DE1771689A1

DE1771689A1 - Verfahren zum Behandeln von Aluminiumschweissdraht

Info

Publication number: DE1771689A1
Application number: DE19681771689
Authority: DE
Inventors: Dolomont Allan A
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1967-06-30
Filing date: 1968-06-26
Publication date: 1972-02-17
Also published as: DE1771689B2; GB1204250A; US3378669A; US3519779A; DE1771689C3

Description

DR. ELISABETH ¹JUNG, DR. VOLKER VOSSIUS, D1PL!-ING.~ GERHARD COLDEWEY

PATENTANWÄLTE 1 *7 "7 1 P Ω Q

MDNCHEN 23 . SIEGESSTRASSE 26 · TELEFON 3450 67 ■ TELEGRAMM-ADRESSE: INVEN T/MDNCHEN

u.Z. D 518 26o Juni 1968

(Cy/may)

OJLIN MATHIESOH CHEMICAL CORPORATION Hew Haven, Conn«, V.StoAo

Verfahren sum Behandeln von AluminiumechweiSdraht

Prioritäts 3o_o Juni 1967 und 13o Märe 1968 / V.St.A. Anmelde-Hr-J 65ο 547 und 712 586

Die Krfindung bezieht aioh auf ein Verfahren ium Behandeln von Aluminiumsohweißdraht, mit dem bei Verwendung sum Vereohweißen von werkettieken aue Aluminium eine porenfreie £

obweiflraupe von hoher Qualität ersielt wird·

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»OSTSCHECKKONTOt MÖNCHEN MTS · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A.Q. MÖNCHEN, LEOPOLD8TR. 7t. KTO. NR. ViTKIV,

Bin Aluminiumsehwelßdraht von hoher Qualität muß solche Sohweifieigenschaften haben, daß er eine üchweiöraupe liefert« die glatt und von einheitlicher Breite ist« Dies Erfordernis ist besondere kritisch, wenn die zu verschweißende Verbindungen, stelle eo dick ist, daß eine Anzahl von Sohweißlagen nötig ist«» Außerdem ist eine auereichende Reinigungewirlcung (Oxydentfernung) auf den jsu verschweißenden Werkstoff nötig» und es sollen blanke Schweißeteilen geschaffen werden und so gut wie keine Spritzer entstehen« Ee ist ebenso wichtig, daß die Sohweißraupen keine Porigkeit aufweisen» Ein Draht von hoher Qualität nuß diese Merkmale nicht nur bei anfänglicher Behandlung sondern auch noch nach längerer lagerung, beispielsweise nach seohsaonatiger lagerung in verschiedenen Atmosphären besitzen*

Hp hat sich gezeigt, daß die oben erwähnten Anforderungen (unter der Voraussetzung, daß der Schweißbrenner zufriedenstellend funktioniert und der Draht keine mechanischen Defekte aufweist) Von des auf dem Draht befindlichen OxydUberzug bzw« Oxydfilm abhängig sindο Bin Draht, auf dem sich ein Oxydfilm von ungleichmäßiger Dicke befindet, führt zu schwankender . Lichtbogenlänge. Durch diese schwankende Liohtbogenlänge wer-* den rauh· und ungleichmäßige Schwelßraupen erzeugte Aim schwankender Lichtbogenlänge kann auch Porigkeit oder Porosität entstehen« Außerdem kann ein schwankender. Lichtbogen auoh auftreten, wenn der Oxydfilm nicht gleichmäßig hydratisiert ist. Bin

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gleichmäßig hydratislerter Oxydfilm führt üblicherweie« ssu einer beständigen Lichtbogenlänge_β Allerdinga enthält die Schweißraupe dann trotzdem noch Poren und hat oft eine rauhe Oberfläche ο Man vermutet;daß die rauhe Oberfläche in diesem Fall dadurch entsteht', daß Wasserstoff aue den hydratisieren OxydfilB οich zum Zeitpunkt dee.Bretarrens der Schweißung an die Oberfläche der Schweißstelle auebreitet»

Alunlniumachweifldraht wird im allgemeinen auf folgende weise hergestellt* Bundes Stangenmaterial von beiepiele« weiae 63,5 stm (2 1/2 Zoll) Durchmesser wird kontinuierlich in Längen von etwa 9?H4 a (30 Fuß) gegossen«, Dieses Material wird dann auf eine Temperatur, die von der jeweiligen Xe^ gierung abhängt, erhitzt und ausgewalzt auf einen Durchmesser von beispielsweise 9,53 mm (3/8 Zoll}« Diesef Stangen werden dann durch eine Reihe von Zieheteinen gezogen, so daß ihr Durch« messer auf die¹ benötigte Größe gemindert wird«.

Wegen HErtungserschelnungen des Werkstücke ist es jedoch nicht möglich, den Draht in eine» Arbeitsverfahren auf die endgültige Stärke auszuziehen« Nach einer gewissen Reduktion» die von der jeweiligen Legierung abhängt, eüeatn die. Stangen geglüht und dann das Ziehverfahren beendet werden» Bei den Ziehverfahren werden große Mengen Gleitmittel benötigt. Dabei handelt es ei oh um ziemlich komplexe Gleitmittel., dl« sich

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nicht leicht von der Drahtoberfläche entfernen lassen*

Es können auch beim Ziehvorgang Aluminiumoxydteilchen im Ziehsteln hängen bleiben, und diese führen dann zu Kerben und Kratzern an der Drahtoberfläche, in denen Gleitmittel zurückbleibt. Beim anschließenden Ziehvorgang können dieee Kerben und Kratzer wieder verschlossen und das Gleitmittel unter der Drahtoberfläche eingeschlossen werdene Der Glühvorgang kann das Gleitmittel thermisch aufspalten, ao daß Kohlenstoffteilchen in der Drahtoberfläche Zurückbleibens Diese Kohlenetoffteilchen wirken kathodisch gegenüber dem Aluminium und in Gegenwart von Nässe oder in feuchter Atmosphäre beschleunigen sie die Hydratisierung«

Daher muß auf das Ziehverfahren ein Behändlungevorgang folgen, der zu folgenden Ergebnissen führt:

1 ο Gleitmittel und Rückstände auf der Drahtoberfläche mUeeen

beseitigt werdeho
2β Der während des Walz« und Ziehverfahrens gebildete Oxydfila

muß entfernt wordene
3ο Genügend Metall muß von der Drahtoberfläohe entfernt werden, so daß alle eingeschlossenen Gleitmittel» und Kohlenetoff-

teilchen von der Oberfläche entfernt werden» 4c Sine glatte und gleichmäßige Drahtoberfläohe muß geeohaffen werden,,

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5ο Die Bildung eines neuen Oxyde» welches nicht hydratieiert und dünn und kompakt ist, muß dabei gewährleistet sein«.

In so behandeltem Zustand hat ein derartiger Draht sehr gute Idchtbogeneigensehaften und führt zu Schweißstellen, die blank, gleichmäßig und porenfrei sind» Dieser Draht iet in aus« gezeichneter Weise lagerbeatändig, da der Oxydfilm gegen Hydrat la ie rung beständig ist, wenn der Draht feuchten Atmosphären

Die Porosität in Schweißstellen ist im allgemeinen von zweierlei Art: Bratens, Hohlräume, die sich aue den Einschluß der Schutsgase oder Atmosphäre in dem sich verfestigenden Sehweißmetall ergeben, und eweitens, Hohlräume, die durch die Abgab» von ttaeeeratoff aus dem sich verfestigenden Scnweißmetall verursacht werden4

Die erste Ursaohe kann dadurch wesentlich vermindert oder völlig ausgeräumt werden, daß die Geräte periodisch Überprüft und häufige KontrolleohweiSungen durchgeführt werden Um sieher» austeilen, daß die öehweiöverfahren korrekt und gleichmäßig sindο Wie oben erwähnt» liegt ein wichtiges Merkmal der Erfindung in d er Ausschaltung der aus diesem eweiten örund entstehenden Porosität, dph. der Bildung von Wasserstoffbläsohen in der öchweifljaupe.

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**£> ORIGINAL

Dieββ Blaeohen werden durch das Eindringen von wasser--■ βtoffhaltigen Verbindungen in die Schweißraupe verursacht 6 Bein Sohweißen werden dieee Verbindungen zersetst und der entstandene Wasserstoff löst sieh in dem gesehmolftenen Metalle Beim Verfestigen wird aufgrund der niedrigeren LPsliohkeit dee Wasserstoffs im festen Metall Wasserstoff entbunden unter Bildung von kleinen Hohlräumen in der Schweißet·lie»

Ss hat sieh herausgestellt, dafl wasserstoffhaltige Verbindungen aus einer Reihe von Quellen in die Sehweifiraupe gelangen können» Die beim Schweißen verwendeten Sohntsgase sind von so hoher Beinheit, daß sie im allgemeinen als direkte Quelle für wasserstoff nicht in Betracht kommeno Allerdings kann «wischen dem Gassylinder und dem SohweiSliobtsogen eine atmosphärische Verunreinigung erfolgen, oder es kann iu einer lasser« kondensation am Schweißgerät kommeno Normalerweise kann man mit einer Inspektion vor dem SohweiSen diese yuellen fttr Wasserstoff ausβchaiten₀

Bine weitere quelle fur Wasserstoff ist dis Verunreinigung des Lichtbogens durch das Vermischen der Atmosphäre mit dem äohutsgas. Bit· kann durch riohtige !einstellung der SchweiS-parameter vermieden werden»

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Wasserstoff kann auch vom Grundwerkstoff aue in da· Sehweißmetall eindringen; dieaβ Quelle wird Üblicherweise in der Metallherstellung durch eweckaäöige Gieß- und Herstellungsverfahren gesteuertο

Ea liegt also auf der Hand, daß die Schweißdraht© salbst die hauptsächliche, nioht steuerbare Quelle für Waasaratoff sind, der die Porosität in AluminiuaaohweiSatellen hervorruft _ö Diese Drähte haben üblicherweise einen Durchmesser von weniger als 5,175 mm (O₈125 Zoll) und beaitsen infolgedessen ein großes Verhältnis von Oberfläche au Volumenο Das bedeutet _t daß die Drahtoberfläche oder das Oberfläohenoatyd beträchtliche Mengen Wasserstoff aus adsorbiertem, «beorbiertta oder hydratisierten Wasser im Oxyd liefern kann© Wenn man die beim Schweißen von Aluminium angewandten hohen Geschwindigkeiten der DrahtBufuhr (e₀B<> bia au 12«7 m/min (900 Zoll pro Minute)) in Beträcht sieht, liegt ohne weiteres auf der Band, da§ die Verunreinigung der Drahtoberfläche eine Hauptquelle für die Poroeitat aein kann»

Ka wurde featgeatellt, daß ea ewei Hauptquilltη für waaaeratoffhaltige Verbindungen an der Oberfläche des Schweiß» drahtea gibto Wie oben erwähnt, wird bei der Heratallung dee Drahtes sunäohst b« B» 8tangenmaterial mit einem Durohmeseer von 9,53 mm (3/8 Zoll) auf eine Stärke von 4,75 mm (0,187 Zoll) auagesogen und anaohlieSend durch einen aitihofen geführt« öleit-

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mittel von besondere fest haftender Art werden beim Ziehen verwendet und normalerweiee nicht vor dem Glühen entfernte Ia Glühofen werden zumindest einige Gleitmittel und deren Reaktionsprodukte sersetst und hinterlassen aomit kleine Kohlenstoffteilchen, die an der Oberfläche des Drahtob haften» Durch das weitere Ziehen auf die endgültigen Stärken werden die Teilchen in die Oberfläche dee SchwelBdrahtes eingesogen« üblicherweise wird der Draht dann nach bekennten Verfahren entfettet, verpackt und versandt«

Ee hat sich jedoch herausgestellt, daß bei den Üblichen Bntfettungsverfahren weder die Kohlenetoffteilchen noch die GleitmitteIreste von fertig gesogenen Draht entfernt werden» Bei der anschließenden Lagerung wirken die Kohlen«toffteilohen al« kathodisehe Anreger der Korrosion, indem sie als Kathoden in kleinen Örtlichen galvanischen Zellen wirken» Dies« ermöglichen ea dem Aluminium in Gegenwart von feuchtigkeit al* Anode su wirken und erzeugen einen PiIa aus Aluminiumhydroxid oder Aluminiumoxydhydratο Ss ist dae in diesem Film enthaltene Wasser» welches sich beim anechileSenden Sohweiflen sersetst unter Ereeugung von freiem Wasserstoff, der beim Kratarren de· geechmolsenen Metalls in der SohweiSraupe Porosität hervorruft«

Ss hat sich außerdem geseigt, dafl selbst In Abwesenheit kathodieoher Anreger der Korrosion der normalerweise auf den Drähten vorhandene Oxydfilm Wasser aufnehmen kann und auch tat-

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sachlich aufnimmt unter Bildung eines waeeerhaltigen und dratiaierten Oxyde, und zwar inabeeondere bei lang anhaltendem Lagerung» Wiederum wird bei Verwendung der Drähte beim Schweißen das Wasser aus dem Film durch den Schweißliohtbogen zersetet und bildet ziemlich große Mengen freien Wasserstoffe, die ohne weiteres von dem geeohmolzenen Schweißmetall aufg·= noamen werden« Das Erstarren des Schweißmetalle führt daau, daß diejenige Menge Wasserstoff aus der festen Lösung entbunden wird, die die in der jeweiligen Legierung lösliche Menge übersteigtο Dieses Entbinden von Wasserstoff aus der festen Lösung ruft Porosität im Schwermetall hervor.

Die Beseitigung der Gleitmittel ist besondere schwierig* da sie aufgrund ihrer komplexen Natur nicht mit nur einem Lösungsmittel entfernt werden können» Während chlorierte Kohlenwasserstoffe im allgemeinen wohl Gleitmittel auf Erdölbasis entfernen« sind eis nicht wirksam gegen die Speoköle, die in Konzentrationen bis au 15 £ verwendet werden, um da« Aueeehen der Oberfläche des gesogenen Drahte zu verbessern* Alkohole oder andere Lösungsmittel sind su deren Entfernung nötige Wegen ihrer Kompliziertheit sind diese Verfahren unter wirtschaftliehe« Gesichtspunkt für die Massenproduktion von bohweifldrähten nicht geeignet. Sie sind auBerdem unwirksam für die Beseitigung der beim Ziehen eingeschlossenen Kohlenstoff rücke tände, die aus der Zerseteung oder Aufspaltung der Gleitmittel bei« swischengeschalt·ten Glühen entstanden-waren*

•"is

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Wie oben erwähnt» sind diese Kohlenstoffrückstände schädlich, da «ie die Korrosion und Hydratisierung des Oxydfilms auf dem Draht in feuchter Atmosphäre beschleunigen«

Gleitmittel und Kohlenetoffrückstände zusammen mit dem Oxydfilm und etwas Qrundmetall können duroh Ätzen in Losungen, wie Katriumhydroxyd erfolgreich entfernt werdenο Venn dies Verfahren auch Eingang in die Technik gefunden hat, so war es doch nicht sehr erfolgreich» da es schwer eu steuern ist und eu unbefriedigendem Oberfläehenauesehen führt»

Zusätzlich sind einige Verfahren zum Behandeln von Schweißdraht im US Patent 2 681 402 beschrieben. Allerdings haben diese Verfahren keinen ISrfolg hinsichtlich der Überwindung der oben erwähnten Probleme gehabt» denn in dem Patent ist offenbart, daß der behandelte Draht entweder sofort bei einem Schweiflirorgane benutet oder in einen feuchtigkeitsdichten Behälter rerpaokt warden sollte.

Ziel der ürfindung ist es,ein billiges, rasches und wirtschaftliches Verfahren sum Herstellen eines bchweißdrahtee su schaffen, bei dem die bisher auftretenden Probleme und Nachteile der bekannten Verfahren überwunden und stets porenfrei· Sohweiflraupen von h ,her Qualität erzeugt werden und bei dem keine sohädliohen Verunreinigungen auftreten, die unerwünschte

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Porosität im Sehweißmetall hervorrufen wurden« Dieβer Sohweißdraht ist außerdem frei von wasserstoffhaltigen Verbindungen, die normalerweise in nach herkömmlichen Verfahren erzeugten Drähten vorhanden sind und au Wasserstoffbläachen Iu uchweißmetall führen« Der nach dem erfindungsgemäBen Verfahren behandelte Schweißdraht hat außerdem einen sehr dünnen und gleichmäßigen Oxydfilm auf seiner Oberfläche» welcher gegen Hydra» tisierung in hohem MaSe beständig ist und die Korrosion oder Adsorption von Wasser auf ein Mindestmaß einschränkt, während er andererseits die gewünschten Eigenschaften des aohweißdrahtea nicht beeinträchtigtQ

Dae erfindungsgemäOe Verfahren wird so durchgeführt, daß der Schweißdraht als Kathode durch eine basische Elektroreinigungslösung hindurchgeführt wird» die leitend ist und etwas Aluminium löst«. Die Temperatur de» Laugengefäfies sollte swisohen 50⁰C und dem Siedepunkt der Lösung liegen» Sie Alkalinitat der Lösung kann «wischen 1 36 und 40 # HaOH schwanken«. Andere Hydroxyde, beispielsweise Kalium- oder Ammoniumhydroxyd könnten mit einem vergleichbaren Alkalinitätsgrad verwendet werden» BIe Konzentration gelösten Aluminiums im Laußengefäfl darf 20 Gramm pro Liter nicht übersteigen und liegt Vorzug·- weise nicht über 15. Jiaoh dem Passieren des Laugengefäies wird der Draht duroh Luft geführt» einer Wasserspülung untersogen und dann duroh ein sum Elektropolieren dienendes fliuregefäfl ge-

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führt₀ Zn diesem Gefäß bildet der Draht die Anode. Me eaure Löeung muß leitend und imstande sein, etwae Aluminium ru lesen, Sie Lfleung nuß auch mindeetene 10 £ H₅PO₄ enthaltene Vorauge» weise enthält sie zusätzlich 10 - 90 # H₂SO₄, wobei der Wasser*» anteil ewleohen 0 und 20 # betragen kann« Die Phosphorsäure in der löeung liefert dae nötige Phosphat in einen beim Elektropolieren entstandenen Überssug dee so behandelten Aluminium-Bohweißdrahtee? Vermutlich nimmt diee Phosphat Stellen ein« die normalerweise von Waaeer eingenommen würden, wenn te während der Lagerung adsorbiert würde. Damit ermöglicht das Vorhandensein dee Phosphate eine lange Lagerung des öohweißdrahte ohne Sohutaatmoephäreρ und trot&dem werden la wesentlichen porenfreie üchweiflraupen erhaltene

Die bevorzugte saure Löeung sollte etwa gleiche Mengen

konzentrierter Phosphorsäure und Schwefelsäure enthalten«

Die maximale Menge gelüsten Aluminiums beträgt 20 örama pro Liter und ist vorsugswelse unter 15 β Die anzuwendende Stromdiohte schwankt awieohen 2,69 A/da² und 1076,4 λ/Λ»² {23 ~ 10 000 Ampere pro Quadratfuß), wobei höhere Stromdichten bei Drähten mit größeren Durchmessern verwendet werden»

Maohdem der Draht durch das SäuregefäB geführt wurde, wird er einer Wasserspülung untersogen, getrocknet und sum Versand aufgeepult.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in zweckmäßiger toeise für jeden beliebigen herkömmlichen Alumlniuaschweißdraht verwendet werden. Bine Gruppe, die besondere geeignet ist als Sehweißdraht iat die AlumiiJLum~Eiaen«Silizium--Gruppe,i die Aluminium in einer Menge von 99*30 - 99»99 $ und ala Rest die bei dieser Gruppe normalen Unreinheiten enthält-, doho von 0,1 - 1,5 # insgesamt Eisen plua Silizium ο Eine andere Gruppe enthält von 3 f» - 7 Ji Kupfer, 0,1 jß - 0,5 i» Hangan, 0,05 £ 0,5 ?« Titan, als Rest Aluminium und die für diese Gruppe nor·» malen Unreinheiten« Eine weitere Gruppe enthält 3 # - 14 # Silizium entweder mit oder ohne 3 # - 6 £ Kupfer, ale Beat Aluminium und zusätzlich die normalen Unreinheiten. Koch «ine weitere Gruppe enthält von 2 # - 7 ^ Magnesium, als' Rest Alu» minium und die normalen Unreinheiten» Andere bevorzugte Aluminium« legierungen sind die von 2 $ - 5 it 2ink und von 1 # * 4 i» Magnesium enthaltenden legierungen, Ia allgemeintn ist der AluminiumschweiSdraht eine Legierung auf der Basif von Aluminium, die über 82 ^ Aluminium enthält»

Auf dem Überzogenen AluminiumschveiSarahs findung befindet sich ein sehr dünner überzug» der mit Metall feet verbunden ist und im wesentlichen aue Aluminium» ozyd und einer geringen, aber wirksamen Mtng@ Phosphat _t mindestens OfOOI i* besteht. Der Überzug hat eine Sloke von 10 » 90 Angstrüa-üinheiten und 1st im wessntliohen sin wasserfreies

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Aluminiumoxyd, kann jedoch geringe Konzentrationen anderer

Oxyde enthalten, die von den Legierungselementen beigetragen werden, beispielsweise *&agneeiumoxyd, und auoh kleine Mengen metallisches Aluminium* Der Überzug oder Film ist aiemlioh dünn, auf jeden Fall so dünn, daß er Strom beim Schwelflen durchläßt· Die normale Dicke reicht von 10-90 Angstrom» Einheiten, vorzugsweise 10-60 Angatrön-Einheiteiu

Der überzogene Draht gemäß der Erfindung hat gewisse klare und entscheidende Merkmale» Der Überzug ist im wesentlichen wasserfrei und nicht oder nur langsam hy&ratisierbar« Der überzug wirkt in hohem MaSe echütsend gegen Korrosion»

Der überzogene Draht gemäß der Erfindung 1st sehr be« ständig gegen das Wachsen hydratisisrtsr Öxydkorrosionsprodukte, Diese Beständigkeit ist meßbar in Form der vom SohweiBdraht angenommenen Wassermengs nach einer lagerung von 30 garnen lagan in einer Atmosphäre mit 95 5* relativer luftfeuchtigkeit und bei 37,78° C (100° F), wie in den unten folgenden Beispielen beschriebene

Die Beständigkeit des Sohweifidrahtee gegen die Hydratisierung wird festgestellt, indem man lookers Drahtepulen in einer Atmosphäre von 37,78° C (100° F) und 90 '/» relativer Luftfeuchtigkeit 30 lage lang bewettert. Sohweiflstellen, dia

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mit Draht hergestellt werden^ der dieser Atmosphäre während der angegebenen Zeit ausgesetzt wurde, sollten glatt» einheitlich» blank und porenfrei sein»

Diese spezielle Atmosphäre wurde ausgewählt, da sie die ungünstigsten atmosphärischen Xagerbedingungen wiedergibt, die vorkommen kennen. Aus Gründen der Auswertung erwies sioh die 3O~tägige Dauer als die geeignetste₀ Kürzere Zeiten führten su ungleichmäßiger Hydratisierung von Drähten, die diese Tendenz hatten« Hierbei waren die Ergebnisse aufgesplittert, was 'die Auswertung verschiedener Behandlungen erschwerteο

Ein Bohweifidraht, der 30 Tage lang den angegebenen Teat« Verhältnissen widersteht, ist auch imstande Xagerungszeiten von mehr als 6 Monaten in jeder Atmosphäre, in die er möglicherweise gelangt, au widerstehen«

Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile des erfindungs« gemäßen Verfahrens im Vergleich zu nach den bisher bekannten Verfahren behandelten Aluminiuaschweifidrähtenx

Beispiel I

Tabelle I gibt die radiographisohen Ergebnisse von 5 Gruppen von Sohweiidrähtsn wider, die alle nach bisher bekannten Verfahren hergestellt wurden_Ω Diese Drähte wurden in manchen Fällen

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entfettet, jedoch in keinem Pail gemäß der Erfindung einer Elektroreinigung und Elektropolierung untereogen. Sie stellen verschiedene ii Handel erhältliche Schweißdrähte dar.

In jedem Fall wurden Drähte mit einem Durchmesser von 1,58 mn (1/16 Zoll) verwendet, die aus einer Legierung mit der DIN-Bezeichnung S-AlHg 5 (amerikanische Normbezeichnung Rr. 5356) bestandene Alle Drähte wurden in einer Atmosphäre von'· 37,78° 0 (100° P) in 90 ja relativer Luftfeuchtigkeit während der in Tabelle I angegebenen Zeit bewettert«

Die radiographieohen Bewertungen sind sowohl alphabetiaoh als auch numerisch angegeben* Die Qualität von üchweiQetellen sinkt ab, wenn sowohl die alphabetische als auch die numerische Bewertung steigt» Die gegenwärtigen Normen für euläesige Porosität sind eine alphabetische Bewertung von A- und eine numerische Bewertung von 3 ο

Tabelle I

Vergleich des Forengehalte von Schweißstellen hergestellt mit 5 Drähten, die nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt wurden, nachdem diese Drähte in einer Atmosphäre von 37»78° Q (100° y) und 90 '/" relativer Luftfeuchtigkeit bewettert wurden«

Draht Nr. Schweißstelle Mr» Bewetterung Radiographisohe Be-

	582	672 Stunden	lalpbabetiaon ♦ nu
	584	672 "	merisch )
I	586	672 ·	B (5)
I	736	672 ^M	Ο* (7)
I		B- (6)
I		2 (20)

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	_α Sohweiößtelle Wr₀	Bewetterung	Stunden	1771689
Draht JJr			η	Radiographieohe Be»
			11	wertunß
			ti	Ialphabetisch + nu~
	737	672 ί	It	merleah)
I	67	168	If	2 (20)
II	63	168	Il	C (8)
II	69	168	η	D (11)
II	76	336	ti	D (11)
III	77	336	H	D (11) .
III	10?	720	M	E (13)
III	112	720	Il	B- (6)
III	111	720	Il	2 (20)
III	118	672	H	D (11)
IV	119	672	η	B (5)
IV	682	672	η	B (5)
IV	683	672	ti	B (5)
IV	684	672	Il	B (5)
IV	275	672	η	Βψ (4}
V	276	672	C* (7)
V	277	672	σ (8)
V	278	672	B (5)
V	279	672	Β« (6)
V			B- (6)

Ke geht aus der Tabelle I hervor, daS die Drähte IY oft In erheblich kürserer Zeit als den 720 Stunden eu schlechten üchweiOetellen führten. In vielen Fällen waren die Bewertungen eohon nach nur 168 Stunden (Dreht Kr. II) niedrig» In anderen Füllen (Drohte Nr. I untf III) bestanden starke Schwankungenj

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Z₀B. hatten einige Proben des Drahtes Nr₀ I nach 672 Stunden ' eine radiographiBche Bewertung von 5» während andere aogar

bis zu 20 heruntergingen. Ein wert von 5 liegt unterhalb der Norm ο

Beispiel II

Die Tabelle II gibt radiographische Ergebnisse von 10 Schweißdraht en wieder, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt wurdenο Auch hier wurden Drähte mit einen Durchmesser von 1,58 mm (1/16 Zoll) verwendet, die gleiohfalla aus einer Legierung mit der DIH-Bezeichnung S-AlMg 5 (amerikanische Norabeseiohnung Hr. 5356) bestanden»

Die Drähte 1-10 wurden wie folgt behandelt: Zunächst wurden sie durch ein basisches Elektroreinlgungs«SefäS geführt, in dem der Draht die Kathode bildete<> Der Natriumhydroxydgehalt der Lösung betrug 100 Gramm pro Liter, und die Aluminluokonzentration der Lösung wurde unterhalb 15 Gramm pro Idter gehaltene Die durchschnittliche Stromdichte des Gefäße* betrug 426,26 A/dm² (3960 Ampere pro Quadratfuß)„ Die Temperatur betrug 75⁰C- 3. Die Stromstärk· lag bei 350-10 Ampere, und die Spannung schwankte zwischen 30 - 60 Volt·

Nach einer vnasssrspülung wurden die Drähte in ein saures Elektropolier-uefäß geführt, in dem der bohweißdraht dl· Anode bildete« Das Gefäß enthielt 50 i» Phosphorsäure und 50 * Schwefel«

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Bäure« Der Aluminiuiagehalt der Lösung wurde unterhalb 14 Gramm pro liter gehaltene Die durchschnittliche Stromdichte im Ge-= faß betrug 568,15 A/dm² (3420 Ampere pro Quadratfuß). Die Teeperatur des Säuregefäßes betrug 125- 2⁰C₆

Die Drähte wurden durch beide Gefäße mit einer Geschwindigkeit von 91,44 u/min (300 PuB pro Minute) gefuhrt« Haoh den Verlassen des Säuregefäßee wurden die Drähte durch eine Wasserspülung geführt, dann getrocknet und daraufhin der Atmosphäre von 37*78⁰C (100⁰P) und 90 «6 relativer luftfeuchtigkeit während der in der Tabelle IZ angegebenen Zeiten ausgesetzt*

Die radiographieshen Bewertungen eind sowohl alphabetisch ala auch numerisch angegebene Die Qualität der Schweißstellen nimmt ab, wenn sowohl die alphabetische als auch die numerische Bewertung ansteigt« Die gegenwärtigen Normen für tuläeeige Porosität liegen bei einer alphabetischen Bewertung von A- und einer numerischen Bewertung von 3»

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Tabelle

Draht Nr₀	Schweißstelle Nr.	Bewetterung	Radioßraphiaohe
		(24-etag· Tage)	Bewertung
			i alphat»· ti β ch ♦
			numeriseh)
1	0735	30 Tage	A- (3)
2	0734	30 "	A (2)
3	C733	30 ^M	A (2)
4	0752	30 "	A (2}
5	0731	30 "	Af (D
6	0772	50 "	A (2)
7	C771	50 "	Af (D
8	0770	50 "	Af (D
9	0769	30 "	Af (D
10	0768	30 "	A (2}

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Claims

Ansprüche

1 α Verfahren sum Behandeln von Aluminiumschweißdraht zweck· Erzielung einer möglichst porenfreien Schweißraupe, dadurch geke nnze lohne t , dafl der Draht in einem ersten Verfahrenes shritt durch ein Klektroreinigungs-Gefäß geführt wird? in dem der Draht die Kathode bildet und weIehea eine leitfähige basische Li .sung enthält, die Aluminium mit einem pH-Wert oberhalb 10 löat und eine Alkalinität entsprechend 1 « 40 $> Natriumhydroxyd aufweist, und daß der Draht in einem zweiten Verfahre nee ehr it t durch ein iSlektropolier-Gefäß geführt wird; in den der Draht die Anode bildet und in dem eine leitfähige saure Lösung, die Aluminium löst» mindestens 10 ^S HjPO^ enthält, wodurch ein Schweißdraht erhalten wird, mit dem im wesentlichen porenfreie Schweißstellen nach längerer lagerung ohne Schutsatmoephart oder Aufbewahrung in einem wasserdichten Behälter erzielt werden_e

2 ο Verfahren nach Anspruch 1» dadurch g e k · η η Beichntt ι daß die saure Lösung außer Η,ΡΟ, auch 10 90 1> H₂BO₄ enthält«

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3o Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e « kennzeichnet , daß die saure lösung bis zu 20 £ Wasser enthalt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge» kennzeichnet _v daß die Temperatur der Lösungen im ersten und zweiten Verfahrensschritt swisohen 50⁰C und dem Siedepunkt der lösung beträgt»

5 β Verfahren nach Anspruch 1 bis 4» dadurch ge» kennzeichnet , daß die Stroudiohte zwieohen 2,69 und 1076*4 i*/dm² (25 bis 10 000 Ampere pro wuadratfuß) liegt ο

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichne t , daß der alkalische Stoff bein, ersten Verfahrensschritt Hatrxumhydroxyd 1st ο

7 ο Verfahren nach Anspruch 1 bis S₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Draht nach dem Verlassen des Säurebades gespült, getrocknet und dann gum Versand auf gespult wird ο

8ο Verfahren nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, daß im wesentlichen gleiohe Mengen und H₅PO₄ im zweiten Verfahrenseohritt verwendet werden*

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9„ Verfahren nach AnBpruoh 1 bie 8, dadurch g e ~ kennzeichnet ₉ daß der Aluminiumgehalt der Lösung im ereten Verfahreneeohritt unterhalb 15 Gramm pro Liter liegte

1Oo Verfahren nach Anepruch 1 bie 9» dadurch gekennzeichnet , dall der Aluminiumgöhalt der Lösung im zweiten Verfahrensachritt unterhalb 15 Grame pro Liter liegt.

11 ο Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch ge« kennzeichnet , daß der Draht einer Abspülung mit Waeeer zwischen dem ereten und zweiten Verfahrensschritt unter» zogen wird,

12o Verfahren nach Anepruch 1 bis 10, dadurch ge» kennzeichnet, daß der Draht zwischen dem ersten und zweiten Verfahrensschritt in Luft behandelt wird*

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