior parte sotto forma di elettrodi ricoperti da usare in processi

di saldatura ad arco e metallo protetti* In confron to con un processo di saldatura ad arco automatica che impiega un filo per saldare cont?nuo* un processo di saldatura ad arco e metallo protetti che usa un elettrodo ricoperto richiede numerose ore d? manodopera per la sostituzione degli elettrodi, eliminazione delle -scorie dalla superficie del metallo depositato e successiva spazzolatura,delle zone di saldatura? Nel caso di un*operazione di saldatura ad apporto ? usuale effettuare una saldatura & pi? strati e, pertanto,,^ammontare delle ore di manodopera per tali procedure ausiliarie indispensabili all'uso di un elettrodo ricoperto diviene materia

di grande interasse* Naturalmente vi ? una forte esigenza di filo per saldare da usare in processi di saldatura ad arco automatica,il quale filo per saldare sia in grado di fornir? un metallo depositato avente durezza sufficientemente elevata e propriet? antifrizione migliorata*

Uno scopo della presente invenzione ? di fornire un filo per saldare per una saldatura ad arco automatica* il quale filo per saldare da un metallo depositato avente elevata resistenza ad usura e buona propriet? antifrizione senza dar luogo a scalfitture di saldatura anche quando usato nella saldatura su un corpo di ghisa di dimensione relativamente grande e di conseguenza ? atto all?uso nella saldatura ad apporto su matrici metalliche.

Un filo per saldare secondo l?invenzione per una saldatura ad arco automatica ? costituito di un involucro metallico tubolare continuo e di una composizione di anima caricata all"1interno dell?involucro G comprende quantit? di Hi, Si, B, Hb e C, come elementi essenziali di lega, tali che il metallo depositato fornito da tale filo per saldare contiene almeno 40 % in peso di Hi, 3 fino a 8 % in peso di Si, 0,1 fino a 0,4 % in peso di B, 0,3 fino a 1,8% in peso di Hb e 0,2 fino a 1,5 % in peso di C.

Sebbene non essenziale, tale filo per saldare pu? inoltre comprendere ferro come elem?nto addizionale di lega e si preferisce che il filo per saldare contenga nna quantit? di Zr tale che il metallo depositato includa fino a 0,2 % in peso di Zr?.

23* preferitile che la porzione maggiore di Si come costituente principale del metallo depositato sia contenuta nell*involucro del filo per saldare, mentre gli altri elementi essenziali di lega sono tutti contenuti nella composizione di anima* Preferibilmente il materiale dell*involucro tubolare ? una striscia di nickel praticamente puro contenente almeno 95 % in peso di Hi o una striscia di lega di ferro-nickel contenente almeno 50 % in peso di Hi* In entrambi 1 casi., la composizione di anima viene preparata preferibilmente in maniera ta le che gli elementi essenziali di lega contenuti nella composizione di anima ammontino alle percentuali seguenti del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare. Hi? almeno 10 %, Si: 3,3 fino a 9,0 %, B: 0,12 fino a 0,50, Kb: 0,55 fino a 2,00 C: 0,5 fino a 2,0 %, e Zr: 0 fino a 0,3 %* La quantit? totale di Ni nel filo per saldare dovrebbe essere almeno 42 % del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare.

Un filo per saldare secondo ^invenzione ? vantaggioso principalmente per il fatto che le operazioni di saldature,ad apporto nelle quali viene impiegato tale filo per saldare possono essere compiute senza il verificarsi di incrinature di saldatura praticamente senza riguardo alla dimensione e alla forma dei corpi metallici* come corpi di ghisa, come oggetti della saldatura e che il metallo depositato fornito con tale filo per saldare presenta elevata resistenza ad usura e "buona propriet? antifrizione*

Di conseguenza* tale filo per saldare ? particolarmente adatto all?uso in una saldatura ad apporto allo scopo di fornire una superficie dura ad una matrice metallica per la formatura alla pressa di lamiere metalliche* Usando usa matrice metallica ricoperta con il metallo depositato fornito da tale filo per saldare* la lamiera* per*esempio lamiera di acciaio, pu? essere formata alla pressa sen?? za patire un grippaggio tra la faccia di matrice e la lamiera portata in contatto scorrevole con la faccia di matrice oppure striature della lamiera durante il suo contatto scorrevole con la faccia di matrice* e nella maggior parte dei casi ? possibile cantiere con facilit? la formatura alla pressa senza usare qualsiasi lubrificante. Quando viene usato tale filo per saldare nel ricoprimento di una matrice metallica, anche zone d*angolo o zone sagomate altrimenti in modo complicato della matrice possono venire ricoperte in maniera facile e soddisfacente con il metallo depositato che risulta esente da incrinature di saldatura? Normalmente non vi ? alcuna necessit? di sottoporre la matrice metallica ad un trattamento di pre- o post-riscaldamento o ad un trattamento di martellamento con l'in tensione di evitare il verificarsi di incrinatrure di saldatura, cosi che le operazioni di saldatura ad apporto possono essere effettuate ad un costo notevolmente ridotto. Inoltre risulta facile riparare una matrice metallica o fare una modifica locale di una matrice metallica con una saldatura ad apporto che impiega un filo per saldare dell*invenzione* E* superfluo aggiungere, quando viene usato tale filo per saldare, che si possono sempre ottenere i vantaggi di un processo di saldatura ad arco automatica che impiega un filo per saldare continuo . rispetto ad un processo di saldatura ad arco e metallo schermati, come ad esempio nessuna necessit? di fastidiosa sostituzione di elettrodi ricoperti o di eliminazione di scorie nonch? la possibilit? di produrre ima quantit? di gran lunga maggiore di metallo depositato per unit? di tempo.

Nei disegni:

la figura 1 ? una vista in sezione trasversale di un filo per saldare secondo ?*invenzione;

le figure 2 e 3 mostrano rispettivamente due esempi di varianti della forma della sezione trasversale di un filo per saldare secondo 1*invenzione; e la figura 4 ? un diagramma che mostra la relazio. ne tra la quantit? di zirconio contenuta nel metallo depositato e la scala dalle incrinature di saldatura osservate in uafoperazione sperimentale di saldatura ad arco*

Come mostrato nella figura 1, un filo per saldare secondo 1 *invenzione ? costituito di un involucro 10 metallico, tubolare, continuo, e di una composizione di anima 20 caricata nell*involucro 10 in modo da riempire 1*internag lilinvolucro ?10* Come caratteristica del presente filo per saldare, la composizione di.anima 20 ? costituita essenzialmente di elementi di lega nella sua interezza senza contenere alcun componente fondente* In altre parole, quando tale filo per saldare viene usato in un processo di saldatura ad,arco.automatico, 1*involucro 10 e la composizione di anima 20 servono congiuntamente coaie materiale di saldatura s si trasformano interamente nel metallo depositato ad eccezione di una perdita praticamente inevitabile* Un requisito fondamentale di u? filo per saldare secondo 1?invenzione ? di contenere quantit? di Ni, Si* B, Nb e G, tali che il metallo depositato contenga almeno 40 % di Ifis 3 fino a 8 % di Si, 0, 1 fino a 0*4 % di B, 0,3 fino a 1,8 % di $Tb e 0,2 fino a 1,5 % di C, tutti in peso? Facoltativamente e piuttosto preferibilmente, il presente filo per saldare pu? contenere addizionalmente Zr in maniera tale che il metallo depositato contenga fino a 0,2 % in peso di -Zr*Il resto del metallo depositato ? costituito di F?, che non ? essenziale saa contenuto normalmente nel filo per saldare, nonch? inevitabili impurezze* Per quanto riguarda gli elementi essenziali del metallo depositato, i limiti superiori e? inferiore delle loro rispettiva quantit? sono stati determinati sulle basi seguenti* Nella descrizione che segue le percentuali degli elementi sono date sempre in peso? Nickel impartisce una buona propriet? antifrizione ai metallo depositato* Nel caso, per esempio, d? una matrice metallica per un processo di formatura alla pressa prodotta attraverso un?operazione di saldatura ad apporto che impiega un filo per saldare dell?invenzione, la presenza di una quantit? sufficiente di Hi nel metallo depositato sulla superficie di matrice ? assai efficace per ridurre notevolmente l?attrito tra la superficie di matrice ed una lamiera di acciaio portata in contatto scorrevole con la faccia di matrice- cos? che l?operazione di formatura alla pressa pu? ?ssere compiuta senza patire un ingrippaggio tra la faccia di matrice e la lamiera di acciaio o scalfittura della lamiera sagomata da parte della superficie di matrice* Quando il tenore in Ni nel metallo depositato ? minore di 40 ? probabile che una lamiera portata in contatto scorrevole con il metallo depositato venga scalfita in maniera considerevole.

il silicio si combina principalmente con il nickel ed il ferro in modo da formare composti di silicio di durezza e resistenza ad usura elevate e pertanto contribuisce all'aumento della durezza e della resistenza ad usura del metallo depositato* l'uttavia, tale effetto ? a malapena apprezzabile e? quindi, la resistenza ad usura del metallo de-*

positato e insufficiente quando il tenore di Si nel metallo depositato ? minore di 3 %* La durezza del metallo depositato continua ad aumentare anche quando il tenore in Si viene aumentato oltre 8 %, ma tale aumento del tenore di Si non comporta pi? una notevole crescita della resistenza ad usura e* come problema pi? serio, fa s? che il metallo depositato divenga fragile e suscettibile ad incrinature di saldatura* Il boro ? efficace per aumentare la durezza e la resistenza ad usura del metallo depositato. Tale effetto diviene del tutto apprezzabile quando il metallo depositato contiene almeno 0,1 % di B ed ? aumentato dalla coesistenza di carbonio* Il limite superiore del tenore in B nel metallo depositato ? fissato a 0,4 % inquantoch? un ulteriore aumento del tenore in B rende il metallo depositato fragile e suscettibile ad incrinature di saldatura e riduce notevolmente la lavorabilit? alla macchina del metallo depositato.

Il niobio rende la struttura,del metallo depositato di grana fine e riduce notevolmente la predisposizione del metallo depositato ad incrinature di saldatura. Tali effetti divengono del tutto apprez sabili quando il tenore in Ib del metallo depositato raggiunge circa 0,5 %* Tuttavia, la presenza di pi? di 1,8 % di Kb nel metallo depositato conduce alla formazione di quantit? indesiderabilmente grandi di composti di Nb con Ni o B con la conseguenza che il metallo depositato diviene eccessivamente duro e fragile ed ? portato a patire incrinature di saldatura.

Il carbonio nel metallo depositato entra parsisi

- 15 -

mente nella matrice di lega come costituente di soluzioni solide e si combina in parte con ?rb e, oppure 3 per formare gran? fini di carburi. Pertanto? la resistenza ad usura del metallo depositato viene aumentata considerevolmente quando il tenore in C raggiunge circa 0,2 %. Tale effetto di C aumenta con 1Aaumentare della quantit? di C, ma ? indesiderabile aumentare il tenore in C oltre 1,5 % inquantoeh? ci? d? luogo ad un eccessivo aumento della quantit? dei carburi anzidetti e ad un ingrossamento dei grani di carburo cos? che una lamiera portata in contatto scorrevole con il metallo depositato ? soggetta a venire scalfita dai bordi dei grani duri e grandi dei carburi.

Lo zirconio ha l'effetto di rendere la struttura del metallo depositato d? grana fine e, pertanto, riduce notevolmente la predisposizione del m?tallo depositato ad incrinature di saldatura. Tale effetto dello Zr diviene del tutto apprezzabile quando il tenore in Zr nel metallo depositato raggiunge circa 0,01 % ed aumenta allorch? il tenore in Zr aumenta. Tuttavia, la presenza di pi? di 0,2 % di Zr nel metallo depositato ? indesiderabile dato che il metallo depositato tende a divenire fragile e suscettibile di incrinature di saldatura. Come si compren der? dalla illustrazione di cui sopra, lo Zr ha un effetto simile al Kb che ? sempre contenuto in un filo per saldare dell'invenzione. Quando il filo per saldare ? da impiegare in una saldatura ad apporto su matrici metalliche di dimensioni relativamente piccole oppure in zone sollecitate solo debolmente d? iaatrici metalliche pi? grandi, le incrinature di saldatura si possono sicuramente evitare con la presenza della su descritta quantit? di Kb senza aggiunta di Zr. Tuttavia>quando il filo per saldare ? per un'applicazione su matrici metalliche di grandi dimensioni che hanno un elevato regime di raffreddamento naturale dopo la saldatura o su zone gravemente sollecitate di matrici.metalliche, la presenza di Zr in aggiunta a Kb ? assai efficace per la prevenzione di incrinature di saldatura alla condizione che la quantit?.di Zr nel metallo depositato non superi 0,2 %,

Nella presente invenzione si preferisce1che una porzione maggiore di Ni come uno degli elementi essenziali su descritti del metallo depositato sia originalmente contenuta nell?involucro 10 tubolare del filo per saldare. In teoria, ? ammissibile che porzioni degli altri elementi di lega, Si, B, Nb e C, nonch? Zr quando desiderato, siano contenute nella striscia metallica come materiale dell'involucro 10 nello stato legato con Hi. In pratica* tuttavia* ci? comporter? difficolt? nella operazione di formazione del tubo per la produzione del filo per saldare e condurr? consequenzialmente ad una produttivit? ridotta e ad un costo di produzione aumentato. Pertanto, si preferisce che gli elementi essenziali del metallo depositato ad eccezione del Ni siano interamente contenuti nella composizione d? anima 20* Quando desiderato, anche Zr dovrebbe essere contenuto nella composizione di anima 20. E* ammissibile che l'involucro 10 fornisca l'intera quantit? di Ni che deve essere contenuta nel metallo depositato, ma in pratica ? pi? conveniente e preferibile distribuire una porzione di Ni nella composizione di anima 20.

Come materiale dell'involucro 10 tubolare, j? possibile usare sia una striscia di nickel praticamente puro contenente almeno 95 % in peso di Ni che una striscia di lega di ferro-nickel meno costosa. In quest'ultimo caso, ? preferibile che la striscia di lega contenga almeno 50 % in peso di Ni ed il resto Fe, a parte inevitabili impurezze* Se il materiale dell'involucro 10 ? Ni praticamente Solo o lega di Fe-Ni, la composizione d? anima 20 contiene le seguenti quantit? dei rimanenti elementi di lega, in termini di percentuali del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare: 3,3 fino a 9,0 % di Si, 0,12 fino a 0,5 % di B, 0,33 fino a 2,00 % di Nb, e 0,3 fino a 2,0 % di C. Per quanto riguarda questi elementi di lega, i limiti superiore ed inferiore delle loro rispettive quantit? nella composizione di anima sono stati determinati in maniera tale da soddisfare le su descritte limitazioni alla composizione del metallo depositato, ed inoltre con considerazione degli argomenti seguenti e delle inevitabili perdite di tali elementi durante le operazioni di saldatura.

Il limite inferiore della quantit? di Si nella composizione di anima ? stabilito a 31? % del peso totale di ima lunghezza unitaria del filo per saldare in modo da assicurare la presenza di almeno 3 % di Si nel metallo depositato. Oltre all'effetto di aumentare la durezza e la resistenza all'usura del metallo depositato, il Si contenuto nella composizione di anima ha l'effetto di migliorare la fluidit? del metallo fuso e di conseguenza migliorare l'aspetto dei cordoni di saldatura nonch? la qualit? delle zone di saldatura. Per quanto riguarda un filo per saldare da impiegare in una saldatura ?.

automatica, una buona fluidit? del metallo fuso ? particolai?aente favorevole poich? in un processo di saldatura automatica si produce una quantit? di gran lunga maggiore di metallo depositato per unit? di tempo che in un processo di saldatura manuale e, quindi, la insufficienza della fluidit? del metallo fuso ? portata a dar luogo ad una insoddisfacente penetrazione di saldatura nel metallo base. Tuttavia* ? indesiderabile aumentare la quantit? di Si nella composizione di anima oltre 9 % del peso totale del filo per saldare inquantoch? il metallo depositato diviene fragile e tende a subire incrinature di saldatura.

La quantit? di B nella composizione di anima ? limitata nel campo da 0,12 fino a 0,50 % del peso totale di una unit? di lunghezza del filo per saldare in considerazione del fatto di assicurare il favorevole effetto di B sulla resistenza ad usura del metallo depositato senza rendere il metallo depositato troppo fragile e senza sacrificare la capacit? operativa del filo per saldare. A tale scopo, la quantit? di Nb nella composizione di anima ? limitata nel campo da 0,53 fino a 2,0 % del peso totale del filo per saldare.

Il carbonio contenuto nella composizione di anima serve non solo come elemento di lega ma anche come forte agente deossidante? In un filo per saidare dell?invenzione che non contiene alcun componente fondente nella sua composizione di anima* la funzione di C come agente deossidante ? particolarmente importante. Quando la quantit? di C nella composizione di anima ? minore di 0,3 % del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare ? dubbio se il tenore in C nel metallo depositato potr? raggiungere il limite inferiore del campo specificato e, inoltre, ? difficile ottenere cordoni senza difetti in ragione di forti tendenze a cavit?, fori di soffiatura e insufficiente penetrazione di saldatura nel metallo base. D?altro canto, quando la quantit? di C nella composizione di anima ? maggiore di 2,0 del peso totale del filo per saldare, il metallo depositato ? soggetto a degradarsi nella sua propriet? antifrizione a causa della presenza di quantit? eccessivamente grandi di carburi. Inoltre, in caso di impiego di filo per saldare con tale elevato tenore in carbonio, ? probabile che il trasferimento del metallo fuso al metallo base divenga discontinuo tale da comportare un insuccesso nel-1*ottenere cordoni continui di buon aspetto.

Quando Io Zr viene aggiunto alla composizione di anima per lo scopo su descritto, la quantit? di Zr nella composizione di anima non deve superare 0,3% del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare poich? la presenza di una quantit? maggiore di Zr potr? causare screpolature di saldatura come spiegato in pa.?cedenza. Inoltre, l?uso di tale grande quantit? di 2r rende difficile ottenere cordoni di saldatura d? buon aspetto in ragione della riduzione della fluidit? del metallo fuso e, a causa della forte affinit? dello zirconio con ossigeno, del verificarsi della formazione di uno strato di ossido difficilmente eliminabile sulla superficie dei cordoni. Per assicurare che il metallo depositato contenga almeno 0,01 % in pes? di Zr, la quantit? minima di Zr impiegato facoltativamente nella composizione di anima dovrebbe essere circa 0,03 % del peso totale del filo per saldare.

In aggiunta agli elementi su'descr?tti, la composizione di anima contiene preferibilmente Hi ammontante ad almeno IO % del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare. ammissibile che la composizione di anima contenga inoltre una certa quantit? di Pe. La presenza di F? non comporta alcun problema poich? il metallo depositato fornito da tale filo;per saldare contiene almeno 40 % in peso di Ni.

La composizione di anima 20 viene preparata come un miscuglio di polvere e caricata nell'involucro 10 tubolare nello stadio di formazione dell?involucro 10 mediante arrotolamento della striscia metallica. La forma della sezione trasversale di un filo per saldare dell'invenzione non ? limitata alla forma mostrata nella figura 1. Come mostrato nella figura 2, le zone di bordo combacienti della striscia metallica possono essere ripiegate in den tro in maniera tale da fornire ima costola 12 estendenteai assialmente all'interno dell'involucro 10 a forma di tubo. Come mostrato in figura 3* la striscia metallica pu? essere ulteriormente ripiegata in una zona abbastanza distante dai suoi bordi cos? che una costola supplementare 14 sporge all'interno dell'involucro 10 tubolare e si estende assialmente nell?involucro 10. Come si comprender?* la forma della sezione trasversale del filo per saldare pu? essere modificata in maniera ancora differente. La forma della sezione trasversale viene scelta principalmente in considerazione della capacit?,di arrotolamento della striscia metallica impiegata come materiale dell'involucro 10, del desiderato rapporto in peso della composizione di anima 20 rispetto all?int?ro

filo per saldare e alla capacit? operativa del filo per saldare in operazioni di saldatura ad arco automatica, In generale, il rapporto in peso della composizione di anima 20 rispetto all?int?ro filo per saldare ? circa 40 fino a circa 45 % quando il filo per saldare ha la forma di sezione trasversale della figura 1, e diviene circa 50 fino a circa 55 % nel

caso della forma di sezione trasversale della figura 2 e da circa 2Q fino a circa 25 % nel caso della figura 3*

L?invenzione verr? illustrata ulteriormente tramite gli esempi seguenti e gli esperimenti comparativi.

Esempio 1

In questo esempio, una striscia di nickel aven? te una larghezza di 10 mm ed uno spessore di 0,25 mm, viene usata come materiale dell?involucro 10 tubolare di un filo per saldare secondo l?invenzione.

La tabella 1 mostra i risultati di analisi di tale striscia di nickel.

Materiale di involucro di nickel Qj? in peso)

Sii ! Mn ! S Fe Ni altre J L._ wfw?."?.?w? impurit? j 0,04 1 0,06 |0,28 0,003 j0,002 |0,04 jresto < 0,5 | Come esempi l?, 1B e 1C, vengono preparate tre tipi di composizioni di anima mescolando materia li di partenza in polvere in maniera tale da contenere elementi di lega nelle proporzioni mostrate nella tabella 2 seguente* rispettivamente. In ciascuna composizione, Si? B, Kb e Zr sono presenti sotto forma delle loro rispettive ferro-leghe e la quantit? di Fe si riferisce al totale dei componenti di Fe di tali ferroleghe. Ciascuno dei materiali di partenza ? sotto forma di una polvere fina passata attraverso un setaccio di 3? mesh (aperture di 0,04-3 mm). Usando la striscia di nickel summenzionata e tali tre tipi di composizioni di anima ciascuno singolarmente, vengono prodotti nella stessa maniera tre tipi di fili per saldare secondo l'invenzione.

La forma della sezione trasversale di tali fili per saldare ? quella mostrata nella figura 2. Per ogni filo per saldare, il diametro esterno dell'involucro 10 tubolare ? 3,2 ma ed il rapporto in peso della composizione di anima rispetto all?intero filo per saldare ? circa 34?%* Nella tabella 2 seguente le quantit? dei rispettivi elementi sono date come percentuali dei peso totale di una lunghezza unitaria di ciascun filo per saldare. In ogni composizione di anima, la quantit? di Ni ? determinata in maniera tale che 1*interno dei!1involucro ? esattamente riempito con la composizione di anima.

Riferimento 1

Come riferimento ?A. la composizione di anima dell?esempio 1A viene modificata ridicendo le quantit? di Si e di C oltre ? ?timiti inferiori secondo l'invenzione. Come riferimento 1B, la composizione di anima dell?esempio 1B viene modificata aumentando le quantit? di Si e di C oltre i limiti superiori secondo l?invenzione. Le quantit? degli elementi di lega delle composizioni di anima dei riferimenti 1A e 1B sono anche mostrate nella tabella 2? Usando queste due composizioni di anima ciascuna singolarmente, vengono prodotti, nella stessa maniera dei fili per saldare degli esempi 1A fino a 1G, due fili per saldare non second? .l?invenzione*

Tabella 2

Composizioni di anima (% in peso dell'intera

filo per saldare)

Elementi Es. 1A Es. 1B Es. 1C Bif.??1A Rif. 1B

Ni 18 12 20 19 12

Si M 9.0 3,5 3,0 10,0

B ?0,3 0,5 0,12 0,3 0,3

Nb 1,2 2.0 0,33 1,2 1,2

C 1,0 1,8 0,5 0,2 2,3

Zr .0,05 0,3 0 0 0,35

Fe 8,2 15,0 5,3 5,8 15,3

Ciascuno dei fili per saldare degli esempi 1?,

1B e 1C e dei riferimenti 1A e 1B viene impiegato'

in un'operazione di saldatura ad arco automatica

che viene effettuata nella maniera di una saldatura ad apporto in modo da formare sei strati di cordoni sulla superficie di una piastra di acciaio al 4fjcarbonio. Le condizioni di saldatura sono le seguenti. Intensit? di corrente: 550 - 370 A. Polarit? i: della corrente:ilfilo per saldare ? caricato positivamente. Gas di schermo: gas argon, ad un regime di

flusso di 20 litri per minuto. Per i fili per saldare saggiati, i valori analitici delle composizioni

dei metalli depositati sono quelli mostrati nella

tabella 3? Il campione per l'analisi di ciascun metallo depositato viene preso dallo strato di cordone pi? esterno. La tabella 3 contiene inoltre'i risultati di analisi di metalli depositati forniti'da un convenzionale elettrodo bicoperto a base di Ni e di

un convenzionale elettrodo ricoperto a base di Fe entrambi per l'uso in una saldatura ad arco e metallo

protetti.

Tabella 3

Analisi del metallo depositato (% in peso)

i

? c Si B Nb Z r Ni Fe altro

Es: 1A 0,72 4.2 0,27 1 ,0 0,03 81 ,7 resto < 0,5

Es. 1B 1,44 7,9 0,40 1 ,71 0, 16 72,6 It < 0,5

Es. ic : 0,38 3.2 0, 11 0*31 89,4 II < 0,5

Es. 1A 0, 16 2,8 0,24 1 , 14 88,2 TI < 0,5

Es. 1B 1,60 9,4 0,26 1,06 0.22 71 ,1 IT < 0,5 Slettrodo

a base - -di Ni 0,70 0,39 - r?sto 5,36 < 1.0 t Elettrodo a ba Cr, Mn, etc.

0, 10 0,22 - - 0,06 resto

se di Fe ca. 556

I valori di durezza (durezza Yickers misurata in cinque punti differenti) dei metalli depositati e le condizioni dei cord?ni di saldatura sono mostrati nella tabella 4 insieme con ? risultati delle prove seguenti.

Per valutare la resistenza ad usura e la propriet? antifrizione del metallo depositato fornito da ciascuno dei fili per saldare degli esempi 1A fino a 1G e dai riferimenti 1A.e 1B-nonch? dagli elettrodi ricoperti anzidetti, viene prodotta una combinazione di matric? femmina e di premilealiera per imbutire una lamiera di acciaio in una coppa avente un diametro estern? di 55 mm ed ???altezza di 15 mm effettuando un'operazione di saldatura ad apporto sulla matrice e premilamiera sbozzati di ghisa usando ciascun filo per saldare o elettrodo ricoperto* Ciascun complesso di matrice e di premilamiera viene usato in una successiva operazione di imbutitura per formare 10000 coppe da una lamiera di acciaio laminata a freddo avente uno spessore di 0,4 nmu Prima e dopo l?operazione di imbutitura, la ecabrezza superficiale di ciascun premilamiera in una zona che viene in contatto scorrevole con la lamiera di acciaio viene misurata con la precisione di 0,1 ? in modo da rappresentare la resistenza ad usura del metallo depositato con la differenza del valore di scabrezza superficiale dopo 1'operazione di imbutitura rispetto al valore dissabrezza superficiale iniziale. I risultati sono mostrati nella tabella li ..

la propriet? antifrizione di ciascun metallo depositato viene valutata misurando la profondit? di scalfitture minute apparse sulla superficie cilindrica esterna delle coppe formate nell?ultimo stadio dell?operazione di imbutitura per ciascun Complesso di matrice e premilamiera. Sella colonna della propriet? antifrizione della tabella 4-, le lettere A? B, C e D rappresentano le seguenti profondit? di scalfitture, rispettivamente.

A*.<, meno di 5 ?

B**. piu di 5 JA inclusi, ma meno di 10 ?

C.*? pi? di 10 ? inclusi* ma meno di 15 ?

D**. pi? di 15 ? inclusi

Per i riferimento, la scabrezza superficiale della lamiera di acciaio sottoposta ad imbutitura ? mediamente 5 ?- Non solo le matrici della categoria A ma anche le matrici della categoria 3 sono giudicate di uso pratico in ordinarie operazioni di imbutitura.

Tabella 4

Risultati di prove di valutazione

Durezza del Cordoni di Resisten Propriet? Valutazione metallo desaldatura za ad antifripositato usura zione totale

(Hv)

Es. 1A 270- eccellente 1.2 /Mm A eccellente 292

Es. 1B . buono 0.8 M m B buono 376

??: ?C" ?233- . eccellente 1.8 m A eccellente 258

KIT: T?- 229- Arco instabi 2*2 ni D cattivo 238 le, osservate

cavit? e f?ri

ii soffiatura,

penetrazione

insufficiente

Rii..1B w doni ser 1.6 /A m C

4r Cor

01 peggianti, ria cattivo sferimento discontinuo di

metallo fuso

Elettro 142- ?buono 3.8 yU m A cattivo do ricoperto,a 158

base di

Ni

Elettro 306- ITalvolta incri 1.5 M ro D cattivo do rico 220 'nature di salperto a jdatura

bj^se di

I

I risultati di queste prove dimostrano chiaramente la superiorit? dei fili per saldare secondo 1*invenzione contenenti una quantit? sufficiente di Ni insieme con quantit? ben bilanciate di Si, 3, Ifb e C (e facoltativamente Zr) rispetto ai convenzionali materiali di saldatura, particolarmente nella resistenza ad usura e nella propriet? antifrizione del metallo depositato* I fili per saldare secondo 1*invenzione sono altresi buoni nella capacit? operativa* Kel caso della effettuazione della su mnezionata operazione di saldatura ad apporto su piastra di acciaio aediante saldatura ad arco automatica con l'utilizzazione di un filo per saldare dell'invenzione, essa prende solo circa la met? del tempo per completare l'operazione di saldatura in confronto al caso di effettuazione della stessa saldatura ad apporto con saldatura ad arco e metallo protetti usando l'elettrodo ricoperto a base di Ni o a base di Fe?

Esempio 2

In base all?esempio 1A, viene effettuato imo esperimento per esaminare pi? minutamente la relazione tra il tenore in ITb nel metallo depositato e la durezza del metallo depositato nonch? la probabilit? o scala delle incrinature di saldatura.

Vale a dire, la composizione di anima dell'esempio 1A viene modificata in tre composizioni differenti (esempi 2A, 2B e 20, quali mostrati nella tabella 5) variando la quantit? di Hb entro i limiti secondo 1 *invenzione senza variare le quantit? di Si (4,8 %), B (0,3 %), C (1,0 %) e Fe (circa 8 %) ma omettendo Zv. La quantit? di Hi viene leggermente variata in accordo alla quantit? variata di Ub* Per confronto, vengono preparate inoltre due composizioni (riferimenti 2A e 23) aumentando e diminuendo la quantit? di Hb oltre i limiti eecorido l?invenzione*

I fili per saldare vengono prodotti usando tali composizioni di anima ciascuna individualmente e per il resto secondo l?esempio 1* Tali fili per saldare vengono valutati usandoli per l?operazione di saldatura ad apporto menzionata nell?esempio 1* I risultati sono pure mostrati nella tabella 5* Tabella 5

Effetti di Nb

Nb nel Nb nel meDurezza del Incrinature ,

filo per tallo da metallo de di saldatura

saldare depositare positato

{% in '% in peso) .(Hv)

peso)

Es. 2A 0,50 0,43 250-265 nessuna. V " ' 2B 1,50 1,23 295-305 nessuna

" . 2C 2,0 1,70 302-314 nessuna

Rif. 2A 0,30 0,27 240-264 alcune

Rif. 2B 2,3 1,84 294-318 considerevoli

Come si pu? osservare nella tabella 5, quando "

il tenore in Nb nel metallo depositato ? minore'di

0,3 % appaiono incrinature di saldatura malgrado la

durezza relativamente bassa del metallo depositato.

Quand.0 il tenore in Nb nel metallo depositato "'?'pi?'

di 1,8 %, il metallo depositato diviene troppo duro "

e fragile, e si verificano considerevoli incrinature

di saldatura. Pertanto, tale esperimento conferma la appropriatezza di limitazione del tenore in Nb nel

metallo depositato entro il campo da 0,3 fino a ??8%.

Esempio 3

Lo scopo di questo esempio ? di esaminare l'effetto'della coesistenza di Zr e Nb nel metallo depositato. Oltre alla dimensione e al modello dei cor

pi metallici quali matrici metalliche come obiettivi delle operazioni di saldatura ad apporto, le quantit? di elementi di lega diversi da Ni nel metallo depositato debbono essere considerate come un fattore di decisione per l'aggiunta o meno di Zr? Cio?, quando un filo per saldare dell?invenzione contiene quantit? relativamente grandi di elem?nti di lega diversi da Ni come nel caso dell?esempio 1B, si presume che l?aggiunta di Zr sia favorevole.

Vengono preparati quattro tipi di composizioni d? anima (esempi 3A - 3B) modificando l?ggermente la composizione d? anima dell'esempio 1? e variando la quantit? di Zr entro il campo da 0 % fino a 0,3% del peso totale del filo per saldare, coke mostrato nella tabella 6, e viene preparata un?altra composizione di anima (riferimento 3) aumentando la quantit? di Zr fino a 0,35 %? Le quantit? degli elementi di lega diversi da Hi vengono mantenute costanti (Si : 8 %, B: 0.4 %, Hb: 2,0 %, C: 1,6 % e Fe: circa 14 %)? La quantit? di Hi viene variata secondo la quantit? variata di Zr*

I fili per saldare vengono prodotti usando queste composizioni di anima ciascuna individualmente ed il resto secondo l?esempio 1- Ciascuno dei fili per saldare campioni cos? prodotti viene usato in una operazione sperimentale di saldatura ad apporto per formare due strati di cordoni di saldatura a tre file sulla superficie cilindrica di un blocco cilindrico di ghisa grigia (240 mm di diametro ? 150 ram di altezza)* I cordoni sono larghi circa 50 mm e lunghi circa 120 mm. Per ciascun campione, la lunghezza delle incrinature di cordone trasversali che appaiono sullo strato esterno dei cordoni viene misurata in modo da rappresentare la scala delle incrinature di saldatura mediante la proporzione (percentuale) della lunghezza misurata delle incrinature di cordone rispetto alla larghezza dei cordoni. Il risultato di tale esperimento ? mostrato nella tab?lla 6 e nella figura 4* La tabella 6 contiene anche 1 valori di durezza dei metalli depositati*

Tabella 6

Effetti di Zr

Zr nel fi Zr nel meDurezza del Incrinature lo per "tallo depositato metallo desaldare -(% in pe?(% in peso) positato di saldatu ra

so) (Hv)

Es, 3A 0 0 297-310 3056

" 3B 0,02 0,01 304-318 056

" 3C 0,10 0,06 302-320 056

3D 0,30 0,19 323-349 056

Rif. 3 0,35 0,24 320-338 9556

L'uso del filo per saldare dell'esempio 3A com=?? porta il verificarsi di incrinature di saldatura 'nella scala di circa 30 % secondo la definizione su 'precisata,. Tuttavia, ? facile impedire incrinature"di saldatura di tale ammontare,mediante prerisca?damentro del metallo base e post-riscaldamento della zona di'saldatura o martellatura della zona di saldatura^-cos? che anche il fi^o per saldare dell?esempio 3A viene' "giudicato di uso pratico. Come si pu? osservare chiaramente nella tabella 6 e nella figura 4, le incrinature di saldatura si possono evitare completamente anche quando il metallo base ? ghisa che ? assai suscettibile ad incrinature di saldatura facendo in"-modo che il metallo depositato non contenga pi? di 0,2 % di

Zr in aggiunta ad una adeguata quantit? di Nb. Tuttavia, quando il tenore in Zr nel metallo depositato supera 0,2 % insorge una forte probabilit? del verificarsi di notevoli incrinature di .saldatura presumibilmente in ragione del fatto che il metallo depositato diviene molto fragile in particolare in corrispondenza delle interfacce tra i grani d? cristalli. Inoltre, l?uso di tale grande quantit? di Zr rende difficile formare cordoni di saldatura continui e di buono aspetto a causa della riduzione della fluidit? del metallo fuso e d? luogo al fatto che la superficie d?i cordoni viene ricoperta con uno sottile strato di ossidoche ? molto difficile da eliminare, con la negazione d? un vantaggio del filo per saldare dell?invenzione per cui non si forma alcuna scoria in qualsiasi processo di saldatura ad arco che usa tale filo per saldare.

In questo esempio vengono prodotti fili per saldare secondo l?invenzione usando una striscia di lega di Fe~Ni pi? a buon mercato della striscia di nickel usata negli esempi precedenti come materiale dell?involucro 10 tubolare. La striscia di lega di Fe - Ni ha imo spessore di 0,25 mm ed una larghezza di 10 mm. La tabella 7 mostra i risultati di analisi di tale striscia di lega di Fe - Ni.

tabella 7

Analisi del materiale di involucro di Fe-Ni

(% in peso)

Altre impuc Si Kn P S Ni Fe rit? 0,06 0*14 0,61 0,012 0,012 58,4 resto <0,8

Come mostrato nella tabella 8 seguente, vengono preparate bella stessa maniera delle composizioni di anima degli esempi 1A fino a 1C e del riferimento 1A, rispettivamente, tre tipi di composizioni di anima secondo l?invenzione (esempi 4A* 4B, 4C) ed una composizione di anima non secondo 1'invenzione (riferimento

4A)? Un?altra composizione di anima (riferimento 4B) viene preparata come modifica della composizione di

anima del riferimento 1B sostituendo 14intera quantit? di.Ni nella composizione di anima del riferimento 1B con una corrispondente quantit? di Fe.

Tabella 8

Composizioni di anima (% in peso dell'intero filo per saldare)

Elementi Es. 4A Es. 4B Es. ,4c Rif. 4A Rif.? 4B

Ni 18 12 20 19

Si 4,8 9.0 3,5 3,0 10,0

B 0,3 0,5 0,12 0,3 0,3

Nb 1,2 2.0 0,33 1,2 1,2

C 1,0 1,8 0,5 0,2 2,3

Zr 0,05 0,3 0 0 0,35 Fe 8,2 15,0 5,3 5,8 25,3

Vengono prodotti i fili per saldare del modello" descritto nell'esempio 1 usando la striscia di lega di Fe - Ri e le composizioni di anima degli esempi AA fino a AC e dei riferimenti AA e AB ciascuna individualmente. Tali fili per saldare vengono valutati con i metodi di prova descritti nell'esempio 1. Per confronto, viene provato similarmente un convenziona-" le elettrodo ricoperto a base di Fe - Ni per-saldatura ad arco e metallo protetti. I risultati sono mostrati nelle tabelle 9 e 10.

Tabella 9

Analisi di metallo depositato (% in peso)

C Si B | Nb Zr Ni Fe Other

Es. 4A 0,80 4.3 0,26 1,02 0,03 50,6 resto. < 0,8

Es.? 4B 1,46 9,0 0,40 1,68 0,14 41,8 Il < 0,8

Es. 4C 0,40 3.4 0,10 0,30 60,2 II < 0,8

Eif. ' 4A 0,14 2,7 ! 0,24 1,12 58.2 IT < 0,8

\

Rif. ?4B 1,81 8,9 j 0,27 1,08 0,24 32,3 Il' < 0,8

Elettrodo l ricoperto I a base'di 0,32 0,82 - - - 52,9 " j < 0,5 Fe-Ni

_ L ? Tabella 10

Risultati di prove di valutazione

Durezza del Cordoni di Resisten Propriet? Valutazior :netallo de- saldatura za ad antifri ne totale Dositato zione

usura

(Hv)

Es. 4A 282-299 eccellente 1,0 m A eccellente Es.. 4B 374-383 buono 113 M m B buono Es. 4C 262-287 eccellente 1?9 M m A eccell?nte Rif. 4A 231-244 Arco instabile 2 f ^ rn D cattivo osservate cavi

t? e fori di

9offiatura ,peletrazione insufficiente

Rif. 4B 396-413 Cordoni ser-.l 2, 0 ^ m D cattivo peggianti,traj

sferimento din

scontinuo di j

metallo fuso i1

1

Elettro 152-164

do rico buono ?,3 ?? m A cattivo perto a

base di

Fe-Ri

Come si pu? osservare nella tabella 10, i fili per saldare degli esempi 4A fino a 4-C mostrano buone caratteristiche generalmente nella stessa maniera dei fili per saldare degli esempi 1A fino a 1C (utilizzanti un involucro di Ni), rispettivamente. Il filo per saldare del riferimento 4A ? generalmente inferiore nella stessa maniera del filo per saldare del riferimento 1A? Il filo per saldare del riferimento 43 ? inferiore perfino al filo per saldare del riferimento 1B, particolarmente nella propriet? antifrizione del metallo depositato? Oltre all?uso di quantit? eccessivamente grandi di Si e C, l?uso di polvere di Fe come materiale di regolazione di volume al posto della polvere di Ni usata nel riferimento 1B viene ritenuto il principale motivo di tale degradazione della propriet? antifrizione* Di conseguenza, la dipendenza della propriet? antifrizione del metallo depositato dal tenore in Ni viene esaminata pi? minutamente nell*esempio 5 seguente*

Esempio 5

Viene preparata una composizione di anima secondo l?invenzione sostituendouna parte della polvere di Ni contenuta nella composizione di anima dell?esempio 4A(identica a quella dell?esempio 1A) con una quantit? corrispondente di polvere di Fe come mostrato nella tabella 11 seguente, senza variare le quantit? degli altri elementi di lega Si, B, Nb, C e: Sr, nonch? Fe contenuto nelle ferroleghe come materiali di partenza degli elementi di lega. Come riferimenti 5A e 5B, vengono preparate due composizioni di anima generalmente nella stessa maniera, ma

?

?

con ulteriore diminuizione della polvere di Ni ed'

aumento della polvere di Fe come mostrato nella '

tabella 11.

Fondamentalmente secondo l'esempio 4, i fili per

saldare vengono prodotti usando la striscia di lega'1

di F.e .T-Ni nonch? le composizioni di anima dell4esempio 5 e dei riferimenti 5A e 5B ciascuna individualmente, e tali fili per saldare vengono valutati con

i metodi di pr?va descritti nell'esempio 1. I'risul- ?

tati sono mostrati nella tabella 11.

TABELLA 11: Effetto di Ni

Ni e Fe nella Ni nel mePropriet? 1 composizione di tallo de antifrizione Valutazioanima (% in pese positato ne dell'intero file {% in peper saldare) so)

Ni Fe

Es. 4A 18 8,2 50,6 A eccellente Es. 5 11 15 43,9 B buono iif. 5A 7 20 38,7 D cattivo iif. 5B 0 . 25,3 32,3 D cattivo

Con osservazione al microscopio, viene confermato che nel metallo depositato fornito con'

qualsiasi di tali fili per saldare la granulometria dei carburi non ? talmente grande da causare scalfitture di una lamiera di acciaio portata in

contatto scorrevole con il metallo depositato durante nn processo di formatura alla pressa.

Come dimostrato dai risultati sperimentali mo-? strati nella tabella 11, il metallo depositato foraito con un filo per saldare secondo l?invenzione ha una buona propriet? ant?frizione unita ad una elevata resistenza ad usura purch? il tenore in Ni nel metallo depositato non sia minore di 40% in peso, anche quando il metallo depositato contiene una quantit? relativamente grande di Fe.

Negli esempi su presentati i soggetti della saldatura ad apporto utilizzante un filo per saldare dell?invenzione sono per la maggior parte corpi di ghisa sotto forma di matrici metalliche per processi di formatura alla pressa o parti metalliche correlate, ma ci? non ? in alcun modo limitativo. TJn filo per saldare secondo l?invenzione ? anche utile per saldature ad apporto su differenti tipi di parti metalliche, che possono essere fatte di vari materiali ferrosi diversi dalla ghisa, esibendo i suoi vantaggi in ogni caso. Le eccellenti propriet? dei fili per saldare degli esempi 1 fino a 5 rimangono invariate quando la forma della sezione trasversale dei fili per saldare viene modificata rispetto a quella delle figure da 1 a 3*

RIVENDICAZIONI

1* Filo per saldare per saldatura ad arco automatica, il filo essendo costituito di ?? involucro metallico (10) continuo, tubolare, e di una composizione di anima (20) caricata all?interno dell?involucro e comprendente quantit? di Ni, Si, B, N? e C come elementi essenziali di lega tali che metallo depositato fornito con il filo per saldare contiene almeno 40 % in peso di Ni, 3 fino a 8 % in peso di Si, 0,1 fino a 0,4 % in peso di B, 0,3 fino a 1,8 % in peso di Ifb e 0,2 fino a l,b % in peso di C.

2. Filo per saldare secondo la rivendicazione 1, in cui la rimanenza di detto metallo depositato ? costituita di Fe e di inevitabili impurezze.

3. Filo per saldare secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una quantit? di Zr tale che detto metallo depositato contiene fino a 0,20 % in peso di Zr*

4. Filo per saldare secondo la rivendicazione 3t in cui la rimanenza di detto metallo depositato ? costituita di Fe e di inevitabili impurezze*

5* Filo per saldare secondo la rivendicazione 1, in cui la quantit? di Ni contenuta nel filo per saldare e almeno 42 % del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare.

~ ilir;

6* Filo per saldare secondo la rivendicazione 5? in cui il materiale di detto involucro contiene almeno 50 % in peso di Ni.

7? Filo per saldare secondo la rivendicazione 6, in cui detta composizione di anima comprende Si, B, Nb e C ammontanti rispettivamente alle seguenti percentuali del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare:

Si 3,3 fino a 9,0 %;

B 0,12 fino a 0,50 %;

Nb 0,35 fino a 2,0 e

C 0,3 fino a 2,0

8. Filo per saldare secondo la rivendicazione 7, in cui detta composizione di anima comprende inoltre 7Jr in una quantit? non superiore a 0,3 % del peso totale di una lunghezza del filo per saldare.

9. Filo per saldare secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta composizione di anima comprende inol tre Ni in.una quantit? non minore di 10 % del peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare.

10. Filo per saldare secondo la rivendicazione 8, in cui la rimanenza di detta composizione di anima ? costituita di Fe e inevitabili impurezze.

11. Filo per saldare secondo la rivendicazione 10, in cui il materiale di detto involucro contiene almeno 95 % in peso di Ni*

12, Filo per saldare secondo la rivendicazione 10, in cui il materiale di detto involucro ? costituito essenzialmente di 50 fino a 60 % in peso di Ni e la rimanenza Fe,

15. Filo per saldare secondo la rivendicazione 7, in cui detta composizione di anima ? sotto forma di un miscuglio in polvere.

14. Filo per saldare secondo la rivendicazi?ne 7, in cui il rapporto del peso di detta composizione di anima rispetto al peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare ? nel campo da 20:100 fino a 45:100.

15* Filo per saldare secondo la rivendicazione 1, in cui detto involucro ? formato di una striscia metallica arrotolata in maniera cilindrica in modo che una delle due zone di bordo laterale opposte di detta striscia combaci con l?altra zona di bordo laterale, detta composizione di anima essendo sotto forma di un miscuglio polvere.

16. Filo per saldare secondo la rivendicazione 15, in cui il rapporto del peso di detta composizione di anima rispetto al peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare ? nel campo da 40:100 fino a 45:100.

?

*

,V-vVl

17. Filo per saldare secondo .la rivendicazione 1, in cui detto involucro ? formato di una strie

scia metallica arrotolata generalmente in mahiera

i???? i..v.cilindrica in modo che due mone di bordo laterale

. VV i opposte di detta striscia sono portate in intimo

contatto una con l'altra e ripiegate all'interno in

maniera da costituire una costola (12) che sporge

all'interno di detto involucro e si

estende assialmente in detto involucro, la compo?iz?one di anima essendo sotto forma di un miscuglio

iil polvere.

18. Filo per saldare secondo la rivendicazione

X?% in cui il rapporto del peso di detta composizione di ?nima rispetto al peso totale di una lunghezza

del filo per saldare ? nel campo da 30:100 fino a

35:100.

19- Filo per saldare secondo la rivendicazione

17t in cui detta striscia ? ripiegata ulteriormente in

dentro in una zona distante da entrambe dette due

zone di bordo laterale in maniera tale che la zona

ripiegata ulteriormente costituisca un'altra costola (14) che sporge all'interno di detto involucro e

si estende assialmente in detto involucro.

20 Filo per saldare secondo la rivendicazione

19, in cui il rapporto del peso di detta composizio

Claims (1)

1. %

   %

   ':* '

   zie d? anima rispetto al peso totale di una lunghezza unitaria del filo per saldare ? nel camp? da 20:100 fino a 25:100*

   p.p. RISSAR KOTOR CO., ???.

   SOCIET? IW?iANA BREVETTI

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