DE1144422B

DE1144422B - Method for arc welding steel with a melting steel electrode

Info

Publication number: DE1144422B
Application number: DEU4308A
Authority: DE
Inventors: Donald Mckelvie Yenni
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1956-01-16
Filing date: 1957-01-04
Publication date: 1963-02-28

Description

Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Stahl mit einer abschmelzenden Stahlelektrode Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Stahl unter Verwendung einer abschmelzenden Elektrode.Method of arc welding steel with a consumable Steel electrode The invention relates to a method for arc welding of steel using an consumable electrode.

Bei mehreren dieser bekannten Verfahren mit kontinuierlich zugeführter Elektrode erfolgt die Flußmittelzufuhr durch die Elektrode selbst. Hierbei wird oft eine Elektrode mit einer das Flußmittel enthaltenden Seele verwendet, es wird aber auch die Elektrode mit einem das Flußmittel enthaltenden Mantel versehen, der indessen so aufgebracht sein muß, daß der Strom unter Anwendung besonderer Mittel durch den überzug hindurch zu dem Kerndraht gelangt. Diese Verfahren bedingen jedoch hohe Elektrodenkosten und führen zu Schwierigkeiten im Betrieb, wenn zufriedenstellende Schweißungen erzielt werden sollen.In several of these known processes with continuously fed Electrode, the flux is supplied through the electrode itself often an electrode with a core containing the flux is used but also provided the electrode with a jacket containing the flux, the however, it must be so applied that the current is carried out using special means passes through the coating to the core wire. However, these procedures require high electrode costs and lead to operational difficulties, if satisfactory Welds are to be achieved.

Als anderer Lösungsversuch des Problems ist das Schutzgas-Metall-Lichtbogenschweißverfahren bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Elektrode als kontinuierlicher blanker Draht in die Schweißzone eingeführt, während gleichzeitig die den Lichtbogen umgebende Zone und das Schweißbad mit einem Gas abgeschirmt wird, das mit dem Bad nicht reagiert. Es ist auch schon bekannt, der Schweißnaht außerdem einen Zusatz- oder Füllstab kontinuierlich zuzuführen, der gleichfalls in seinem Führungsrohr von einem auf die Schweißstelle geblasenen inerten Gas umgeben ist. Dieser zweite Gasstrom soll eine Oxydation des geschmolzenen Metalls durch andernfalls am Füllstab haftende Luft verhindern.Another attempt to solve the problem is the gas-shielded metal arc welding process known. In this process, the electrode is made as a continuous bare wire introduced into the welding zone while at the same time the one surrounding the arc Zone and the weld pool is shielded with a gas that does not react with the pool. It is also already known that the weld seam also has an additional rod or filler rod continuously feed, which is also in its guide tube from one to the weld is surrounded by blown inert gas. This second gas stream should an oxidation of the molten metal by otherwise adhering to the filler rod Prevent air.

Bei der Anwendung dieser bekannten Schutzgaslichtbogenschweißverfahren ist es sehr schwierig, stabile Schweißbedingungen zu erhalten, wenn eine Gleichstromschweißquelle in direkter Polarität, d. h. mit Anschluß des negativen Pols an die Elektrode, oder wenn eine Wechselstromschweißquelle benutzt wird. Die Verfahren sind in ihrer Anwendbarkeit in erster Linie auf Gleichstromquellen umgekehrter Polarität beschränkt. Es ist zwar seit langem bekannt, daß höhere Metallabscheidungsgeschwindigkeiten (Kilogramm abgeschiedenes Metall je Stunde) beim Schutzgaslichtbogenschweißen mit Gleichstromquellen in direkter Polarität erzielt werden könnten, doch steht dem der erwähnte Mangel an Stabilität der Schweißbedingungen entgegen. Ein anderer Nachteil dieses bekannten Schweißverfahrens liegt darin, daß, während der Lichtbogen und das Schweißbad zwar gegen atmosphärische Verunreinigungen abgeschirmt sind, das Bad nicht gleichzeitig auch wirksam mit einem Flußmittel versehen, gefrischt oder legiert werden kann, was indessen sehr erwünscht ist, um keine teuren Spezialsorten von Schweißstäben verwenden zu müssen.When using this known inert gas arc welding process it is very difficult to obtain stable welding conditions when using a DC welding source in direct polarity, d. H. with the negative pole connected to the electrode, or when an AC welding source is used. The procedures are in their applicability primarily limited to reverse polarity DC power sources. It is Although it has long been known that higher metal deposition rates (kilograms deposited metal per hour) for gas-shielded arc welding with direct current sources could be achieved in direct polarity, but the mentioned deficiency stands contrary to the stability of the welding conditions. Another disadvantage of this well-known The welding process is that, while the arc and the weld pool are true are shielded against atmospheric contamination, the bathroom is not at the same time can also be effectively fluxed, refined or alloyed, which, however, is very desirable to avoid expensive special types of welding rods having to use.

Weiterhin ist es beim bekannten Schutzgaslichtbogenschweißverfahren nicht möglich, das abgeschiedene Metall während der endgültigen Verfestigung und Abkühlung dagegen zu schützen, daß es der Luft und damit der Oxydation ausgesetzt ist; außerdem sind die erforderlichen Mengen an Schutzgas sehr groß und ist das Schutzgas, z. B. Argon. sehr teuer; sodann ist es nicht möglich, die Abkühlgeschwindigkeit des Schweißmetalls so zu steuern, daß die Porosität vermindert und die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Schweißstelle erhalten werden; andere spezielle Legierungsbestandteile als die in der Elektrode vorhandenen können nicht hinzugefügt werden, und schließlich ist es, greift man nicht zu besonders behandelten Elektrodenstäben, nicht möglich, CO, als Schutzgas zu verwenden, ohne hierbei übermäßig viele Spritzer in Kauf nehmen zu müssen.It is also used in the known gas-shielded arc welding process not possible to the deposited metal during the final solidification and To protect against cooling, that it is exposed to the air and thus to oxidation is; In addition, the required amounts of protective gas are very large and that is Protective gas, e.g. B. argon. very expensive; then it is not possible to adjust the cooling rate to control the weld metal so that the porosity is reduced and the desired mechanical properties of the weld are preserved; other special alloy components than those present in the electrode can not be added, and eventually it is not possible, if one does not use specially treated electrode rods, CO, to be used as a protective gas without accepting excessive splashes to have to.

Ein weiteres bekanntes Verfahren ist das »Unter-Pulver-Schweißen«, bei dem eine blanke Elektrode in die Schweißzone unter einer Schicht einer granulierten Schweißkomposition kontinuierlich zugeführt wird, die hierbei schmilzt und das Ende der Elektrode sowie das geschmolzene Schweißmetall bedeckt, es dabei abschirmt und auch frischt. Obwohl dieses Verfahren Schweißungen der gewünschten physikalischen Eigenschaften bei niedrigen Kosten (insbesondere für automatisches Schweißen) ergibt, begrenzt der Nachteil, daß man das Schweißbad nicht sieht, seine Anwendung beim Handbetrieb. Dies gilt auch für ein weiteres bekanntes Verfahren, bei dem eine Schweißkomposition an der blanken Elektrode heruntergelassen und diese Hülle nochmals von einer weiteren Hülle aus Schutzgas umgeben wird, sowie für ein ganz ähnliches Verfahren, bei welchem das die Elektrode schützende Gas Pulver mitführt und dieses in den Lichtbogen trägt. Nach einem wieder anderen bekannten Vorschlag wird das Flußmittel in einem reduzierenden oder neutralen Gas, das als Träger dient, innerhalb eines Rohres dem Lichtbogen, zugeleitet und das Flußmittel genau auf die Schweißstelle gebracht. Zu den bisher bereits aufgezählten Nachteilen kommt bei dem letztgenannten Verfahren noch hinzu, daß das Blasen des Gases einen unerwünschten Blaseffekt auf den Lichtbogen bewirkt. Auch wurde bei diesem Verfahren der Nachteil festgestellt, daß durch die Einführung des granulierten Schweißmittels in die Schweißzone das in das Bogenplasma eindringende Mittel den Bogen zur Instabilität veranlaßt. Obwohl das Verfahren eine gewisse Ersparnis an Schweißmittel ergibt, sind praktisch immer noch diejenigen Teile des Mittels, die vor dem Bogen oder seitlich von ihm niederfallen, vergeudet, da sie nicht zur Verschlackung, Frischung oder einem Schutz der Schweißzone beitragen.Another well-known process is »submerged arc welding«, in which a bare electrode in the welding zone under a layer of a granulated Welding composition is fed continuously, which here melts and the end the electrode as well as the molten weld metal covered it in the process shields and also refreshes. Although this procedure welds the desired physical properties at low cost (especially for automatic Welding), the disadvantage of not seeing the weld pool limits its Use in manual operation. This also applies to another known process, in which a welding composition is lowered on the bare electrode and this Shell is again surrounded by another shell made of protective gas, as well as for a very similar process in which the gas protecting the electrode carries powder and carries this into the arc. According to another well-known suggestion the flux is in a reducing or neutral gas that serves as a carrier, inside a tube to the arc, and the flux exactly on the Brought welding point. In addition to the disadvantages already listed, there is at The latter method adds that the blowing of the gas is an undesirable Causes a bubble effect on the arc. This method also became the disadvantage found that due to the introduction of the granulated welding agent into the welding zone the agent penetrating the arc plasma causes the arc to become unstable. Although the method results in some savings in welding materials, they are practical still those parts of the remedy that are in front of the arch or to the side of it fall down, wasted, as they are not used for slagging, freshening or protection contribute to the welding zone.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden alle die zuvor aufgezählten Nachteile vermieden. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lichtbogenschweißen von Stahl mit einer abschmelzenden Stahlelektrode, einem das Elektrodenende und den Lichtbögen umhüllenden Schutzgasstrom sowie mit einer zusätzlich zugeführten; in einem Trägergasstrom suspendierten granulierten Schweißkomposition, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Trägergasstrom mit einer granulierten Schweißkomposition getrennt vom Schutzgasstrom zur Abschirmung des Lichtbogens und unmittelbar hinter dem in Schweißnahtrichtung vorbewegten Lichtbogen zugeführt wird.In the method of the invention, all of those listed above are used Avoid disadvantages. The invention relates to a method for arc welding of steel with a melting steel electrode, one the electrode end and the arc enveloping inert gas flow and with an additionally supplied; granulated sweat composition suspended in a stream of carrier gas, and is thereby characterized in that the carrier gas flow with a granulated welding composition separated from the shielding gas flow to shield the arc and immediately behind is fed to the arc moved forward in the welding seam direction.

Durch die Erfindung werden außer einer weitgehenden Einsparung an Schweißmitteln eine erhöhte Metallübertragungsleistung, eine erhöhte Lichtbogenstabilität und eine verbesserte Schweißraupenform erzielt. Vorzugsweise besitzt der Trägergasstrom die gleiche Zusammensetzung wie der Schutzgasstrom, und der Schweißmittelstrom wird gleichförmig über die Breite der Schweißraupe eingeführt, um die Schweißzone gleichmäßig zu bedecken.As a result of the invention, in addition to a substantial saving Welding means an increased metal transfer performance, an increased arc stability and achieved an improved weld bead shape. Preferably the carrier gas stream has the same composition as the shielding gas flow, and the welding material flow becomes Introduced uniformly across the width of the weld bead to make the weld zone evenly to cover.

Die erhöhte Metallübertragungsleistung ist ein gegenüber den bekannten Schutzgaslichtbogenschweißverfahren besonders erheblicher Vorteil. Bekanntlich haben sich mit abschmelzender Drahtelektrode durchgeführte Schweißverfahren (sogar Sigmaverfahren) mit direkter Polarität; d. h. negativ gepolter Elektrode, bisher in der Praxis für das »Positions«-Schweißen vor allem wegen der geringen Metallüberträgungsleistung, aber auch wegen der ungleichen Metallübertragung, der Instabilität des Bogens und des hohen Fülldrahtverbrauches nicht durchgesetzt. Diese Nachteile sind zum Teil durch den Zusatz von Sauerstoff zu reinem Argon-Schutzgas (z. B: Argon mit 5 % O,) überwunden worden; die Metallübertragung kann auf diese Weise z. B. um 30 % erhöht und die Bogenstabilität verbessert werden.The increased metal transfer efficiency is one over the known Inert gas arc welding process is a particularly significant advantage. Well known to have welding processes carried out with melting wire electrodes (even sigma processes) with direct polarity; d. H. negatively polarized electrode, so far in practice for "Position" welding mainly because of the low metal transfer rate, but also because of the uneven metal transfer, the instability of the arch and not enforced due to the high consumption of cored wire. These disadvantages are in part by adding oxygen to pure argon protective gas (e.g. argon with 5% O,) been overcome; the metal transfer can in this way e.g. B. increased by 30% and the arch stability can be improved.

Durch Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung, ein granuliertes Schweißmittel hinter dem Bogen einzuführen, ist die Metallübertragungsleistung beim Schweißen mit direkter Polarität um 80% höher als diejenige, welche mit dem bisher bekannten Schutzgaslichtbogenschweißverfahren bei im übrigen gleichen Schweißbedingungen erzielt wurde. Ein bedeutsam hoher Anstieg der Metallübertragungsleistung wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung indessen auch bei umgekehrter Polarität, d. h. bei Anschluß der Elektrode an den positiven Pol einer Gleichstromquelle, erzielt.By using the method according to the invention, a granulated Introducing welding material behind the arch is the metal transfer efficiency when Welding with direct polarity is 80% higher than the one with the previous one known inert gas arc welding processes with otherwise identical welding conditions was achieved. A significantly large increase in metal transfer efficiency is achieved by the method according to the invention, however, also with reversed polarity, i. H. when the electrode is connected to the positive pole of a direct current source.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung.Further features, advantages and possible uses of the invention result from the following description of exemplary embodiments in context with the drawing.

Die einzige Figur der Zeichnung veranschaulicht schematisch eine Einrichtung, die zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignet ist.The single figure of the drawing illustrates schematically a device which is suitable for carrying out the new process.

Ein Stahlschweißstab oder -draht 10 wird von einer Drahthaspel 12 mit Hilfe von Stabzufuhrsteuermitteln 14 abgezogen, die von einem Regelmotor 16 angetrieben werden; Stab oder Draht werden mit einer Schweißpistole 18 gegen das Werkstück 20 gerichtet. Ein Leistungszufuhrkabel 22 ist an die Pistole 14 angeschlossen, um den Stab 10 mit Strom zu versorgen, während ein ebensolches (nicht veranschaulichtes) Kabel an das Werkstück 20 angeschlossen ist, um den elektrischen Schweißstromkreis zu speisen. Schaltkabel 24 verlaufen zum Abzug 26 der Schweißpistole 18 und steuern die Erregung des Schweißstromkreises. Innerhalb der Pistole 18 ist ein Kühlwasserumlauf vorgesehen und an die Einlaßleitung 28 sowie an die Auslaßleitung 30 angeschlossen, welche das Leitungszufuhrkabel22 umgibt. Die Bogen- und Schweißzonen werden mittels eines Gasstromes abgeschirmt, welcher durch die Leitung 31 in die Pistole eingeführt wird und konzentrisch um die Elektrode herum heraustritt. Pulverisiertes Granulat 32 wird der Schweißpistole 18 in einem Gasstrom durch die Leitung 34 zugeführt. Das Pulver wird dem Trägergasstrom in einem Pulververteiler 36 beigegeben, der einen geschlossenen Trichter 38 aufweist, in welchem das Pulver 32 gespeichert wird. Ein Gestell 40 auf Federn 42 wird elektrisch in Schwingung versetzt; wodurch Pulver über die Leitung 44 dem Trägergasstrom zugetrieben wird, welcher die Leitung 46 durchfließt, die mit der Leitung 34 der Schweißpistole 18 in Verbindung steht. Ein Druckausgleich des Trichters oberhalb des Granulats 32 wird durch die Leitung 48 des Verteilers 36 bewirkt.A steel welding rod or wire 10 is withdrawn from a wire reel 12 by means of rod feed control means 14 driven by a variable speed motor 16; Rod or wire are directed against workpiece 20 with a welding gun 18. A power supply cable 22 is connected to the gun 14 to supply power to the rod 10, while a similar cable (not shown) is connected to the workpiece 20 to supply the electrical welding circuit. Switching cables 24 run to the trigger 26 of the welding gun 18 and control the excitation of the welding circuit. A cooling water circulation is provided within the gun 18 and is connected to the inlet line 28 as well as to the outlet line 30 which surrounds the line supply cable 22. The arc and welding zones are shielded by means of a gas stream which is introduced into the gun through line 31 and exits concentrically around the electrode. Powdered granulate 32 is fed to welding gun 18 in a gas stream through line 34. The powder is added to the carrier gas stream in a powder distributor 36 which has a closed funnel 38 in which the powder 32 is stored. A frame 40 on springs 42 is caused to vibrate electrically; whereby powder is fed via the line 44 to the carrier gas stream which flows through the line 46 which is connected to the line 34 of the welding gun 18. A pressure equalization of the funnel above the granulate 32 is effected by the line 48 of the distributor 36.

Wird der Stab 10 mit dem Werkstück 20 in Berührung gebracht, um den Lichtbogen 50 zu zünden und den Schweißvorgang zu starten, tritt Schutzgas aus der Düse rings um den Stab 10 aus und bildet eine Schutzgashülle 52 um den Bogen herum. Das über die Leitung 34 in die Schweißpistole 18 eingeführte Pulver tritt durch die Leitung 54 innerhalb der Schweißpistole in die Schweißzone 56 an einem Punkt unmittelbar hinter dem Bogen (auf der der Schweißrichtung entgegengesetzten Seite des Bogens) aus und bildet eine Schicht geschmolzener Schlacke, welche die Schweißzone schützt.If the rod 10 is brought into contact with the workpiece 20 to the To ignite the arc 50 and start the welding process, shielding gas escapes Nozzle around the rod 10 and forms a protective gas envelope 52 around the arch. The powder introduced into the welding gun 18 via the line 34 passes through the conduit 54 within the welding gun into the welding zone 56 at one point immediately behind the arch (on the side opposite to the welding direction of the arc) and forms a layer of molten slag that forms the weld zone protects.

Bei einer bestimmten praktischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wurde eine Vorrichtung der in der Zeichnung veranschaulichten Art verwendet, um Stahl mit einem Spezial-Schweißstahldraht mit einem Durchmesser von 1,6 mm und einem Schutzgasgemisch von 95% Argon und 5% Sauerstoff zu schweißen. Ein pulverisiertes granuliertes Schweißmittel wurde in einem Trägergasstrom von 851 je Stunde in gleicher Zusammensetzung wie Schutzgas suspendiert und durch ein Rohr mit einem Außendurchmesser von 6,4 mm hindurch in die Schweißzone an einer Stelle unmittelbar hinter dem Bogen eingeführt, der durch einen Gasstrom aus 95 % Argon und 5 % Sauerstoff bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 7081 je Stunde abgeschirmt war. Bei 360 A und 27 V Gleichstrom umgekehrter Polarität wurde eine einzelne Raupe aufgebracht; die Raupe war glatt und gut gebildet, der Lichtbogen stabil.In a certain practical implementation of the procedure according to The invention was a device of the type illustrated in the drawing used, around steel with a special welding steel wire with a diameter of 1.6 mm and welding with a shielding gas mixture of 95% argon and 5% oxygen. A powdered one granulated welding agent was in a carrier gas flow of 851 per hour in the same Composition like inert gas suspended and through a tube with an outside diameter 6.4 mm through into the weld zone at a point immediately behind the arch introduced by a gas stream of 95% argon and 5% oxygen at a Feed rate of 7081 per hour was shielded. At 360 A and 27 V DC a single bead was applied in reverse polarity; the caterpillar was smooth and well formed, the arc stable.

Bei einer anderen Durchführung des neuen Verfahrens wurde die gleiche Vorrichtung angewendet, um Stahl mit einem Spezial-Schweißstahldraht mit einem Durchmesser von 1,2 mm zu schweißen. Das Schutzgas bestand aus 95 % Argon und 5 % Sauerstoff, die Schutzgaszufuhrgeschwindigkeit betrug 11331 je Stunde. Ein pulverisiertes, granuliertes Schweißmittel war in einem Trägergasstrom der gleichen Zusammensetzung wie derjenigen des Schutzgases suspendiert; das flüssigkeitsartige Pulver wurde 5 in die Schweißzone an einer Stelle unmittelbar hinter dem Bogen durch ein Rohr mit einem Außendurchmesser von 6,4 mm hindurch mit einer Gasströmungsgeschwindigkeit von 11331 je Stunde und einer Pulverströmungsgeschwindigkeit von 4,54 kg je Stunde eingeführt. Bei 185 A 30 V Gleichstrom direkter Polarität und bei einer Arbeitsweise mit senkrechter Position wurde eine einzelne Raupe aufgetragen. Photographien mit 10 000 Aufnahmen je Sekunde ließen die hohe Bogenstabilität unter den 15 erwähnten Schweißbedingungen erkennen.Another implementation of the new procedure was the same Device applied to steel with a special welding steel wire with a diameter of 1.2 mm to be welded. The protective gas consisted of 95% argon and 5% oxygen, the protective gas feed rate was 11331 per hour. A powdered, granulated Welding agent was in a carrier gas stream of the same composition as that the protective gas suspended; the liquid-like powder became 5 in the welding zone at a point immediately behind the arch through a pipe with an outer diameter of 6.4 mm through with a gas flow rate of 11331 per hour and introduced a powder flow rate of 4.54 kg per hour. At 185 A. 30 V direct current with direct polarity and when working in an upright position a single bead was applied. Photographs with 10,000 frames per second showed the high arc stability under the 15 mentioned welding conditions.

Die folgende Tabelle gibt Daten für Gleichstrom direkter Polarität bei vertikalem Aufwärtsschweißen von Stahl für drei Schweißarbeiten, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchzo geführt wurden, sowie für drei weitere Schweißarbeiten, die nach den bekannten üblichen Schutzgaslichtbogenschweißverfahren durchgeführt wurden. Gasgeschwindigkeit Metallübertragungs- Ampere Volt Schutzgas Zusatz leistung Liter je Stunde % 190 28 A 1133 Schweißmittel 60 185 30 95 % A - 5 % 02 1133 Schweißmittel 80 200 33 He 1699 Schweißmittel 95 275 30 A 1133 keines 0 265 31 95 % A - 5 % 0 ., 1133 keines 30 250 36 He - 1699 keines 0 Anmerkung: Das Schweißmittel wurde mit 4,54 kg je Stunde zugeführt. Es wurde ein Spezial-Schweißdraht mit einem Durchmesser von 1,2 mm benutzt. Als Metallübertragungsleistung wird der Prozentsatz des übertragenen Metalls bezeichnet, welcher die Platte erreicht. Aus obiger Tabelle ist ersichtlich, daß die Einführung des granulierten Schweißmittels in die Schweißzone an einer Stelle unmittelbar hinter dem Bogen gemäß dem Verfahren nach der Erfindung den Prozentsatz der Elektrodenmetallübertragung zum Werkstück von Werten zwischen 0 und 30% auf Werte zwischen 60 bis 95% für gleiche Schutzgaszusammensetzungen und Strömungsgeschwindigkeiten erhöht.The following table gives data for direct current direct polarity in vertical upward welding of steel for three welds carried out according to the method according to the present invention, as well as for three further welds carried out according to the known conventional gas-shielded arc welding processes. Gas velocity metal transmission Ampere volts shielding gas additional power Liters per hour% 190 28 A 1133 welding material 60 185 30 95% A - 5% 02 1133 welding material 80 200 33 He 1699 welding material 95 275 30 A 1133 none 0 265 31 95% A - 5% 0. , 1133 none 30 250 36 He - 1699 none 0 Annotation: The welding agent was fed in at 4.54 kg per hour. A special welding wire with a diameter was used 1.2 mm used. Metal transfer efficiency is the percentage of metal transferred that reaches the plate. From the above table it can be seen that the introduction of the granulated welding agent into the welding zone at a point immediately behind the arc according to the method according to the invention the percentage of the electrode metal transfer to the workpiece from values between 0 and 30% to values between 60 and 95% for the same Inert gas compositions and flow velocities increased.

Es ist ohne weiteres möglich, an Stelle der pulverisierten granulierten Schweißmittel gemäß dem Verfahren nach der Erfindung granulierte feste Schweißmittel ähnlich den silikathaltigen zu benutzen, wie sie in der Technik der Unter-Pulver-Schweißung mit Schutzmitteln in fester Phase verwendet werden. Auch können den Schweißmitteln Desoxydierungsmittel oder andere die Schweißung modifizierende legierende Mittel zugesetzt werden, wenn dies erwünscht ist.It is easily possible to replace the powdered granulated ones Welding means according to the method according to the invention, granulated solid welding means similar to those containing silicate as used in the technique of submerged arc welding be used with solid phase preservatives. You can also use the welding material Deoxidizing agents or other alloying agents which modify the weld can be added if desired.

Die Schweißmittel, die bei dieser Schweißtechnik benutzt werden, haben für gewöhnlich als Hauptbestandteile eine silikathaltige, schlackenerzeugende Komponente, die zur Bildung einer geschmolzenen, schützenden Schicht zum Abschirmen und Formen des Schweißbades geeignet ist, sowie eine Metallhalogenkomponente, welche der Schlacke elektrische Leitfähigkeit verleiht. Einige der Verbindungen, die in der schlackenerzeugenden Komponente erfolgreich benutzt worden sind, sind: Titandioxyd, Manganoxyd, Ferrooxyd, Siliziumoxyd (als Silikat in Verbindung mit wenigstens einem der hier aufgeführten Oxyde), Kalziumoxyd, Magnesiumoxyd, Zirkonoxyd, Kaliumoxyd, Natriumoxyd, Lithiumoxyd, Strontiumoxyd Bariumoxyd. Als Halogene, die als eine Leitfähigkeit verleihende Komponente erfolgreich benutzt worden sind, seien genannt: Natrium-Aluminium-Fluorid, Kalium-Silizium-Fluorid, Kalzium-Fluorid und Kalzium-Titan-Fluorid. Oft ist auch erwünscht, in das Schweißmittel Komponenten einzuschließen, die während des Schweißvorganges in das Schweißfüllmittel übergeführt werden, in der Schweißung erscheinen und deren Eigenschaften modifizieren, beispielsweise Eisenmangan, Ferrosilizium, Ferrochrom, Kalziummolybdat, Kohlenstoff oder dessen reduzierbare chemische Verbindungen u. dgl. m.The welding equipment used in this welding technique has usually a silicate-containing, slag-generating component as the main constituent, those used to form a molten protective layer for shielding and molding of the weld pool is suitable, as well as a metal halogen component, which the slag gives electrical conductivity. Some of the compounds that are in the slag-generating Components that have been used successfully are: titanium dioxide, manganese oxide, ferrous oxide, Silicon oxide (as a silicate in connection with at least one of the listed here Oxides), calcium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, potassium oxide, sodium oxide, lithium oxide, Strontium Oxide Barium Oxide. As halogens, as a conductivity-imparting component have been used successfully: Sodium-aluminum-fluoride, potassium-silicon-fluoride, Calcium fluoride and calcium titanium fluoride. Often it is also desirable in the welding material Include components that are in the weld filler during the welding process be transferred, appear in the weld and modify its properties, for example iron manganese, ferrosilicon, ferrochrome, calcium molybdate, carbon or its reducible chemical compounds and the like.

Die Teilchengröße des granulierten Schweißmittels kann sich über weite Bereiche ändern, wobei die Grenzen insbesondere durch die Dimensionen der Pulverdurchlässe der Einrichtung und die Möglichkeit, das Pulver in dem Trägergasstrom zu dispergieren und zu suspendieren, festgelegt sind.The particle size of the granulated welding material can vary widely Change areas, the limits in particular due to the dimensions of the powder passages the device and the ability to disperse the powder in the carrier gas stream and to suspend, are set.

Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Schutzgas kann jedes bisher beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen verwendete Schutzgas sein oder enthalten, beispielsweise Argon, Helium, Kohlendioxyd oder deren Gemische mit oder ohne geringe Mengen von Sauerstoff bis zu annähernd 15 0/0.The protective gas used by the method according to the invention can be any shielding gas previously used in gas-shielded arc welding or contain, for example, argon, helium, carbon dioxide or mixtures thereof with or without small amounts of oxygen up to approximately 15%.

In gleicher Weise kann das in dem Verfahren nach der Erfindung verwendete Trägergas im allgemeinen jedes bisher beim gasgeschützten Lichtbogenschweißen verwendete Gas sein oder enthalten; seine Zusammensetzung kann mit derjenigen des Schutzgases identisch sein oder von ihr abweichen.Likewise, that used in the method according to the invention can be used Carrier gas generally any previously used in gas-shielded arc welding Be or contain gas; its composition can be compared to that of the protective gas be identical or different from it.

Die mittlere Zusammensetzung des granulierten Schweißmittels, die beiden Schweißarbeiten der Beispiele und der weiter oben stehenden Tabelle verwendet worden sind, ergibt sich durch Analyse angenähert wie folgt: Ca0 -I- Ba0 .................. 22,5% CaF2 ........................ 5,5 0/0 Si02 ......................... 37,5% A1203 ........................ 14,5% Mg0 . . . . . .................. 11,25% Mn0 ........................ 7,25% wobei Ba0 ......................... 2,00/a max. The mean composition of the granulated welding agent, the two welding jobs of the examples and the table above, results from analysis approximately as follows: Ca0 -I- Ba0 .................. 22.5% CaF2 ........................ 5.5 0/0 Si02 ......................... 37.5% A1203 ........................ 14.5% Mg0. . . . . .................. 11.25% Mn0 ........................ 7.25% whereby Ba0 ......................... 2.00 / a max.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for arc welding steel with a melting steel electrode, one the electrode end and the arc enveloping inert gas stream as well as with an additionally supplied, in a carrier gas stream suspended granulated welding composition, characterized in that the carrier gas flow with a granulated welding composition separated from the shielding gas flow for shielding of the arc and immediately behind the arc moved forward in the direction of the weld is fed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the carrier gas stream has the same composition as the protective gas stream. Considered Publications: Austrian Patent No. 177 635; British patent specification No. 495 299; U.S. Patent Nos. 2,694,764, 1,553,543.