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DE1433162A1 - Elektrode zur Lichtbogenschweissung sowie zum Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss - Google Patents

Elektrode zur Lichtbogenschweissung sowie zum Aufschmelzen von hochfestem Gusseisen und Grauguss

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Publication number
DE1433162A1
DE1433162A1 DE19611433162 DE1433162A DE1433162A1 DE 1433162 A1 DE1433162 A1 DE 1433162A1 DE 19611433162 DE19611433162 DE 19611433162 DE 1433162 A DE1433162 A DE 1433162A DE 1433162 A1 DE1433162 A1 DE 1433162A1
Authority
DE
Germany
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cast iron
electrode
carbon
melting
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19611433162
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English (en)
Other versions
DE1433162C (de
DE1433162B2 (de
Inventor
Larin Gennadij N
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TS N ISSLEDEOWATELSKIJ I TECHN
Original Assignee
TS N ISSLEDEOWATELSKIJ I TECHN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by TS N ISSLEDEOWATELSKIJ I TECHN filed Critical TS N ISSLEDEOWATELSKIJ I TECHN
Publication of DE1433162A1 publication Critical patent/DE1433162A1/de
Publication of DE1433162B2 publication Critical patent/DE1433162B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1433162C publication Critical patent/DE1433162C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/3093—Fe as the principal constituent with other elements as next major constituents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/365—Selection of non-metallic compositions of coating materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

ZU JlN jR ΡΛΐ ,NTAHSLiLDMG Zentralnyi Nautschno-issledowatelskij Institut technologic. i maschinostrojenija
SLEuTIiODB
ZUR LiailTBOGSNiJ :HKBIßSUMG SOWIS ZUM AUSSJHMKLZBN VOH HoaüiasTaä guuusibsn uni> grauguss
01· Lichtb*^enschwöi5=8unf5 von hochfesten Gusseisen und Grauguss ohne Vorwärmung ("Kaltschweiasung) sowie Aufschmelsung wird»in beträchtlichem Maas·, durch den hohen Kohlenstoffgehalt im Gusseinsens erschwert.
Infolgedessen 1st die Technologie der XaItschwelοsung | im Lichtbogen und der Aufschmelsung von Gusseisen· hauptsächlich darauf begründet· den negativen Einfluss des Kohlenstoffes auf das Metall der Naht und auf dei Schmelszone während des Schwelesens oder der Aufschmelzung au verringern. Dieses wird auf folgende zwei Arten erreicht; 1) durch die Entkohlung des Metalls in der Naht vom Kohlenstoff (durch Verwendung von Stahlelektroden die mit oxydierender Umhüllung oder durch Ausführung des Schweissprozesses unter einen oxydierenden flussmittel) versehen sind. 2) Durch Bildung eines auf dem Gusseisen aufgeschmolzenen Metalls, in welchem praktisch keine iisenkarblde gebildet wereden (durch Verwendung von Elsen-Nickel- Kupfer-Nickel- oder Sisen- Bäipferelektoroden) oder durch Schaffung von Bedingungen» die die Bildung solcher Karbide verhindern (durch Verwendung von Gusseisenelektroden oder Stahlelektroden mit graohitieierender Ümhttllung).
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Jedoch können sämtliche vorgenannten Methoden elektrischer 'Jchweiesung and Aufschmelzung von hochfestem Gusseinee und Grauguss sowie die dabei verwendeten Elektroden keinesfalls eine hohe Wertigkeit und Platizität des aufgeschmolzenen iiieballs im Bereiche der thermischen vVirking sichern·
Die vorliegende lirfindun» schlagt eine neu· ükeltrode zur Schweiasung von hochfestem Guseeinsen und Graugass ohne Vorwärmung vor,welche die Mö >lichkeit bietet, auf eine neue Weise den schädlichen Einfluss des im Gusseisen enthaltenen Kohlenstoffes auf die qualität de3 aufgeschmolzenen Metalls, zu beseitigen.
Der Vorzug dieser neuen Elektrode besteht darin, dass in ihrer Zusammensetzung solche legierenden Elemente wie Titan, Vanadin, Wiot^nthalfcen sind, welche beim Schweiasen* oder Aufschmelzen mit Kohlenstoff •korbide vomTyp MenSt bilden»
Bs ist bekennt, dass durch Zusatz bzw· einführung von Titan, Vanadin and itfiob in JC j hl en s to ff stählederen Dureh-Mirtbarkeit erheblich herabgesetzt, oder sogar· gähzlich aufgehoben werden kann· ' ^- -■■-...--- - ; ·
Dies 1st dadurch bedingt, dass iitan. Vanadin und Uiob, -'eiche nur oelbständige Karbide biitten den Kohlenstoff aus der festen laisenlößung herausführen und dadurch die Fähigkeit des btahls zu metastabilen iVandiungen verringern. Zu einer vollständigen Bindung von Kohlefistoff mit Titan, Vanadin oder Mob ist er; erforderlich, däys der litan, Vanadin- Oder zum Kjhlanstoffgehalt sich wie 4s7, bzw· 7il,
- 2 - ·■
8 0 9 8 10/0609*. :. %κΌ OB^^^U
*Jpi die H&rtungcfahlgkcit dco Etahle vollständig au eli rcn, kann der Titan=, Vnn.-.vlin, oCer I.'lotogchalt so verringert werden,Unoc der gelöste Kohlenstoff im Eisen nicht 0.30-0,35 übersteigt·
c/ Wird in das Guißccchtnolsene, etwa 0,C-IjJ? /<? Kohlenstoff
enthnltcndc Metoll Tltnn, Vanadin oder Niob "baw· deren Kocr binationen eingeführt, so kurui die Dur chhürt borke it der üchwcißcnehte Tollkoroaen eliminiert werden.
^s hat -sioh ergeben, dnc auch bei der Dersohvrelcsung oder der Aufechmeluung τοη ameeiTcn Cusceisenteilen Nähte mit einer Hrinellhärte Ton 180-190 Einheiten (H^) erhalten werden kennen, welche sich, durch EpannboLebung leicht bearbeiten lassen·
Beim Schweißen τοη GuCwlsen ohne Vorwärmung wirkt sich die Anwesenheit knrblde bildender EIowente wie Titan,Vanadin und Niob la Metnil der Uaht günstig auch auf die Verringerung der abgeschreckten Sohloht In der Itohtbenachbarten Zonen aus, was wahrscheinlich, lult der Diffusion des Kohlenstoffes aus der Sohuelzzone in das Hahtmetall verbunden ist.
Durch eine netr-llographlsche Analyse lasst sich nach— weisen, adoss bei der Aufschrielaung auf das Guoteisen der ersten Schicht Mittels Elektroden, welche ILnrbidblldende Bleuente enthalten, In der Schoelaaone keine Senentit-awlscbe schicht, sondern 1« Wesentlichen eine Marteneit-Zwischcn— acliicht gebildet wird, die ohne L3ch\7lerißk:eiten duroh Auf-
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legen einer zweiten Schicht ausgeglüht wird·
Zementitst ,Ilen, die als Einfassungen von Graphit erscheinen, sind hauptsächlich im Grundmetall ausser der Schmelzzone vorhanden, jedoch beeinflussen sie, infolge ihrer geringen Abmessungen und intermittierenden Art sehr wen is: die spanabhebende Bearbeitbarkeit der Schweissverbindung·
Die legierenden Elemente könaen in das Material aus welchem der Elektrodenstab hergestellt wird oder auch in die Zusammensetzung der die Elektrode umhüllende Schicht oder auch jawohl in das Material des Stabes als auch in das Material der Umhüllung eingeführt werden.
Die 31-ektorde kann in ihrer Zusammensetzung irgend eines der karbäde-ÜRLd enden Elementen enthalten, d.h. iitan, Vanadin oder Niob, oder zwei beliebige von den drei angefahrten Elementen dder auch, alle drei, d.h. Titan, Vanadin oder ]Jiob enthalten.
Zu einer vollständigen Bindung des Kohlenstoffes durch .!tan, Vanadin oder Niob ist es, wie bereits oben erwähnt, erfordörlich, dass das Verhältnis des Gehaltes dieser Elemente in der Elektrode zum Kohlenstoffgehalt im Verhältnis zu 4:1» 7:1, 8:1 steht.
falls die ka^bifie-^ildenden Elemente in die unihüllende Schicht der Elektroden eingeführt weden, so muss dieselbe folgendermaßen zusammengesetzt werden: 60-70J& ierrovanadin oder Ferroniob, oder 40-50^ Titanpulver, 6-18# Marmor oder
- 4 - ■■- ■ - . : -■■
BAD ORiSINAL
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U33162
Dolomit, 6-18Jl ilußepat üdar ierrotitsji, 1-10% ferroslliciua odor Feldspat 1-1OJt Pott&sohe dder Kalisalpeter, 2O-*OJS Wa33ürgla3 voia Gesaut gewicht aller Bestandteile.
Uaa beim Öchwöiesen von Ouaaeisen mittels der volgeaohlamellen Elektroden aufgeachaolaen« Metall gehöhrt eur lerrit- !Carbid—Klasse.
Die iianbjd^bildendon filamente können In das Hahtmatall auch durch Verv.'endung von IiI θ kt rod en, die einen Stab aus legiertem Stahl haben*
kann» XUM Unterschied von der beschriebenen eine Elektrode verwendet werden» deren Stab fol- f
zusaittaenec bzun/j; hat ι Kohlenstoff höchstens 3» 2J&» Silicium tib'uhstens 1,0Ji, Mangan höchstens 0,5"/·* 3chwe|el und Phosphor htjchstene 0,04^, Vanadin oder Niob 9-19J^ oder Titan 4-1 ujt ι die Zusaauenuetzunc; der Httllechicht de? Elektrode ist folgende a
1CH2O^ Flußspat oder 1-10^ ferrotltan, *errosilicium oder 1-lOjS Feldspat ι 1-lOjC Kohlenetoff ar »en ferrontangsa» 1-1 OJt Pottasche oder Kali-Salpeter l-lüjL
bis können sur Var'vendtin.? auch Elektroden empfohlen wer- g
den» deren Stab fnlgende Zusammensetzung hat ι 1) Kohlenstoff höchstena O,2J( 311 iciua höchatens 1,9^, Uangan höchstens 3>,5^, Niob 3-1955« 2) Kohlenstoff höchstens 0,2Jf. Silicium chöchstens l.Ojt, Mangan hüchstene 0,5^, Titan 4-lQfi» Die
der vorgeschlagenen Elektroden i'Ur die Idchtbogen- ; und Aufnehme !«en von Gusseisen ohen Vorwärmung, ergibt folgerde, chemische Zueanjaanseteun^ des aufgeBOhmolsenen Met alle ι Kohlenstoff höchstens 0,2Jt, Silicitut
"5"
höchstens l»0?8| Mangan höchstens Oy^JfcI Schwefel und Phosphor höchstens 0,04j£f Vanadin von 6 bis 1$?*» Titan 1,8-4, OJl oder iiiob 7,0-10,OJil den Rest bildet Eisen.
Bei» Aufschmelzen von massiven Gusseisernen Teilen mit den Vorgeschlagenen Elektroden ohne Vorwärmung; beträgt die iuirte dos aufgeschmolzenen Metalls 180-190 ßrinelleinheiten. Dieses aufgeschmolzene Metall .la*rißt sich leicht durch Spanabhebung bearbeiten.
Von den angeführten karbj abbildenden elementen ist Vanadin vorzuziehen, da es von dem Naht=metall besser aufgenommen vird, ala Iiban und keinen .«nn-?elntoff darstellt, wie Niob.
Die mit der vor.^e-Sfjhlfr'enen ßlelctroden auf das Gusseisen aufgeschmolzene ^arbidlö ^iorun«; kann ohne irgendwelche Schwierigkeiten ein!.>r weiteren MifSchmelzung unter Verw4ndung verschiedener S^derle^ierun^en, darunter auch vernchleissfeater Le τ i ο runden unt'T'vorfon worden·
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Claims (4)

1» Elektrode cur Lichtbogenachweisaung und zur Aufschmelzen von hochfesten Giu^oejsens und Graugusses, dadurch gekenneeiobnot, da^e zur Beseitigung des iSinflufses von Kohlenetoff auf das flahtmetall und auf die Schmelz atme im Verlauf der Schweifung oder der AufSchmelzung, im Werkstoff des Stabes oder in der Zueammensetzung der Umhüllung des Stafes, oder im Werkstoff dee Stabes und in der Zusammensetzung der. Umhüllung leti<irenae elemente enthalten sind» welch· in den f.isen -Kohlenstofi'-lci^ierun^en Karbide Toa Typ Jen St· bilden.
2· Elektrode zur Lichtbogenschweissun^ und Aufschmelzen von hochfestem dm seisen und Grau^uns ,'jeraäeo Funkt 1, dadurch ^e'.tonnzeichncit, dane alß karbide-bildende Elemente in der Klüktrode iitan» Vanadin, Niob, Vereinzelt» oder gemeinsam oder auch in Kombinationen zu zwei Elementen enthalten Bind«
3· üiüktrode zur Lichtbo^enüchwei^cung sowie Aufschmelzen von hochfestem Gu. seisen und Grauguss geraäas den Punkten 1 und 2,dadurch ^kennzeichnet, dass zur vollen Bindung des Kohlenstoff es; im aufzuMchweinnenden oder *
aufzuschmelzenden Ju^scioen duu V^rhkltniu den Oehultea von -itan, VarTdin und Niob zum Gehalt des Kohlenetoffes im Gusseisen "leich entsprechend 4:1, 7»1 und 8:1 gewählt wird·
4. JJle.ictrode zur LichtbogenschwuiRsuni1; sowie zum Aufschmelzen von hochfestem lurseisen und jrau»uss gemfisB
BAD OFUQINAL
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Funkten 1-3 bestehend aus einem Stahlstab und einer Slektro-
dadurch gekennzeichnet» dase in der älektrodemunhiillung 60-70Ji Ferrovanadin oder Ferroniob oder 40-50^ Titanpulver, 6-18J& Marmor oder Dolomit« 6-18 Ji fluäepat oder Perrot it an, 1-lOJf Ferrosilicium oder Feldspat, 1-lOjfc Pottasche oder Kalisalpeter und 20-30Ji Wasserglases» von dem Gesamtgewicht aller Bestandteile enthalten sind.
5· Elektrode zur iiichtbogenechweissung geraliae den Punkten 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass in dem Werkstoff des £Lektrodenstabes nicht über O9 2^ Kohlenstoff nicht über 1» 3j£ Silicium nicht über 0,5Jf Mangan nicht über 0,04$ Schwefel nicht über 0,04Jf Phosphor. Vanadin oder Mob 9-19$*,oder 4-lOjt Titan, enthalten sind und in der ßlektroden-ümhfillung 10-2OJ( Flußspat oder l-lOJf ierrotitan, 1-lOJi ierrosilicium oder Feldspat, l-10J( ierromangan 1-lOjf Pottasche oder Kaliumaalpeter enthalten sind·
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DE19611433162 1961-10-07 1961-10-07 Elektrodenstab zum Schweißen von bzw. zum Auftragsschweißen auf hochfestem Gußeisen oder Grauguß mittels Lichtbogen Expired DE1433162C (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEZ0009005 1961-10-07
DEZ0009005 1961-10-07

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1433162A1 true DE1433162A1 (de) 1968-11-28
DE1433162B2 DE1433162B2 (de) 1972-06-22
DE1433162C DE1433162C (de) 1973-01-25

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Publication number Publication date
CH443855A (de) 1967-09-15
DE1433162B2 (de) 1972-06-22
GB1056171A (en) 1967-01-25

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SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977