DE1615335C - Preßmantelelektrode zum Lichtbogenschweißen von Kupfer und Kupferlegierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßmantelelektrode zum Lichtbogenschweißen von Kupfer und Kupferlegierungen, die aus einem Kupfer- oder Kupferlegierungskern und einer dicken, gepreßten Umhüllung besteht. Dabei enthält ' die Umhüllung Bogenstabilisierungskomponenten, welche die Schweißnaht desoxydieren und sie gegen den Zutritt von Sauerstoff sichern, den Wasserstoff binden und die thermische Reaktion bewirken.

Das Kupfer wird in der Regel nach einem Gasschweißverfahren odernach dem Argonarc-Verfahren geschweißt. Bis vor kurzem konnte man mittels um-. hüllter Elektroden Kupferteile von nur, geringer Dicke schweißen, und zwar aus Mangel an entsprechenden Kupferelektroden zum Kaltschweißen von dicken Blechen. Die ersten Elektroden zum Kaltschweißen dicker Kupferteile wurden in Polen entwickelt. Diese Elektroden, mit welchen der Schweißprozeß weitgehend vereinfacht werden konnte, waren wegen des sehr komplizierten und zeitraubenden Herstellungsverfahrens und wegen der Notwendigkeit, die Elektroden dicht zu verpacken, nur in beschränktem Bereich verwendbar.

Mit bekannten Elektroden zum schweißen von Kupfer, die aus einem Kupfer- oder Kupferlegierungskern und einer gepreßten Umhüllung bestehen, kann jedoch das Schweißen von Kupfer von beliebiger Dicke, ohne vorheriges Erwärmen, nicht durchgeführt werden. Auch das Kaltschweißen von Blechen und verschiedener Kupferteile nach der Mehrschicht-, dem Schweißen ähnlichen Technik, läßt sich mit diesen Elektroden nicht bewerkstelligen.

In der USA-Patentschrift 2 731373 wird eine Beschichtungsmasse beschrieben, die zum Beschichten einer Kupfer- oder Kupferlegierungslichtbogenschweißelektrode verwendbar ist und die bis zu 5 % Zirkoniumsilikate, Lepidolith und/oder CaF₂ neben sonstigen Bestandteilen enthält. Jedoch sind zusätzlich noch weitere Verbindungen und andererseits wiederum Aluminium, Magnesium oder deren Legierungen nicht enthalten.

Es gelang nunmehr, das Herstellungsverfahren der Elektroden zum Kaltschweißen von Kupfer und Kupferlegierungen zu vereinfachen; dabei wurde gleichzeitig die Qualität der erfindungsgemäß entwickelten Elektrode weitgehend verbessert. Die Elektrode gemäß der Erfindung braucht nicht mehr in vollkommen dichter Verpackung aufbewahrt zu werden; ihr Herstellungsverfahren ist dem Verfahren zur Herstellung von üblichen Stahlelelctroden ähnlich. Anstatt, einer Doppelumhüllung, und zwar einer ersten gepreßten und einer zweiten eingetauchten, zusätzlich mit Draht bewehrten Umhüllung, wird bei der Elektrode gemäß Erfindung nur eine gepreßte Umhüllung verwendet. Die Eigenschaften der zwei

ίο Umhüllungen der bekannten Elektroden zum Schweißen von Kupfer nach einem Kaltverfahren werden erfindungsgemäß in einer einzigen Umhüllung Vereint. Dies wurde durch Verwendung von neuen Komponenten in der Umhüllung erzielt, welche eine bessere metallurgisch-physikalische Wirkung haben als die Mantelbestandteile der bekannten Elektroden.

Die erfindungsgemäße Preßmantelelektrode ist nun

dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus 5 bis 20% Zirkoniumsilikaten, Lithium-, Kalium-, Natrium- oder Aluminiumfluoriden oder fluorsilikaten in Mengen bis 90% sowie pulverförmigem Aluminium, Magnesium oder Legierungen dieser Elemente in Mengen bis 30 % besteht.

Das Schweißen von Kupfer und Kupferlegierungen mittels der Elektrode gemäß der Erfindung ist sehr einfach und ist dem Schweißen mittels Tiefeinbrandelektroden aus Stahl ähnlich. Da die Spannung des Bogens beim Schweißen mit der erfindungsgemäßen Elektrode, die mehr als 45 V beträgt, hoch ist, kann das Tiefenbrandschweißverfahren angewandt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Elektrode lassen sich nicht nur Stumpfnähte, sondern auch Kehlnähte ausführen, wobei diese Nähte nicht geschmiedet und nicht wärmebehandelt zu werden brauchen. Die Schweißleistung mittels der erfindungsgemäßen Elektrode ist ungefähr 30mal höher als die Leistung des Schweißens von Kupfer mittels des- Gasschweißverfahrens.

Die erfindungsgemäße Elektrode eignet sich auch zum Schweißen und Aufschweißen von verschiedenartigen Kupferlegierungen, einschließlich Messing. Die erfindungsgemäßen Elektroden ermöglichen dank einer entsprechenden Zusammensetzung der Umhüllung das Schweißen von aus Kupfer und dessen Legierungen hergestellten Elementen mit beliebiger Dicke, ohne daß die Notwendigkeit des Vorwärmens bis zu einer Temperatur, die bei der Verbindung von dicken Kupferteilen mit allen bekannten Elektroden und Verfahren normalerweise" 600° C beträgt. Die erhaltenen Schweißnähte besitzen genauso gute mechanische Eigenschaften wie die. in Argonatmosphäre hergestellten Nähte. Mit den eriindungsgemäßen Elektoden können auch Kupfer und Kupferlegierungen mit der Ein- und Mehrschicht-Technik geschweißt werden.

Die mechanischen Eigenschaften der Schweiße der erfindungsgemäßen Elektroden sind ähnlich dem plastisch bearbeiteten Kupfer. Auch das elektrische und thermische Leitvermögen der Schweiße dieser Elektroden nähert sich dem elektrischen und thermischen Leitvermögen des Kupfers. Die Schweiße der erfindungsgemäßen Kupfereleklroden enthält mehr als 99,8 ⁿo Cu.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Preßmantelelektrode zum Lichtbogenschweißen von Kupfer und Kupferlegierungen mit einem Kern aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus 5 bis 20% Zirkoniumsilikaten, Lithium-, Kalium-, Natrium- oder Aluminiumfluoriden oder -fluorsilikaten in Mengen bis 90% sowie pulverförmigem Aluminium, Magnesium oder Legierungen dieser Elemente in Mengen bis 30 % besteht.