DE2063352C3

DE2063352C3 - Stahldraht zum UP-Schweißen von Stahl

Info

Publication number: DE2063352C3
Application number: DE2063352A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Arikawa; Motomi Kano; Naoki Kamakura Kanagawa Okuda
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1969-12-27
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1979-08-16
Also published as: SE365442B; NO131582B; GB1345330A; NO131582C; NL7018790A; US3745294A; DE2063352A1; FR2074278A5; DE2063352B2; ES386811A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stahldraht zum UF'-Schweißen (Unterpulver-Lichtbogenschweißen) von Stahl, der zusammen mit einem Flußmittel verwendet werden kann, um die mechanischen Eigenschaften des abgeschiedenen Metalls beim ein- oder beidseitigen Lichtbogenautomatenschweißen zu verbessern.

Wenn Stähle unter Anwendeung des UP-Verfahrens geschweißt werden, wird wegen der dabei angewendeten großen Hitze die Kristallstruktur des abgeschiedenen Metalls im allgemeinen rauh und seine Kerbschlagzähigkeit ist geringer als bei Anwendung anderer Schweißverfahren. Insbesondere beim einseitigen Lichtbogenautomatenschweißen wird die eingebrannte Form des abgeschiedenen Metalls tiefer und enger als beim normalen UP-Schweißen und wegen der dabei einwirkenden großen Hitze sind auch die mechanischer· Eigenschaften, insbesondere die Kerbschlagzähigkeit, wesentlich schlechter als bei Anwendung eines anderen Schweißverfahrens, selbst wenn ein Flußmittel der gleichen Zusammensetzung beim Schweißen verwendet wird. Beim einseitigen Lichtbogenautomatenschweißen besteht nämlich die Gefahr, daß sich eine Seigerlinie bildet, an der die Kerbschlagzähigkeit geringer ist. Da das Schweißen in der Weise erfolgt, daß in dem Verschweißungsbereich die verschweißte Stahlplatte von der Oberseite bis zur Unterseite zum Schmelzen gebracht wird, d. h. in diesem Bereich eine vollständige Ablösung der Anschlußverbindung auftritt, greift nach der Erstarrung in der Nähe des Schmelzbades eine große Zugbeanspruchung an dem abgeschiedenen Metall an. Auf das Ende der Verbindungsstelle der Stahlplatte wirkt eine große Restspannung ein, wie dies in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellt ist, und gleichzeitig wird eine Drehverformung erzeugt, wie sie in F i g.:> dargestellt ist, die zur Folge hat, daß der geschweißte Stahl extrem spröde wird. Es ist daher zwecklos, wenn bei dem einseitigen Lichtbogenautomatenschweißen nur die Kerbschlagzähigkeit des geschweißten Materials verbessert wird: rs ist vielmehr erforderlich, auch die Bildung der Seigerungslinie so weit wie möglich zu unterdrücken, um die Festigkeit bei hoher Temperatur zu erhöhen.

Zur Erhöhung des Fließpunktes und der Zugfestigkeit des Stahlproduktes sind hochfeste Stähle entwickelt worden und im Handel erhältlich, die einen geringen Gehalt an Niob oder Vanadin, sogenannten Spurenelementen, aufweisen, die schon in verhältnismäßig geringen Mengen eine große Wirkung haben. Diese

ίο hochfesten Stähle haben zwar den Vorteil, daß ihre Herstellungskosten gering sind, sie haben aber auch den Nachteil, daß die geringe Menge der als Zusatzstoffe zugegebenen Elemente die Schweißfähigkeit stark beeinträchtigt Ferner haben sie den Nachteil, daß die Geschwindigkeit des Vermischens des Einbrandes und des Grundwerkstoffes groß ist, wodurch insbesondere das UP-Schweißen stark beeinträchtigt wird, bei dem die Gefahr, daß die schädlichen Spurenelemente in das abgeschiedene Metall übergehen, größer ist als beim Handschweißen. Es ist deshalb außerordentlich schwierig, ein abgeschiedenes Metall zu erhalten, das beim UP-Schweißen von solchen hochfesten Stählen eine gute Kerbschlagzähigkeit aufweist
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Schweißdraht zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, Stahl unter Anwendung des UP-Schweißverfahrens zu schweißen, ohne daß die vorstehend geschilderten Nachteile auftreten, mit dessen Hilfe es insbesondere möglich ist, ein Metall abzuscheiden, das

jo gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine gute Kerbschlagzähigkeit, aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stahldraht zum UP-Schweißen (Unterpulver-Lichtbogenschweißen) von Stahl gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist daß der Stahldraht 0,2 bis 2,5% Mangan, 0,002 bis 0,05% Bor und 0,005 bis 0,5% eines oder mehrerer der Elemente Titan, Aluminium und Zirkonium sowie weniger als 0,2% C, weniger als 0,5% Si weniger ais 0,05% P und weniger als 0,05% S, Rest Fe und herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält

(Alle vorstehenden und nachfolgenden Prozentangaben beziebsn sich, sofern nicht anderes angegeben ist, aufGew.-%.)
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann dieser Stahldraht zusätzlich noch weniger als 5% Nickel, weniger als 1,2% Molybdän und weniger als 6% Chrom enthalten.

Mit dem Stahldraht der Erfindung ist es möglich, die Kristalle des abgeschiedenen Metalls so zu verfeinern,

so daß die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls erheblich verbessert wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Stahldraht zusammen mit einem Flußmittel verwendet, das ein Metallpulver mit einem Anteil von 5 bis 75% Eisenpulver, weniger als 5% Silicium und weniger als 10% Mangan sowie ein nichtmetallisches Schweißpulver mit 15 bis 60% Magnesiumoxid, 3 bis 40% Carbonat und/oder Oxalat, Rest schlackenbildenden Mitteln mit einem Basizitätswert von über 1,0 (ausgedrückt als das Verhältnis von basischem Oxid zu Säureoxid) enthält

Das erfindungsgemäß verwendete Flußmittel stellt eine Mischung aus einem Metallpulver und einem metallfreiem Schweißpulver dar, wobei das Metallpul-

b5 ver aus 5 bis 75% Eisenpulver, bis zu 5% Silicium, bis zu 10% Mangan, wovon 80% Teilchengröße von weniger als 0,84 mm haben, besteht. Das metallfreie Schweißpulver besteht aus 15 bis 60% Magnesiumoxid. 3 bis 40%

Carbonat und/oder Oxalat und zum Rest aus schlackenbUdenden Mitteln.

Mindestens 70% des gesamten Flußmittels haben eine Teilchengröße von weniger als 2,45 mm.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Stahldrahtes ist es möglich, die Kristalle des abgeschiedenen Metalls zu verfeinern und die Qualität und Form der rückseitigen Schweißraupe zu verbessern. Dieser Effekt wird erreicht durch kombinierte Verwendung des Flußmittels der vorstehend angegebenen Zusammensetzung und des Stahldrahtes mit der weiter oben angegebenen Zusammensetzung und zwar insbesondere beim einseitigen Lichtbogenautomatenschweißen. Dadurch wird eine extrem starke Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit in dem geschweißten Bereich erzielt

Nachfolgend werden die Zusammensetzungen des Stahldrahtes und des Flußmittels und die zu verwendenden Korngrößen bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung im einzelnen beschrieben.

1. Suhldraht

Der Mangangehalt bewirkt eine Verbesserung der verschiedenen Festigkeitswerte, die für den geschweißten Bereich gefordert werden, und verhindert die Bildung von Kavernen. Es wird in einer Menge von 0,2 bis 2£% zugesetzt Wenn das Mangan in einer Menge von weniger als 0,2% zugesetzt wird, kann der oben beschriebenene Effekt nicht erzielt werden. Wenn es in einer Menge von mehr als 2,5% zugesetzt wird, wird das geschweißte Metall übermäßig gehärtet und verliert seine Beständigkeit gegen Rißbildung.

Sein Gehalt an Bor wirkt dahingehend, daß die Gußstruktur des abgeschiedenen Metalls extrem verfeinert wird. Es wird wirksam, wenn sein Gehalt 0,002% bis 0,05% beträgt Wenn sein Gehalt jedoch mehr als 0,05% beträgt, treten auf der Oberfläche des abgeschiedenen Metalls manchmal Querrisse auf.

Wenn Ti, Al oder Zr zugesetzt werden, verbindet sich das Bor mit dem Stickstoff unter Bildung von BN, wodurch die Abnahme der Festigkeit verhindert wird. Wenn Ti, Al oder Zr in in einer Menge von weniger als 0,005% zugesetzt werden, wird der Einfluß des Bors nicht wirksam, aber das BN wird in einer nadeiförmigen Struktur im Kristall ausgeschieden, und die Bindungen zwischen den Kristallkörpern werden brüchig. Wenn jedoch Ti, Al oder Zr in einer Menge von mehr als 0,005% zugesetzt werden, wird das Bor wirksam. Wenn es aber in einer Menge von mehr als 0,5% zugesetzt wird, wird die Härte des Metalls derart erhöht, daß es bruchig wird. Dementsprechend liegt der geeignete Bereich bei 0,005 bis 04%.

Der obige Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich zu den obengenannten Zusatzelementen noch bis zu 5% Ni, bis zu 6% Cr und/oder bis zu 1,2% Mo zugefügt werden. Wenn diese Elemente zugefügt werden, werden die Festigkeit bei hoher Temperatur und die Kerbschlagzähigkeit bei Raumtemperatur verbessert Wenn jedoch mehr als 5% Ni, mehr als 6% Cr und/oder mehr als 1,2% Mo zugefügt werden, wird das ausgeschiedene Metall so stark gehärtet, daß die Festigkeit übermäßig groß wird. Nach zahlreichen Versuchen wurde festgestellt, daß von den obengenannten Elementen das Nickel einen guten Effekt mit dem Bor erbringt und daß dieser Effekt besonders ausgeprägt ist. Das Bor selbst hat also die Wirkung, daß es die Gußstruktur verfeinert Um jedoch diesen Effekt beim einseitigen automatischen Lichtbogenschweißen zu erzielen, bei dem sich die Seigerungslinie bildet, ist Ni im obengenannten Mengenbereich erforderlich.

2. Flußmittel

Das Eisenpulver im Flußmittel schmilzt während des Schweißens und wird Teil des abgeschiedenen Metalls. Aus diesem Grunde wird, wenn die gleiche Menge Hitze angewandt wird, die Gesamtmenge des abgeschiedenen Metalls größer, selbst wenn die geschmolzene Menge des Drahtes gleich bleibt Mit anderen Worten: Um die gleiche Menge abgeschiedenes Metall zu erhalten, ist es möglich, die Hitzemenge zu vermindern. Wenn jedoch das Eisenpulver in einer Menge von weniger als 5% vorliegt ist das Ausmaß der Verminderung der Wärmemenge nicht so groß, und wenn das Eisenpulver in einer Menge von mehr als 75% vorliegt wird dessen Betriebsfähigkeit schlechter mit dem Ergebnis, daß es für die praktische Verwendung nicht mehr geeignet ist Da die Kristallkörner (Größe des Ferrit) klein werden, wenn im umgekehrten Verhältnis die angewandte Hitze gering wird, ist deren Effekt groß. Wenn auf der anderen Seite die Menge der im Eisenpulver vorhandenen Verunreinigungen wie FeO, Fe2O3, FejO«, P, C erhöht wird, tritt keine Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit ein. Dementsprechend ist es wünschenswert daß diese

Verunreinigungen in einer Menge von weniger als etwa

10% vorliegen.

Die Form des Einbrandes des geschweißten Teiles

hängt weitgehend von der Korngröße des Eisenpulvers ab.

Mn hat die Wirkung, daß die Zugfestigkeit des abgeschiedenen Metalls erhöht wird, ohne daß es spröde wird. Außerdem wird die Bildung von Kavernen verhindert Deshalb kann eine geringe Menge von Mn erforderlich sein. Wenn jedoch die Menge von Mn über 10% liegt führt es zu einer übermäßigen Härtung und zur Bildung von Rissen.

Si hat hauptsächlich die Wirkung, daß es die

Röntgen-Sicherheit und Betriebsfähigkeit verbessert Wenn jedoch sein Gehalt zu hoch liegt werden die Kristallkörner grob, und dies führt zur Bildung von Rissen. Deshalb soll der Gehalt unter 5% liegen. Die Zusatzelemente Mn und Si sollen, wie bereits oben beschrieben wurde, im Flußmittel zu mindestens 80%, vorzugsweise zu mindestens 90%, in feinen Teilchen von weniger als 0,84 mm vorliegen. Wenn diese Teilchen grob werden, wird die Reaktionszeit am Boden des abgeschiedenen Metalls extrem kurz, und es besteht die Gefahr, daß beim einseitigen Automatenschweißen eine Seigerung stattfindet mit einem tiefen Einbrand und einem großen Temperaturgradienten in der Einbrandrichtung. Demgemäß soll das Zusatz-Legierungspulver in Form von feinen Teilchen vorliegen.

Die obengenannten Metalle, die erfindungsgemäß als Zusatzelemente verwendet werden, können in Form der einzelnen Elemente oder als Legierungen vorliegea Wenn dementsprechend die betreffenden Metallelemente mit Ausnahme des Eisens als Eisenlegierungen zugegeben werden, muß der Eisengehalt dieser

Legierung auf die Menge des Eisenpulvers angerechnet

werden, d. h„ der Eisengehalt der Legierung muß in der

Men^e des Eisenpulvers enthalten sein. Abgesehen von den Metallpuivern enthält das

Flußmittel schlackenbildendc Stoffe, vorzugsweise MgO und Carbonate und/oder Oxalate. Wenn das MgO in einer Menge von weniger als 15% vorliegt, wird die Viskosität der beim Schweißen gebildeten Schlacke

übermäßig klein, und insbesondere beim einseitigen Automatenschweißen wird die Form des Einbrandes pilzförmig mit dem Ergebnis, daß die Kristallkörner dazu neigen, sich horizontal am unteren Teil des Zentrums der Plattenstärkc zu entwickeln. Demgemäß s vird in der Mitte des abgeschiedenen Metalls ein brüchiger Seigerungsabschnitt gebildet. Wenn das MgO in einer Menge von mehr als 60% vorliegt, wird der Schmelzpunkt der Schlacke übermäßig erhöht. Wenn dann das einseitige Automatenschweißen ausgeführt ι« wild, bildet sich abrupt eine Raupe vom sogenannten Birnen-Typ. Wenn der Schmelzpunkt der Schlacke erhöht wird, ist die gebildete Menge der Schlacke unerwünscht niedrig, und die chemische Reaktion mit dem abgeschiedenen Metal! schreitet nicht ausreichend 1<> schnell fort Außerdem wird die Rest-Sauerstoff menge im abgeschiedenen Metall in unerwünschter Weise erhöht

Um die Seigerung der obengenannten im Flußmittel enthaltenen Zusatzelemente weiter zu verhindern, ist es erforderlich, daß das Flußmittel 3-40% Carbonat und/oder Oxalat enthält, um durch deren Zersetzung unter dem Einfluß der Schweißwärme CO- oder CO₂-GaS zu entwickeln. Wenn das CO- oder CO₂-GaS explosiv in der Nähe des Schmelzbades während des Schweißens gebildet wird, wird das geschmolzene Metall gerührt Dadurch wird die chemische Reaktion beschleunigt indem dies dazu beiträgt, feine gebildete Oxide zu flotieren. Wenn jedoch der Gehalt an Carbonaten und/oder Oxalaten unter 3% liegt, ist kein Effekt zu erwarten. Wenn der Gehalt über 40% liegt, wird die Betriebssicherheit stark beeinträchtigt.

Der Rest des Flußmittels besteht aus schlackenbildenden Stoffen. Hierfür werden in der Regel verwendet CaO, Al₂O₃, SiO₂, TiO₂ usw. Es ist jedoch erforderlich, die Basizität d. h. das Verhältnis zwischen dem Gehalt an basischen Oxiden und dem Gehalt an sauren Oxiden, einzustellen. Dieser Wert soll über 1,0 liegen, bezogen auf den Gesamtgehalt an Komponenten in dem Flußmittel. Wenn die Basizität des Flußmittels über 1,0 liegt kann die Sauerstoffmenge herabgesetzt werden, die vorliegt in Form von feinen Einschlüssen als metallische Oxide, hauptsächlich im abgeschiedenen Metall. Die metallischen Oxide (deren Schmelzpunkt unter dem des Eisens liegt) liegen in Form von nichtmetallischen Einschlüssen vor, die sich im Zentrum des abgeschiedenen Metalls ansammeln. Dieses verfestigt sich schließlich beim einseitigen Automatenschweißen mit einer tiefen Einbrandform, wodurch dieser Bereich brüchig wird und die Bildung von Rissen verursacht Wenn jedoch die Basizität über 1,0 liegt, werden diese Einschlüsse vermindert

Die Reaktionsgeschwindigkeit der jeweiligen in Kombination eingesetzten Komponenten wird dadurch erhöht daß das Flußmittel in feinverteilter Form derart vorliegt daß mehr als 70% der Körner des gesamten Flußmittels eine Größe von weniger als 2,45 mm aufweisen. Das Flußmittel wird beim UP-Schweißen in der Weise verwendet, daß es auf die Oberfläche einschließlich der Innenseiten der Fuge des Grundwerk-Stoffes aufgestreut wird. Es kann auch als Flußmittel für die auf der Rückseite gegengeschweißte Naht in Kontakt mit der Rückseite der Fuge verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung, welche die Verteilung der Restspannung im geschweißten Bereich zeigt;

F i g. 2 eine graphische Darstellung, welche das Ausmaß der Drehverformung am Ende der Schweißverbindung zeigt;

F i g. 3A, 3B und 3C Mikrophotographien, welche die Veränderung der Struktur des geschweißten Bereiches zeigen, wenn B und Ni vorliegen oder nicht vorliegen;

F i g. 4 eine graphische Darstellung des Einflusses von Bund Ni;

F i g. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Eisengehalt des Metallpulvers und der Abscheidungsgeschwindigkeit;

F i g. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Eisengehalt des Metallpulvers und der anzuwendenden Wärme;

Fig. 7A, 7B und 7C Querschnitte von geschweißten Bereichen, in denen die Korngröße des Metallpulvers und die Einbrandform des geschweißten Bereiches und der entwickelte Zustand der Kristallkörner gezeigt werden;

F i g. 8 bis 10 Mikrophotographien von erfindungsgemäß erhaltenen geschweißten Bereichen.

Wie bereits ausgeführt wurde, zeigt die Fig.3 Mikrophotographien von verschiedenen Strukturen von geschweißten Bereichen, in denen B und Ni verwendet oder nicht verwendet wurden. Es handelt sich dabei um Mikrophotographien vom Zentrum des abgeschiedenen Metalls nach dem einseitigen Automatenschweißen nach einer Einschichtbearbeitung von 50 kg Zugfestigkeit von 30 mm Stärke, enthaltend 1,2-1,3% Mn, 0,30-0,42% Si und 03-0,27% Mo (Vergrößerung 15Of ach).

F i g. 3A zeigt das geschweißte Material, das kein B enthält und dessen Kerbschlagzähigkeit 3,1 kgm beträgt F i g. 3B zeigt das geschweißte Material, das die gleiche Zusammensetzung wie das Material der F i g. 3A hat jedoch zusätzlich nach 0,005% B enthält Dessen Kerbschlagzähigkeit beträgt 33 kgm. F i g. 3C zeigt das geschweißte Material, das 0,004% B und 03% Ni enthält. Dessen Kerbschlagzähigkeit beträgt 8,7 kgm (in allen Fällen bei -1O⁰C).

Fig.4 zeigt in graphischer Darstellung den Einfluß der Komponenten auf die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls beim Mehrlagenschweißen und beim einseitigen Automatenschweißen. Kurve A betrifft das einseitige Schweißen mit einem Draht vom Mn-Si-Mo-B-Ni-Typ. Kurve B betrifft das Mehrlagenschweißen mit einem Draht vom Mn-Si-Mo-B-Typ. Kurve C betrifft das einseitige Automatenschweißen mit einem Draht vom Mn-Si-Mo-Typ. Aus diesen Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß insbesondere beim einseitigen Automatenschweißen die gemeinsame Verwendung von Ni und B im Draht sehr vorteilhaft ist

F i g. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem Eisengehalt des Pulvers und der Abscheidungsgeschwindigkeit, wenn ein Material bei einer Stromstärke von 700 Amp, einer Spannung von 33 V und einer Geschwindigkeit von 30 cm/Min, geschweißt wird.

F i g. 6 zeigt die Beziehung zwischen dem Eisengehalt des Pulvers und der anzuwendenden Hitze, die erforderlich ist wenn 100 g abgeschiedenes Metall pro Minute unter den gleichen Bedingungen wie in der F i g. 5 erhalten werden sollen.

Fig.7A zeigt den geschweißten Bereich und die Einbrandform des geschweißten Abschnittes und die Entwicklungsrichtung der Kristallkörner, wenn im Metallpulver die Korngrößen so verteilt sind, daß das Verhältnis zwischen Korngrößen über 0,84 mm und Korngrößen unter 0,84 mm 50:50 beträgt Man erhält

einen sehr scharfen Einbrand, wobei die Kristallk■:, ..;::■ sich alle horizontal entwii-^eln und einen ^K"':chigen Seigerabschnitt im Zentrum ues abgeschiedenen Metalls Duden.

Fig. 7B zeigt den geschweißten Bereich und die Einbrandform des geschweißten Bereichs und die Entwicklungsrichiung der Kristallkörner, wenn im Pulver das Verhältnis zwischen den Teilchen mit eim-r Größe von mehr als 0,84 mm und den Teilchen mit einer Größe von weniger als 0,84 mm 20 :80 beträgt. Die Kristallkörner entwickein sich zunächst vom Boden ausgehend nach oben. F i g. 7C zeigt den geschweißten Bereich, wenn 100% der Teilchen eine Korngröße von kleiner als 0,84 mm aufweisen. Die Entwicklung erfolgt von unten nach oben, so daß der brüchige Bezirk in der Mitte extrem schmal wird.

Die nachfolgenden Beispiele zur Erläuterung der Erfindung sind in die Gruppen A und B aufgeteilt. Die ikiipiele der Gruppe A wurden unter Verwendung eines Stahldrahies mit der Zusammensetzung gemäß der Frfindung und eines üblicherweise verwendeten Flußmittels durchgeführt. Die Beispiele der Gruppe B wurden unter Verwendung eines Stahldrahtes gemäß der Erfindung und eines Flußmittels der speziellen Zusammensetzung gemäß der Erfindung durchgeführt.

Gruppe A
Beispiel 1

Es wurde in Kombination mit einem Sinterschweißpulver. wie es üblicherweise verwendet wird, geschweißt. Unter Verwendung von zwei Elektroden wurde das Einlagenschweißen auf beiden Seiten einer Fuge vom X-Tyρ durchgeführt. Die Schweißbedingungen waren folgende:

Vordere Elektrode: Untere Elektrode:

Erste Lage:

Zweite Lage:

(Der Durchmesser des Drahtes betrug in allen Fällen 4,8 mm.)

Vordere Elektrode: Hintere Elektrode: 900A-36V
900 A-40 V

1200A-36V 1
1200A-40V/

42 cm/min.

46 cm/min.

Die Versuchsplatte hatte eine X-Fuge mit 70° Scheitelwinkel. Die Stahlplatte hatte einen Durchmesser von 32 mm. Die Zusammensetzung der Stahlplatte ist in Tabelle 1 angegeben. Die Zusammensetzung des

Tabelle 1

Chemische Zusammensetzung der Stahlplatte (%)

verwendeten Flußmittels ist in Tabelle 2 angegeben, und die Zusammensetzung des Drahtes ist in Tabelle 3 genannt. Die mechanischen Eigenschaften des geschweißten Teils sind in Tabelle 4 zusammengestellt.

Stahlplatte

Bestandteil
C

Mn

Si Nb

0,18

1,43

0,48 0,021

0,023

0,053

Tabelle 2

Zusammensetzung des Flußmittels (Gewichtsteile)

Flußmittel Materialien

Magnesia- Calciumklinker carbonat

Fluorit

Aluminium- Silicasand
oxid

Rutil

Natriumsilikat

Si

33

16

10

17

Tabelle 3

Chemische Zusammensetzung der Stahldrähte (%)

Drähte	Zusammensetzung	Mn	Si	B	Ti	Al	Zr	Ni	Cr	Mo	Fe
	C	0,85	0,15			_					Rest
Wl	0,07	0,95	0,14	0,001	—	0,23	—	—	—	—	Rest
W2	0,06	0,70	0,16	0,002	0,005	—	—	—	—	—	Rest
W3	0,09	0,86	0,16	0,008	0,005	—	—	—	0,30	—	Rest
W4	0,07	0^9	0,17	0,015	0,05	0,04	0,05	—	—	0,20	Rest
W5	0,11	1,12	0,14	0,022	0,50	—	—	—	—	—	Rest
W6	0,08	1,10	0,20	0,010	—	0,51	—	—	—	—	Rest
W7	0,13	1,26	0,13	0,012	0,01	0,02	0,12	—	0,83	—	Rest
W8	0,12	0,65	0,15	0,029	0,02	—	—	—	—	—	Rest
W9	0,06	0,72	0,16	0,035	0,15	0,08	0,07	—	—	—	Rest
WlO	0,07	0,84	0,15	0,016	0,04	—	0,03	—	—	0,50	Rest
WIl	0,15	0,60	0,19	0,048	—	—	—	0,50	—	—	Rest
W12	0,09	1,05	0,13	0,050	—	—	—	—	—	—	Rest
W13	0,12

	Zusi	9	B	20 63	Kerbschiagzähigieii	-20⁰C	352	Zr	Zugversuch	10	iche wie in BeisDiel 1. Es	Mc Fe
	C		0,065			3,0			Zug			- Rest
Fortsetzung	0,07	lmmenset/ung	0,007			3,1		—	festigkeit			- Rest
Drähte	0,08	Mn Si	0,009		-10°C	6,9		—	(kp/cm²)	Ni Cr		- Rest
	0,14	1,15 0,12	—	T,	3,4	10,9	Al	-	60,1			- Rest
W14	0,06	1,15 0,19	—		3,5	14,0		0,03	60,9	— —	- Rest
W15	0,07	1,40 0,21	0,01?	—	8,6	14,7	0,62	—	59,5	— —	- Rest
VV16	0,07	1,75 0,16	0,002	0,61	12,6	10,9	_	0,002	59,8	_	- Rest
W17	0,06	1,63 0,14	0,002	0,2·./	15,5	11,5	0,30	—	61,6	— —	- Rest
W18	0,07	1,19 0,16		0,4ö	16,0	12,2	_		63,2	— —
VV19		1,10 0,14	—	13,3	14,7	—	les abgeschiedenen	63,2	— —
W20		0,90 0,16	0,002	14,5	15,1	—		64,4	— —
W21		Tabelle 4	—	14,1	7,7	—	(kg/m)	62,5
				16,9	8,8			63,3
			Mechanische Eigenschaften c	16,3	9,7			62,7
			Metalls	9,8	10,1		-3O⁰C	63,9
			Ver- ττ r nf-i/-1 Af fit*	11,8	10,6		2,6	64,6	Deh
		WCnUClLl Draht	13,2	3,5		2,5	68,2	nung
			12,2	3,4	5,3	66,4	(%)
			11,9	6,5	9,1	67,2	27
		Wl	3,9	5,3	11,7	64,4	26
		W2	4,2	5,4	11,6	64,3	27
		W3	7,4		9,2	59,8	27
		W4	6,4		9,8	59,3	26
		W5	6,3	10,8	59,1	25
		W6		12,4		26
		W7		12,8	24
		W8		6,9	25
		W9		7,6	25
		WlO	7,7	25
		WIl	8,6	24
		W12	8,8	23
		W13	2,8	20
		W14	2,9	22
		W15	5,2	21
		W16	4,1	23
		Wl 7	4,0	23
		W18		28	Versuchsstückes ist
		W19	28	wurde mit einem
		W20	28
		W21	chemische Zusammensetzung des
		die ele
	Beispiel 2

Es wurde in Kombination mit einem Sinterschweißpulver geschweißt, wie es in bekannter Weise für das einseitige Schweißen verwendet wird. Die Versuchsstücke hatten eine X-Fuge mit 40° Scheitelwinkel an der Vorderseite und 60° Scheitelwinkel an der Rückseite. Die Stahlplatte hatte einen Durchmesser von 32 mm. Tabelle 5 zeigt die Zusammensetzung des Flußmittels (Gewichtsteile). Tabelle 6 zeigt die Zusammensetzung der Drähte. In Tabelle 7 sind die Kerbschlagzähigkeitswerte des abgeschiedenen Metalls angegeben. Die

Tabelle 5

Flußmittel (Gewichtsteile)

50

Kupferhartlölflußmittei enthaltend Eisenpulver nach dem einseitigen Schweißverfahren geschweißt. Die Schweißbedingungen waren folgende:

Vordere Elektrode:
Hintere Elektrode:

1400 A-35 V 1200A-43V

320 m/min

(In allen Fällen betrug der Durchmesser der Drähte 4,8 mm.)

Das hintere Flußmittel, das auf die Kupferunterlage aufgestreut wird, ist das gleiche wie gemäß Tabelle 5.

Flußmittel Material

Magnesia- Calcium- Fluorit Klinker carbonat

Alumi	Silica-	Rutil	Natrium-	Mn	Eisen
niumoxid	sand		siiikat		pulver

33

10

17

It

Tabelle 6

Chemische Zusammensetzung des StabHrahtes (%)

Drähte	Bestandteile	Mi,	Si	B	Ti	Al
	r	0,25	0,48
W22	0,06	0,20	0,41	0,018	—	—
W23	0,07	0,35	0,30	0.017	0,10	0,20
W?4	0,06	0,40	0,39	0,025	U,25	0,10
W25	0,07

0.05

Rest Rest Rtst Res!

Tabelle 7

Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls

(Durchschnitt von drei Versuchen)

Verwendeter	Kerbschlagzähigkeit (kg m)	-20° C	-30° C
Draht	-10^cC	2,2	1,8
W22	2,8	5,4	4,2
W23	6,8	6,9	5,6
W24	8,6	8,2	6,3
W25	9,8

Harz enthielt. Das Versuchsstück haue eine X-Fuge mit einem Scheitelwinkel von 40°. Die Stahlplatte war 25 mm stark. Tabelle 8 gibt die Zusammensetzung der Stahlplatte an. in Tabelle 9 ist die Zusammensetzung des Flußmittels angegeben. Tabelle 10 enthält die Zusammensetzung der Drähte. Tabelle 11 zeigt Beispiele von Kerbschiagzähigkeitswerten der abgeschiedenen Metalle. Die Schweißbedingungen waren folgende:

Vordere Elektrode:
Hintere Elektrode:

1200A-24V
1200A-40V

40 cm/min

Beispiel

Es wurde einseitig geschweißt unter Verwendung eines Schmelzschweißpulvers, das ein hiteehärtbares

Tabelle 8

Chemische Zusammensetzung der Stahlplatte (%) (Die Durchmesser der Drähte der vorderen und hinteren Elektroden betrugen 4,8 bzw. 6.4 mm.)

Stahlplatte

Bestandteile C

Mn

Si Nb

Fe

0,17

1,41

0,46 0,020

0,022

0,052

Rest

Tabelle 9 Zusammensetzung des Flußmittels (%) Flußmittel

Bestandteile SiO₂

MnO

CaO MgO

Al₂O₃

CaF₂

TiO₂

38

22

20 10

Tabelle 10 Chemische Zusammensetzung der Stahldrähte (%) Stahldraht

Bestandteile C Mn

Si Ti

Al

Fe

W26	0,08	1,85	0,03	—	—	—
W27	0,07	1,90	0,03	0,017	—	—
W28	0,09	1,88	0,04	0,016	0,10	0,20
W29	0,07	1,86	0,03	0,035	0,25	0,15

0,05

Rest
Rest
Rest Rest

Tabelle 11 Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls

(Durchschnitte von drei Versuchen)

Verwendeter	Kerbschlagzähigkeit (kg m)	-20° C	-30° C
Stahldraht		2£	2,1
	-10-C	6,6	5,3
W26	3,6	83	7,0
W27	8,2	10,8	8,8
W28	93
W29	12,4

Wie aus Tabelle 7 von Beispiel 2 und Tabelle 11 von Beispiel 3 ersichtlich, hat das einseitige Schweißen eine gegenüber dem beidseitigen Einlagenschweißen eine äquivalente Wirkung. Außerdem ist die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls, das durch Schweißen mit dem kein Bor enthaltenden Draht erhalten wurde, sehr niedrig, während die des abgeschiedenen Metalls, welches Bor enthält, erheblich verbessert ist Die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls, das mit dem Draht geschweißt wurde, der Bor und eines oder mehrere der Metalle Ti, Al und Zr enthält, ist noch

stärker verbessert im Vergleich mit dem Metall, das nur Bor enthält

Beispiel 4

Es wurde mit einem Stahldraht geschweißt, der Ni, Cr und Mo enthält Damit wurden ein Tieftemperaturstahl und ein hochfester Stahl geschweißt, die benötigt werden für hohe Kerbschlagzähigkeitswerte bei extrem tiefen Temperaturen. Das Schweißen wurde durchgeführt unter Verwendung eines Stahldrahtes, der die obengenannten Elemente enthält Vom abgeschiedenen Metall wurden die nachfolgend angegebenen mechanischen Eigenschaften erhalten.

Das Versuchsstück hatte eine X-Nut mit 70°

Tabelle 12

Chemische Zusammensetzung der Stahlplatte (%)

Scheitelwinkel (auf der Vorder- und Rückseite).
Stahlplatte war 20 mm stark. Tabelle 12 gibt
chemische Zusammensetzung der Stahlplatte an. Tab Ie 13 gibt die Zusammensetzung des Flußmittels an. Tabelle 14 sind die Zusammensetzungen der Dräl angegeben. In Tabelle 15 sind die Kerbschlagzähigke: werte des Tieftemperaturstahles und in Tabelle 16
mechanischen Eigenschaften des hochfesten Stahl zusammengestellt Es wurde ein neutrales Schme; schweißpulver verwendet Die Schweißbedingung waren folgende:

Erste Lage: 690A—35A—35 cm/min.
Zweite Lage: 780A-36V-35 cm/min.
(Der Durchmesser der Drähte betrug 4,8 mm.)

Stahlplatte

Bestandteile
C Mn

Si

Cr

Mo

Fe

S4 0,1! 0,55 0,27 0,013 0,010 3,28 - - Rest

(Tieftemperatur-Stahl)

S4 0,15 0,58 0,30 0,015 0,017 - 5,03 0,51 Rest

(hochfester Stahl)

Tabelle 13

Zusammensetzung des Flußmittels (%)

Flußmittel

Bestandteile
SiO₂

MnO

CaO

Al₂O₃

CaF₂

TiO₂

40

19

10

Tabelle 14

Chemische Zusammensetzung der Drähte (%)

Drähte	Bestandteile	Mn	Si	B	Ti	Al	Zr	Ni	Cr	Mo	Fe
	C	1,90	0,04	0,012	0,25	0,05					Rest
W30	0,12	1,90	0,03	—	—	—	—	2,30	—	0,60	Rest
W31	0,09	1,85	0,03	0,012	0,25	—	—	2,10	—	0,55	Rest
W32	0,10	1,95	0,03	0,013	—	0,10	0,20	2,15	—	0,88	Rest
W33	0,11	2,00	0,03	0,013	—	0,25	0,05	2,10	—	1,20	Rest
W34	0,10	1,93	0,04	0,014	0,15	0,10	—	0,48	—	0,52	Rest
W35	0,09	2,10	0,05	0,013	0,20	—	0,20	1,03	—	0,55	Rest
W36	0,11	2,02	0,05	0,014	0,25	0,10	—	2,78	_	0,50	Rest
W37	0,10	1,98	0,06	0,012	_	0,25	0,10	4,00	—	0,54	Rest
W38	0,12	2,35	0,04	—	—	—	_	—	1,42	0,51	Rest
W39	0,12	?,31	0,04	0,015	—	—	—	_	1,39	0,49	Rest
W40	0,12	2,29	0,03	0,015	0,20	—	0,05	—	1,38	0,49	Rest
W41	0,13	2,35	0,03	0,014	0,35	—	—	—	2,40	0,50	Rest
W42	0,12	2,50	0,04	0,013	0,10	0,25	—	—	3,35	0,49	Rest
W43	0,13	2,41	0,04	0,015	—	0,30	0,10	—	4,50	0,30	Rest
W44	0,12	ο in	t\ni	nn\A	no=;	η in	n?n	—	6.00	0.11	Rest
	0 !3

Tabelle 15	I	-80° C	-100°C	hochfesten i	Zugversuch	Dehnung
	Kerbschlagzähigkeit (kg m)	4,1	2.8		Zug
		2,2	1,1	Stahls	festigkeit	(0/0)
	-60⁰C	6,5	5,6	bei 720—750°C zum Entspannen)	(kg/mm²)	29
Kerbschlagzähigkeit des Tieftemperaturstahls	5,6	6,7	5,8	Kerbschlagzähigkeit	60,6	28
(Durchschnitt von 3 Versuchen)	3,8	6,8	6,1	(kgm)	61,0	28
Verwendeter	8,9	4,9	3.8		61,4	27
Stahldraht	9,1		£s wurde die S-3-Stahlplatte verwendet.	+ 20°C 0⁰C	63,2	26
	9,4			6,4 4,5	65,3	25
W30	7,0		: Eigenschaften des	10,6 7,5	67,4	24
W31			15,9 13,6	69,2
W32	15,2 13,6
W33	14,8 12,9
W34	14,3 12,6
W35	14,0 12,1
Anmerkung: I
Tabelle 16
Mechanische
(angelassen 1
Ver
wendeter
Draht

W39
W40
W41
W42
W43
W44
W45

Anmerkung:

1. Die Kerbschlagzähigkeitswerte sind die Durchschnitte von drei Stählen.

2. Es wurde S-4-Versuchsstück verwende;.

Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, daß dann, wenn eine geringe Menge B und eins oder mehrere der Metalle Ti, Al und Zr zum Metall gegeben werden, die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls erheblich verbessert wird. Die Kerbschlagzähigkeit der Drähte WI3 und W14, die nur B enthalten, sind gut. Wenn man die Kerbschlagzähigkeit dieser Drähte mit denjenigen der Drähte W6 und WlO vergleicht, die B und eines oder mehrere der Metalle Ti, Al und Zr enthalten, stellt man fest, daß die Kerbschlagzähigkeit der abgeschiedenen Metalle, die mit den Drähten W6 und WlO erhalten wurden, gegenüber den Werten der mit den Drähten W13 und W14 geschweißten Metalle weiter verbessert sind, obwohl die Drähte W6 und WlO eine geringere Menge B enthalten.

Aus den Mikrofotographien (F i g. 8 bis 10) kann man ersehen, daß große Ferrit-Kristalle im abgeschiedenen Metall zurückbleiben, das durch Schweißen mit dem Draht Wl (Fig.8) erhalten wurde, der kein B, Ti, Al oder Zr enthält. Dagegen liegt fast kein Ferrit im abgeschiedenen Metall vor, das unter Verwendung des Drahtes Wl 3 geschweißt wurde, der nur B enthält (Fig.9), und das mit dem Draht WlO (Fig. 10) geschweißt wurde, der B und eines oder mehrere der Metalle Ti, Al und Zr enthält, wodurch sehr feine Strukturen erhalten wurden.

Es ist ganz eindeutig, daß Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff usw. die Kerbschlagzähigkeit des abgc schiedenen Metalls sehr nachteilig beeinflussen. Selbst wenn nur B zugefügt wird, wird die Korngröße der Kristalle extrem fein. Aufgrund der Tatsache, daß die genannten Elemente den erwähnten nachteiligen Effekt haben, wird jedoch die Wirkung des B etwas vermindert, und das B selbst verbindet sich hauptsächlich mit dem Stickstoff, der im abgeschiedenen Metall vorhanden ist, unter Bildung von BN mit der Wirkung, daß der Effekt des B merklich vermindert wird. Aus diesem Grunde

ίο muß, um nur durch Zusatz von B eine hohe Kerbschlagzähigkeit zu erreichen, die zugefügte Menge an B erhöht werden. Dies hat zur Folge, daß eine hohe Zugfestigkeit erhalten wird, was jedoch dazu führt, daß das abgeschiedene Metall manchmal Risse enthält.

Auf der anderen Seite wird die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls überhaupt nicht verbessert, wenn Ti, Al und Zr zu dem Draht gegeben wird, der kein B enthält, obwohl eines oder mehrere der Metalle Ti, AI und Zr eine starke Entsäuerung und Stickstoffentfer-

:-o nung bewirken. Dies ist ersichtlich aus den Ergebnissen, die mit den Drähten Wl7 und Wl8 gemäß Tabelle 4 erhalten wurden. Wenn jedoch eine geringe Menge von einem oder mehreren der Metalle Ti, Al und Zr zu einem Draht gegeben wird, der B enthält, wird dadurch verhindert, daß sich das B mit dem Stickstoff unter Bildung von BN verbindet. Dies hat zur Folge, daß der Effekt des B groß wird und daß der nachteilige Effekt des Stickstoffs auf das abgeschiedene Metall weitgehend beseitigt wird.

Wenn eins oder mehrere der Metalle Ti, Al und Zr zu dem Stahldraht gegeben wird, der eine große Menge B enthält, wird dessen Zugfestigkeit erhöht. Die Kerbschlagzähigkeit wird jedoch nicht so stark verbessert, wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, die mit den Drähten W15 und W16 gemäß Tabelle 4 erhalten wurden. Mit anderen Worten: Wenn eines oder mehrere der Metalle Ti, Al und Zr in gewissem Ausmaß zu dem B enthaltenden Draht gegeben wird, wird die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls stark verbessert, jedoch stehen dessen Effekt und die zugefügte Menge nicht in einem besonderen Verhältnis zueinander, d. h. die Zugabe einer größeren Menge hat nicht einen größeren Effekt zur Folge. Auf der anderen Seite ist durch einen Vergleich der Drähte W3, W7 und WlO mit den Drähten W13 und W14 in Tabelle 4 klar ersichtlich, daß die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls um so größer wird, je mehr B zugefügt worden ist. Selbst dann, wenn eine geringe Menge von Ti, Al und/oder Zr zusammen mit B im Draht enthalten ist,

■3d wird die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls erheblich verbessert. Dies gilt auch dann, wenn die Menge von B gering ist. Dementsprechend führt der Zusatz von Ti, Al und/oder Zr nicht zu einer übermäßigen Härtung des abgeschiedenen Metalls hinsichtlich dessen Zugfestigkeit, und es tritt nicht die Gefahr auf, daß sich im Metall Risse bilden, wobei dennoch eine hohe Kerbschlagzähigkeit erhalten wird.

Die Ergebnisse der Tabelle 4 können wie folgt zusammengefaßt werden:

a) Der Zusatz von 0,001 % B zum Stahldraht hat keine Wirkung auf die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls. Ein Zusatz von 0,002% B hat jedoch eine solche Wirkung. Wenn das B jedoch in ti ι einer Menge von mehr als 0,050% zugefügt wird,

wird die Zugfestigkeit des abgeschiedenen Metalls außerordentlich hoch, wodurch manchmal Risse verursacht werden.

b) Wenn Ti, Al und/oder Zr in einer Menge von insgesamt mehr als 0,002% zugefügt werden zu einem Draht, der mehr als 0,002% B enthält, wird die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls erheblich verbessert Wenn jedoch Ti, Al und/oder Zr in einer Menge von mehr als 0,50% vorliegen, wird die Zugfestigkeit des abgeschiedenen Metalls übermäßig erhöht

c) Wenn eines oder mehrere der Elemente Mo, Ni usw. im Draht vorliegen, der B und Ti, Al und/oder Zr enthält, wird durch den synergischen Effekt die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls weiter verbessert

d) Selbst dann, wenn Ti, Al und/oder in einem Draht vorliegen, der kein B enthält, wird die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Materials nicht verbessert.

Mo wird zugefügt, um die Festigkeit und Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls zu verbessern. Ni wird zugefügt, um die Kerschlagzähigkeit des Metalls bei extrem tiefen Temperaturen zu verbessern, und Cr wird zugefügt, um die Festigkeit des Metalls zu erhöhen.

Wie aus den in Tabelle 15 zusammengestellten Ergebnissen ersichtlich ist, wird in dem Ausmaß, in dem der Gehalt an Mo in den Drähten W32, W33 und W34 erhöht wird, deren Kerbschlagzähigkeit entsprechend verbessert. In dem Ausmaß, in dem der Gehalt an Ni in den Drähten W35, W36, W32, W37 und W38 ansteigt, wird deren Kerbschlagzähigkeit verbessert Bei Vergleich des Drahtes W31 mit dem Draht W32 ist ersichtlich, daß Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls, das mit dem Draht geschweißt ist, der B und Ti, Al und/oder Zr enthält, verbessert ist.

Aus Tabelle 16 ist ersichtlich, daß mit einer Erhöhung der Menge an Cr die Festigkeit des abgeschiedenen Metalls entsprechend erhöht wird. Bei einem Vergleich des Drahtes W39 mit dem Draht W40 ist ersichtlich, daß

ίο die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls, das mit dem B enthaltenden Draht W40 geschweißt wurde, verbessert ist, und daß die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls, das mit dem Draht W41 geschweißt ist, der B und Ti, Al und/oder Zr enthält, noch besser als diejenige des mit dem Draht W40 geschweißten Metalls ist

Wenn B und Ti, Al und/oder Zr zusammen mit Cr im Draht enthalten sind, kann die Festigkeit des abgeschiedenen Metalls, das mit einem solchen Draht geschweißt ist, erhöht werden, ohne daß die Kerbschlagzähigkeit des abgeschiedenen Metalls herabgesetzt wird.

Gruppe B
Beispiel 5

Die Zusammensetzungen der Grundwerkstoff-Stahlplatte, des Flußmittels und der Elektrodendrähte, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind in Tabellen 17 und 18 angegeben.

Tabelle 17

Chemische Zusammensetzung der Grundwerkstoff-Stahlplatte (%)

Stahlplatte
C

Mn

Si

Nb

Fe

1,36

0,44

0,021 0,017

0,047

Rest

Tabelle 18

Zusammensetzung der Sinterschweißpulver (%)

	Magnesia	Calcium-	Fluorit	Aluminium	Silica-	Calcium-	Eisen
	klinker	carbonat		oxid	sand	oxalat	pulver
F5	29,0	14,9	8,5	8,2	13,5		10,8
F6	9,1	16,5	9,4	6,5	4,0	5,3	39,6
F7	13,8	4,2	0,3	0,1	0,1	2,1	69,8
F8	18,3	6,2	3,4	9,1	3,0	—	50,0

Tabelle 18 (Fortsetzung)

FeSi

FeMn

Natriumsilicat

Basizität

Korngröße

1,6
1,6

2,1
2,9

3,2
3,5

3,9
2,9

2,46
1,80

7,90
1,64

unter 2,45 mm 85%
unter 2,45 mm 95%
unter 2,45 mm 90%
unter 2,45 mm 75%

In diesem Beispiel wurde ein Metallpulver von Fe-Si verwendet. d;is zu 95% eine Korngröße von unter 0,84 mm enthielt. Das Metallpulver Fe-Mn bestand zu 98% aus einer Korngröße unter 0,84 mm und das Eisenpulver zu 85% ans einer Korneröße von unter 0,84 mm.

	19	20	Si	Mn	P	S	63	Tabelle	17	Es wurde nach dem	wobei	die in	FCB Einseiten-Schwei-	352	Zn	Al	20	Mo	I	Fe	1350A-35V-36 cm/Min.	24 cm/Min.,	Flußmittel	Kerbschlagzähigkeit (kg m)	-20°	2,1	gebildet	2,8	-30° C	Zugfestigkeit	Dehnung
			03	2,24	0,018	0,012		X-Fuge mit	Ben geschweißt,	und die in	Tabelle	Tabelle 18 genannten							Rest	110OA-50V-36 cm/M in.	Flußmittel F16 verwendet wurde, 32 cm/Min.		-10°<	5,6			3,1	4,3	*(kg/mm)**	(%)
Tabelle 19			0,13	138	0,016	0,013		45° Scheitelwinkel (Vorderseite) und 60° Scheitelwinkel 35	Flußmittel	wurden. In Tabelle	19 genannten Drähte		0,06	0,31		—		Rest		Flußmittel Fl7, und 42 cm/Min., wenn das	F7	7,8	6,1		gebildet (Querrisse)	2,5	4,8	61,2	27
Chemische		Zusammensetzung der Elektrodendrähte	0,18	0,98	0,021	0,016	(%)	(Rückseite)	verwendet	20 sind die erhaltenen		0,36	0,02		—		Rest	Die Schweißgeschwindigkeit betrug	Fl 9 verwendet wurde.	F7	8,1	5,2			5,1	4,1	60,3	28
Draht		Bestandteile	0,20	0,64	0,018	0,016		Kerbschlagzähigkeiten und Zugfestigkeiten zusammen- 4o		0,08	0,08	Ni Cr	—		Rest	wenn das		F7	6,8	5,5			5.5	3,8	57,8	28
	C	0,45	1,95	0,031	0,012	B	Tabelle 20	Ti	0,21	0,21	4,8	—	Rest	wenn das	Kerbschlagzähigkeiten und Zugfestigkeiten der abgeschiedenen Metalle	F7	7,3	5,0			4,0	3,5	58,2	29
W46	0,04	0,02	1,95	0,018	0,015	0,003		0,48	0,12	0,08	3,9 -	—	Rest	Flußmitte	Draht	F6	6,4	4,9			4,5	3,6	60,9	24
W47	0,10	0.G3	3,20	0,014	0,013	0,021		0,08	0,10	0,05	3,1	—	Rest			F5	5,9	4,3			5,0	2,5	61,2	24
W48	0,08	0,01	0,12	0,018	0,012	0,010		0,01	0,21	0,03	2,4	—	Rest		W46	F7	4,5	Gasblasenhohlräume ί					65,4	23
W49	3,12	0,10	0,84	0,015	0,012	0,048		0,15	0,04	0,21	1,0 -	—	Rest		W47	F8		2,8		5,3	1,6
W50	0,13	0,08	0,94	0,018	0,012	0,008		0,02	0,12	0,21	0,3	—	Rest	W48	F8		Risse		5,5		57,3	27
W51	0,10	0,58	1,24	0,012	0,010	0,036		0,12	0,08	0,18	— —	—	Rest	W49	F5		3,6	gebildet		2,1
W52	0,12	0,12	0,94	0,017	0,014	0,021	0,12	0,01	0,01	— —	—	Rest	W50	F7		4,5			1,9	61,2	24
W53	0,06	0,10	Ul	0,016	0,012	0,021	0.02	0,08	0,08	— —	—	Rest	W51	F7		3,3			1,6	56,4	21
W54	0,08	0,08	1,15	0,018	0,015	0,0011	l· 0,03	0,03	0,70	— —	0,60	Rest	W52	F6		6,6		3,5	67,1	24
W55	0,12	0,12	1,18	0,021	0,014	0,061	0,12	0,06	0,08	— —	1,12	Rest	W53	F5		6,9		3,9	61,2	26
W56	0,18	0,10	1,15	0,021	0,016	0,025	0,08	0,03	0,03	— —	1,30	Rest	W54	F6		4,8		3,6	64,5	24
W57	0,10	0,06	1,38	0,016	0,015	0,017	0,02	0,02	—	— —	—	Rest	W55	F7	6,4		3,3	70,4	18
W58	0,12	0,03	Ul	0,024	0,014	0,018	0,48	0,15	—	0,42 -	-■	Rest	W56	F7	5,5		3,3	6i,2	24
W59	0,09	0,24	1,08	0,028	0,018	0,024	0,12	0,04	0,18	2,38 -	—	Rest	W57	F6	Risse			t2 A	24
W60	0,07	0,21	1,05	0,012	0,010	0,031	0,12	0,05	0,12	— —	—	Rest	W58	F7	6,4		4,5
W61	0,06	0,14	0,78	0,021	0,012	0,040	0,12	—	0,14	- 2,50	—	Rest	W59	F7	5,8		4,7	bl.3	27
W62	0,10	0,03	0,64	0,025	0,016	0,014	0,10	0,14	—	1,50 5,10	—	Rest	W60	F6					27
W63	0,10	0,12	0,64	0,017	0,014	0,12	0,08	0,09	0,11	- 6,38	0,83	Rest	W61
W64	0,12		Das Versuchsstück war eine		0,014	—			0,83 -	gestellt. Die Schweißbedingungen waren folgende:	W62
W65	0,14	platte von	0,012	0,21		3,14 -		W63
W66	0,10		0,021	0,12		4,52 -		W64
W67	0,12	0,043	0,03		0,02 0,54		W65
W68	0,13	0,040	0,08			Vordere Elektrode	W66
	Grundwerkstoff-Stahl-			Hintere Elektrode:
	32 mm Stärke mit der in
	angegebenen Zusammensetzung mit einer

	21	für die	20	63 352	-30'C	22	Dehnung
KorisL-tzunp	Flußmittel					Zugfestigkeit	W
Draht		Kerbschlagzahigkt	:i: (kg m)	4.3	(kg/mm')
	ho	-10 C	-20⁰C	>2,8		24
we 7	F7	Risse gebildet		■-; te von fünf	60,9
VV68		7,8	5,5	I₁IIi¹I I
AB Std.	Werte	>5,3	>4.1		Versuchsstücken.)
(Die angegebenen		Kcrbschlagzahigkc'¹ lind
		Hier/u 4 Blint /cichivir

Claims

Patentansprüche:

1. Stahldraht zum UP-Schweißen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht 0,2 bis 23% Mangan, 0,002 bis 0,05% Bor und 0,005 bis 03% eines oder mehrerer der Elemente Titan, Aluminium und Zirkonium sowie weniger als 0,2% C, weniger als 03% Si, weniger als 0,05% P und weniger als 0,05% S, Rest Fe und herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält

2. Stahldraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich weniger als 5% Nickel, weniger als 1,2% Molybdän und weniger als 6% Chrom enthält.

3. Stahldraht nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zusammen mit einem Flußmittel verwendet wird, das ein Metallpulver mit einem Anteil von 5 bis 75% Eisenpulver, weniger als 5% Silicium und weniger als 10% Mangan sowie ein nichtmetallisches Schweißpulver mit 15 bis 60% Magnesiumoxid, 3 bis 40% Carbonaten und/oder Oxalaten Rest schlackenbildenden Mitteln mit einem Basiszitätswert von über 1,0 enthält.