NL1004444C2 - Draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni type. - Google Patents

Description

Titel: Draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING veld van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een draad 5 met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van Cr-Ni-type roestvrij staal, dat wordt toegepast voor het lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type, superieur is in corrosieweerstand van het gelaste metaal en de werkbaarheid van het lassen in alle posities kan 10 verbeteren.

Beschrijving van de verwante techniek

Roestvrijstaal met een hoog stikstofgehalte, zoals SUS304N2 en SUS329J3L etc., heeft een hoge corrosieweerstand 15 en een hoge sterkte. Het is daarom algemeen toegepast als sterktedeel in de bouw, structuurdeel van verschillende tanks, waterschuiven etc.

Bij het lassen van deze delen wordt een lasmateriaal dat een vergelijkbare samenstelling met een basismateriaal 20 heeft algemeen en veelvuldig toegepast. Een groot aantal soorten staaldraden zijn aanwezig vergelijkbaar met het basismateriaal. Anderzijds zijn verschillende methoden als lasmethode hiervoor toegepast, in het bijzonder is lassen door middel van een draad met een kern met flux algemeen 25 toegepast.

Met betrekking tot draad met een kern met flux voor het lassen van roestvrij staal van het hoge stikstof Cr-Ni-type, toegepast voor het lassen van het basismetaal van hoog stikstofgehalte, is in recente jaren een verbetering van de 30 werkbaarheid bij het lassen geëist vergelijkbaar met de draad met een kern met flux met laag stikstofgehalte. In het bijzonder wanneer er een beperking in configuratie van het 1004444 i 2 deel, de mal en zo verder of wanneer een structuurdeel moet worden gebouwd door lassen, wordt goede werkbaarheid bij het lassen in verticale posities en het lassen in bovenhandse posities noodzakelijk, omdat het lassen in alle posities 5 nodig is voor het lassen van dergelijke delen. In concreto zijn namelijk de ontwikkeling van een draad met een kern met flux die een superieure boogstabiliteit, slakverwijderende eigenschappen, kraalvorm en slakbedekking bereikt zeer gewenst.

10 Een draad met een kern met hoge stikstofflux voor het lassen van roestvrij staal die de laswerkbaarheid bij het lassen in verticale posities lean verbeteren door het beperken van het gehalte van specifieke verbindingen in de flux in geschikte mate, is daarom voorgesteld (Japanse niet-15 beoordeelde octrooipublicatie (Kokai) No. Heisei 3 (1991)-264194).

Wanneer het stikstofgehalte in de draad hoog wordt, kunnen de slakverwijderende eigenschappen echter verlaagd worden en de kraalvorm bij het lassen in de bovenhandse 20 positie kan achteruit gaan. Anderzijds is een lasstroom toepasbaar voor het lassen in verticale positie beperkt in de mate van 120 A om toegelaten lasomstandigheden tamelijk smal te maken. Daarom wordt in de praktijk bij het lassen in de bouw de toepassing van draad beperkt en wordt grote 25 lasvaardigheid noodzakelijk. Dienovereenkomstig is er een sterke vraag naar de ontwikkeling van roestvrijstalen draad met een kern met hoge stikstofflux voor het lassen in alle posities, die het toepasbare stroombereik kan verbreden, goede werkbaarheid kan bereiken en de werkefficiêntie kan 3 0 verbeteren.

Anderzijds is een draad met een kern met flux voor het lassen van roestvrij Cr-type die een goede laswerkbaarheid bereikt alsmede een verbetering in anti-barsteigenschappen en taaiheid voorgesteld (Japanse niet-beoordeelde octrooi-35 publicatie No. Heisei 3 (1991)-42915). In een dergelijke draad bevindt het stikstofgehalte zich echter in het gebied 1 0 0 4 4 4 4 3 van 0,02 tot 0,06 gew.%, en is aldus niet toepasbaar voor het lassen van roestvrij staal met hoge stikstof Cr-Ni-type.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding 5 een draad met een kern met hoge stikstofflux te verschaffen voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type, die een hoge corrosieweerstand van het gelaste metaal kan bereiken, en goede laswerkbaarheid in alle posities kan verschaffen.

10 Volgens één aspect van de uitvinding, bevat een draad met een kern met hoge stikstoffluxkern voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type, gevormd door het vullen van een flux in een roestvrijstalen schede: 15 N en stikstofverbinding (totale omgerekende waarde van N): 0,05 tot 0,30 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad, in de schede en de flux; en

TiC>2: 4,0 tot 8,0 gew.%; ZrC>2: 0,5 tot 4,0 gew.%; SiC>2: 0,05 tot 1,5 gew.%; AI2O3: 0,05 tot 1,5 gew.%; metaalfluoride 20 (omgerekende waarde van F): 0,02 tot 0,7 gew.%; en metaal-carbonaat: minder dan of gelijk aan 1,0 gew.%, waarbij een gehalte van AI2O3 en S1O2 in totaal beperkt is tot minder dan of gelijk aan 2,5 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad in de flux.

25 Volgens een ander aspect van de uitvinding bevat een draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrijstaal van het Cr-Ni-type, gevormd door het vullen van een flux binnen een roestvrijstalen schede: 30 N en stikstofverbinding (totale ongerekende waarde van N): 0,05 tot 0,30 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad in de schede en de flux; T1O2: 4,0 tot 8,0 gew.%; Zr02: 0,5 tot 4,0 gew.%; S1O2: 0,05 tot 1,5 gew.%; AI2O3: 0,05 tot 1,5 gew.%; en metaal- 35 fluoride (ongerekende waarde van F): 0,02 tot 0,7 gew.%; 1004444 4 waarbij een gehalte aan Al203 en Si02 in totaal beperkt is tot minder dan of gelijk aan 2,5 gew.%, en metaalcarbonaat als een onzuiverheid beperkt tot minder dan of gelijk aan 1,0 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad, in 5 de flux.

Aannemende dat de gehalten aan Zr02, Al203 en Si02 in de schede en de flux ten opzichte van de totale hoeveelheid van de draad respectievelijk [Zr02] , tAl203] en [Si02] is, is een waarde A afgeleid door een vergelijking (A * ([Zr02] + 10 [A1203]) / [Si02]) bij voorkeur groter dan of gelijk aan 0,7.

Het heeft ook de voorkeur dat een totale hoeveelheid aan gehalten van Nb en V, betrokken op het totale gewicht van de draad in de schede en flux beperkt is tot minder dan 0,3 gew.% en, aannemende dat de omgerekende waarde van F en 15 omgerekende waarde van N, en gehalten van Nb en V betrokken op het totale gewicht van de draad, respectievelijk [F], [N], [Nb] en [V] zijn, met een waarde berekend van ([F]/([N] + 3 x ([Nb] + [V]))) groter is dan of gelijk is aan 0,2.

De uitvinders hebben verschillende studies gedaan naar 20 correlatie tussen de chemische samenstelling van de draad en laswerkbaarheid, zoals boogstabiliteit, hoeveelheid spat-ontwikkeling, slakbedekking, slak-verwijderende eigenschappen, kraalvorm, etc., in de draad met een kern met flux voor het lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type met 25 hoog stikstofgehalte. Verschillende studies zijn eveneens gedaan door experimenten over associatie tussen de draad-samenstelling en lasdefecten, zoals slakinsluiting, gietgal etc.

Als resultaat is gevonden dat slakverwijderende 30 eigenschappen bij het lassen in verticale en bovenhandse posities kan worden verbeterd door het beperken van een gehalte aan Ti02 en het verminderen van gehalten aan Si02 en A1203. Wanneer het A1203-gehalte wordt verminderd kunnen echter bij het lassen in verticale en bovenhandse posities 35 slakken gemakkelijk vloeien waarbij achteruitgang van kraalvorm optreedt en waarbij een toepasbaar bereik van de lasstroam in de respectievelijke posities aanzienlijk wordt 1004444 5 versmald. Aldus kan een gewenste draad niet verkregen worden door alleen het AI2O3-gehalte te verminderen.

De uitvinders hebben daarom studies en experimenten gedaan naar fluxsamenstelling, waarbij goede slakverwijde-5 rende eigenschappen en goede kraalvorm kunnen worden verkregen bij een breed bereik van de lasstroom bij het lassen in verticale en bovenhandse posities door een draad met een kern met Cr-Ni-type flux van hoog stikstofgehalte. Als resultaat is gevonden dat goede laswerkbaarheid kan 10 worden verkregen door het vergroten van het Zr02-gehalte en het beperken van de SiC>2- en AI2O3-gehalten. Anderzijds worden slakverwijderende eigenschappen beïnvloed door individuele gehalten van SiC>2 en AI2O3 en de totale hoeveelheid daarvan. Dienovereenkomstig wordt het volgens de 15 onderhavige uitvinding nodig de totale hoeveelheid van S1O2 en AI2O3 te beperken.

Bovendien, door het op geschikte wijze beperken van een waarde afgeleid door gehalten aan ZrC>2 en AI2O3 en S1O2 in de flux, kunnen superieure kraalvorm en slakverwijderende 20 eigenschappen worden verkregen. Zelfs bij het lassen in verticale, rechtopstaande posities, waarbij het moeilijk is geweest in de stand der techniek om goede werkbaarheid te verkrijgen.

Hierna zullen de chemische samenstelling aanwezig in de 25 draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type en de reden voor de beperking van de samenstelling volgens de onderhavige uitvinding worden besproken.

N_en stikstofverbinding (omgerekende waarde van N) : 30 0.05 tot 0.03 gew.%

Stikstof is een vaste stof-oplossing-verbeterend element, en heeft effect door het vergroten van de sterkte van het gelaste metaal en door het verbeteren van de putvormingscorrosieweerstand, de spleetcorrosieweerstand, 35 etc. Wanneer het stikstofgehalte in de draad minder is dan 1004444 6 0,05 gew.%, kan geen voldoende effect worden verkregen. Anderzijds neemt de mogelijkheid van optreden van las-defecten, zoals gietgal, etc. toe, wanneer het stikstof -gehalte uitstijgt boven 0,30 gew.%. Verder kan het effect 5 van het verbeteren van de sterkte, putvormingscorrosie-weerstand, spleetcorrosieweerstand worden verlaagd, zelfs wanneer het stikstofgehalte verder wordt vergroot. Dienovereenkomstig wordt een gehalte van N en stikstofverbinding geprefereerd in een gebied van 0,05 tot 10 0,30 gew.% in omgerekende waarde van N, betrokken op het totale gewicht van de draad. Opgemerkt moet worden dat N aanwezig is in de stalen schede, de flux of beide, wanneer N aanwezig is in de flux in de vorm van een stikstofverbinding, is het genoemde voorkeursbereik van 15 toepassing voor de totale hoeveelheid als omgerekend in N.

4.Q tot..8,Q gew.%

Ti02 heeft effecten ten aanzien van de verbetering van de boogstabiliteit en de stabilisatie van slakbedekkende capaciteit. Ti02 heeft ook een effect ten aanzien van het 20 maken van een goede kraalvorm. wanneer het T1O2-gehalte minder is dan 4,0 gew.%, kan geen voldoende effect worden verkregen. Anderzijds is het omgekeerd niet gewenst dat het T1O2-gehalte uitstijgt boven 8,0 gew.% voor het verlagen van de vloeicapaciteit van de slakken om slakinsluiting en 25 verharden van de slakken, waardoor de slakverwijderende eigenschappen worden verlaagd, te veroorzeiken. Dienovereenkomstig heeft het de voorkeur dat het Ti02~gehalte betrokken op het totale gewicht van de draad zich bevindt in een gebied van 4,0 tot 8,0 gew.%.

30 Zr02: 0.5 tot 4.0 gew.%

Zr02 houdt de viscositeit van de slakken in goede conditie bij het lassen in verticale en bovenhandse posities, voorkomt neervloeien van de slakken en verbetert de kraalvorm. Wanneer het zr02-gehalte lager is dan 35 0,5 gew.%, kan geen voldoende effect worden verkregen.

1 0 0 4 4 4 4 7

Anderzijds wordt de viscositeit van de slakken uitermate hoog om een gesmolten poel met de slakken excessievelijk te bedekken bij het lassen, wanneer het ZrC>2-gehalte uitstijgt boven 4,0 gew.%. Daarom bevindt het Zr02-gehalte in de flux 5 zich in een gebied van 0,5 tot 4,0 gew.% betrokken op het totale gewicht van de draad.

SiC>2: 0.05 tot 1.5 gew.%

SiC>2 heeft een effect om de intimiteit van de kraaien slakbedekking te maken. Wanneer het gehalte aan Si02 10 lager is dan 0,05 gew,% kan geen voldoende effect worden verkregen. Anderzijds wordt de viscositeit van de slakken uitermate hoog hetgeen verslechtering van de kraalvorm veroorzaakt en de slakverwijderende eigenschappen aanzienlijk verlaagt, wanneer het Si02-gehalte uitstijgt 15 boven 1,5 gew.%. Dienovereenkomstig bevindt het gehalte aan Si02 in de flux zich tussen 0,05 en 1,5 gew.% betrokken op het totale gewicht van de draad.

Q.Q5 tot 1.5 gew.% AI2O3 houdt slakken op een hoog smeltpunt, voorkomt dat 20 slakken neervloeien bij het lassen in verticale en bovenhandse posities en maakt de kraalvorm goed. Wanneer het gehalte aan Al203 minder is dan 0,05 gew.% kan geen voldoende effect worden verkregen. Anderzijds kan de vorm van de kraal achteruit gaan en kunnen de verwijderende eigenschappen van 25 de slakken aanzienlijk worden verlaagd, wanneer het gehalte aan AI2O3 uitstijgt boven 1,5 gew.%. Ook de hoeveelheid spatontwikkeling neemt toe. Dienovereenkomstig is het voorkeursbereik van het gehalte aan AI2O3 van 0,05 tot l,5 gew.% betrokken op het totale gewicht van de draad.

30 Metaalfluoride (omgerekende waarde van F): 0.02 tot fl-JZ-

Metaalfluoride heeft effecten ten aanzien van het aanpassen van de vloeicapaciteit van de slakken en het verbeteren van de slakverwijderende capaciteit. Wanneer de 35 omgerekende waarde van F van metaalfluoride minder is dan

1 0 0 4 4 4 A

8 0,02 gew.% kan geen voldoende effect worden verkregen. Anderzijds, wanneer het gehalte aan metaalfluoride uitstijgt boven 0,7 gew.%, kunnen slakken gemakkelijk neervloeien hetgeen lassen in verticale en bovenhandse posities moeilijk 5 maakt. Ook de hoeveelheid spatontwikkeling neemt aanzienlijk toe. Dienovereenkomstig bevindt het gehalte aan metaal-fluoride zich in een gebied van 0,02 tot 0,7 gew.% in omgerekende waarde van F betrokken op het totale gewicht van de draad.

10 SiOo ♦ A1?Q3: minder dan of qeliik aan 2.5 aew.% in totale hoeveelheid

Zoals hierboven uiteen is gezet, kunnen slak-verwijderende eigenschappen aanzienlijk worden verlaagd, wanneer Si02 en A1203 excessievelijk aanwezig zijn in de 15 flux. Daarom kunnen slakverwijderende eigenschappen worden verlaagd, zelfs wanneer de gehalten aan Si02 en A1203 zich binnen een gebied gedefinieerd volgens de onderhavige uitvinding bevinden, respectievelijk, als de totale hoeveelheid uitstijgt boven 2,5 gew.%. Dienovereenkomstig 20 worden de gehalten aan Si02 en A1203 afgesteld tot minder dan of gelijk aan 2,5 gew.% in het totale gewicht.

Metaalcarbonaat: minder dan of gelijk aan 1.0 qew.%

Door het toevoegen van metaalcarbonaat in de flux, worden de verwijderende eigenschappen verlaagd en de 25 hoeveelheid spatontwikkeling aanzienlijk verhoogd.

Dienovereenkomstig wordt het gehalte aan metaalcarbonaat beperkt tot minder dan of gelijk aan 1,0 gew.% betrokken op het totale gewicht van de draad.

De onderhavige uitvinding is bedoeld om goede 30 werkbaarheid bij het in alle posities lassen te bereiken, zelfs onder toepassing van een draad met een kern met flux met een hoog stikstofgehalte, en de samenstelling van de draad wordt gedefinieerd als hierboven uiteengezet. Het is echter moeilijk cm op bepaalde wijze superieure slak-35 verwijderende eigenschappen en boogstabiliteit te behouden 1004444 9 en goede kraalvorm te verkrijgen, bij het lassen in verticale rechtop-positie voor relatief smalle afschuining. Voor het verkrijgen van een goede kraalvorm wordt daarom een verhouding van Zr02 en AI2O3 versus Si02 beperkt. Hierna zal 5 de reden voor de beperking van de verhouding worden besproken.

A (A - (izrO?1l. fAl2Oi1/fsi021 ) : o. 7 of meer

Zr02 en Al2C>3 voorkomen dat de slakken neervloeien en Si02 heeft een effect ten aanzien van het aanpassen van de 10 viscositeit van de slak. Wanneer de gehalten aan Zr02, Al203 en Si02 betrokken op het totale gewicht van de draad per gewicht worden aangenomen [Zr02], [Al203] en [Si02] te zijn, is daarom een waarde A afgeleid door een vergelijking (A = ([Zr02] + [Al2C>3] ) / [Si02]) groter dan of gelijk aan 0,7, 15 kan superieure laswerkbaarheid zeker worden behouden en wordt de kraalvorm beter gemaakt. Dienovereenkomstig heeft het de voorkeur dat de waarde A afgeleid van (A = ([Zr02] + [Al2C>3] ) / [Si02]) groter dan of gelijk is aan 0,7. Opgemerkt moet worden dat om gladde en goede intimiteit te verkrijgen, 20 het verder de voorkeur heeft dat de waarde A groter dan of gelijk is aan 2,5.

Vervolgens kunnen de slakverwijderende eigenschappen verder worden verbeterd door het beperken van het onzuiver-heidsbestanddeel etc. in de draad. Hierna zullen de 25 onzuiverheidsbestanddelen die onvermijdelijk aanwezig zijn in de draad en de reden voor de beperking van de respectievelijke onzuiverheidsbestanddelen worden besproken.

(Nb + V) gehalte: minder dan of qeliik aan 0.3 aew.% fFl / (ΓΝΊ + 3 (fNbl + fvl)) : 0.2 of meer 30 Nb en V beïnvloeden de slakbedekkenende capaciteit in de draad aanzienlijk als onzuiverheid. Anderzijds kunnen de slakverwijderende eigenschappen aanzienlijk worden verlaagd door wederzijdse werking van N, Nb en V, in de draad met een kern met hoge stikstofflux. Om de verlaging van de slak-35 verwijderende eigenschappen te onderdrukken is het effectief 1 004 444 10 om de gehalten van het slakvormende middel in de draad aan te passen. Wanneer de totale hoeveelheid van Nb en V echter uitstijgt boven 0,3 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad, wordt het moeilijk om de verlaging van de 5 slakverwijderende eigenschappen te onderdrukken door alleen het slakvormende middel aan te passen.

Aannemende dat de gehalten F, N, Nb en V in de draad betrokken op het totale gewicht van de draad respectievelijk [F], [N], [Nb] en [V] zijn, de waarde afgeleid door 10 ([F]/{[N] + 3 x ([Nb] + [V]))) groter dan of gelijk aan 0,2 is, kunnen anderzijds goede slakverwijderende eigenschappen worden behouden. Dienovereenkomstig heeft het de voorkeur dat het gehalte aan Nb en V minder dan of gelijk is aan 0,3 gew.% in totaal gewicht betrokken op het totale gewicht 15 van de draad, en de waarde afgeleid van ([F]/([n] + 3 x ([Nb] + [V]))) is bij voorkeur groter dan of gelijk aan 0,2.

Volgens de onderhavige uitvinding kunnen verschillende slakvormende middelen worden toegevoegd, in aanvulling op de bestanddelen als hierboven uiteengezet. De soort en hoeveel-20 heid van het slakvormende middel wordt niet gespecificeerd. In de flux die de draad met een kern met hoge stikstofflux voor het lassen van roestvrij staal uitmaakt, zijn legerende bestanddelen, zoals Ni, Cr en Mo aanwezig. Aangezien de gehalten aan deze bestanddelen zich onderscheiden naar de 25 soort van het te lassen staal, worden aldus echter de gehalten van deze bestanddelen niet gespecificeerd. Met betrekking tot deoxidatiemiddel, zoals Si, Mn, Ti, Al, Mg en Zr zijn er ook geen specifieke waarden en deze kunnen dus worden toegevoegd als vereist.

30 Als een vorm van een draad met een kern met flux is er ook een draad gevormd door het vullen van de flux binnen een naadloze buis of een roestvrijstalen dunne plaat gevormd in een pijpvormige configuratie. Een verscheidenheid aan dwars-doorsnedeconfiguraties kan worden genomen in het laatste 35 geval. De onderhavige uitvinding is echter toepasbaar voor elke vorm van een draad met een kern met flux. Wat betreft 1004444 11 het afschermingsgas kan elk van 100%-ig C02_gas en mengsel-gas van Ar en 20% C02-gas toepasbaar zijn.

Aangezien een geschikte hoeveelheid stikstof aanwezig is in de draad, kan volgens de onderhavige uitvinding een 5 superieure corrosieweerstand van het gelaste metaal worden verkregen. Aangezien de onderhavige uitvinding een geschikte hoeveelheid van het slakvormende middel definieert, legerend bestanddeel etc., wordt het ook mogelijk een draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen 10 van roestvrij staal van het Cr-Ni-type te verschaffen, die hoge laswerkbaarheid in alle posities lassen bereikt. Door het op geschikte wijze beperken van de verhouding van ZrC>2 en AI2O3 versus Si02, kan eveneens een betere kraalvorm worden verkregen. Door het beperken van de gehalten aan 15 onzuiverheden in de draad met een kern met flux en de gehalten aan F en N bij geschikte hoeveelheden, kunnen bovendien de slakverwijderende eigenschappen worden verbeterd.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

20 De onderhavige uitvinding zal verder worden begrepen van de gedetailleerde beschrijving, hieronder gegeven en van de bijgaande tekeningen van de voorkeursuitvoering van de uitvinding, die echter niet als beperkend voor de onderhavige uitvinding moet worden opgevat, maar alleen ter 25 uitleg en begrip.

in de tekeningen is: fig. IA een diagrammatische sectie die een afgeschuinde configuratie van een basismetaal bij het lassen in verticale positie toont; en 30 fig. 1B een diagrammatische sectie die een afgeschuinde configuratie toont van het basismetaal bij het lassen in bovenhandse positie.

1004444 12

UITVOERINGSVORMEN

Hierna zullen voorbeelden van draden met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type volgens de onderhavige 5 uitvinding in concreto worden besproken onder vergelijking met vergelijkingsvoorbeelden.

Eerst werden de draden met een kern met flux vervaardigd, onder toepassing van stalen scheden volgens tabel l. Vervolgens werd gelast in verticale en bovenhandse 10 posities onder toepassing van deze draden met een kern met flux voor het lassen van basismetalen met chemische samensstellingen als getoond in de volgende tabel 2. Vervolgens werd de werkbaarheid bij het lassen beoordeeld.

De lasomstandigheden op dit moment worden getoond in de 15 volgende tabel 3.

Fig. IA is een diagrammatische sectie die een afgeschuinde configuratie van een basismetaal bij het lassen in verticale positie toont, en fig. 1B is een diagrammatische sectie die een afgeschuinde configuratie van het 20 basismetaal bij het lassen in bovenhandse positie toont. Zoals getoond in fig. IA, bij het lassen in verticale positie, is een basismetaal 2 met aan één zijde een uitsnede zodanig opgesteld aan het zijoppervlak van een basismetaal 1, dat het grenst aan het eind van het zijoppervlak van het 25 basismetaal l. In de volgende voorbeelden en de vergelijkingsvoorbeelden waren de dikten van de basismetalen l en 2 beide 9 mm, en de afschuiningshoek daartussen gevormd werd afgesteld op 60°. verder was de routelengte van een routegedeelte 2a van het basismetal 2 2 mm.

30 Anderzijds was, als getoond in fig. 1B, zelfs bij het lassen in bovenhandse positie, op het zijoppervlak van een basismataal 3, een basismetaal 4 met een uitsnede aan één zijde zodanig opgesteld, dat deze grenzende aan het eind van de eerstgenoemde. De dikten van de basismetalen 3 en 4 waren 35 beide 12 mm en de afschuiningshoek daartussen gedefinieerd 1004444 13 was 55°. De chemische samenstellingen van de respectievelijke draden worden getoond in de volgende tabellen 4-n.

De resultaten van de beoordeling van de werkbaarheid bij het lassen zijn eveneens getoond in de volgende tabellen, 5 waarbij in de kolommen van de beoordelingsresultaten, · zeer goed betekent, O goed betekent en X niet goed betekent.

TABEL 1 10 I ! " “ ' i Schede i Samenstelling van de schede (gew.%) i i____________,________-____._

15 ITeken C Si Mn j P S i Cu Ni i Cr Mo V ί Nb N

: A 0,015 l 0,44 1,02 lp.023 0,006 0,03 I 9,80 19.41 0,02 sporen 0,005 0,012 B :0,025^ 0JS6 1,25 0,020 i 0,002 ^.20 10,03 ! 19,01 0,30 0,16 0,24 0,041 i ' i ; r | Ί : !-r ; : ί C 0,016 0,36 1,15 0,022 0,005 0,08 9,95 19,68 [ 0,01 j 0,02 j 0,10 ; 0,025 20 TABEL2 ] i [Basis-; 25 ! metaal' Samenstelling van het basismetaal(gew.%) i I_ i i ) ί i i I i i ί i r ;Teken i C _Si Mn__;___P_ S Cu , Ni Cr ; Mo i N___ i ~i ! ' i ί j i 1 Γ ! ; X I 0,031 i 0,65 1,02 I 0,023 ' 0,007 i 0,05 ί 9,20 ! 18.91 I 0.12 0.11 i i i ; i T_~ T ' Ί l ; 30 i X 0,025 0,56 1,18 i 0,021 i 0.003 ; 0,10 : 12.03 I 1841 < 2.51 0.13 i ' I ; T i | l--—Γ ! .....; ί Z I 0,024 | 0,57 I 0,91 0,020 j 0,006 l 0,05 j 6.25^^2,88__| 2,89 J._0,12 1004444 14 TABEL 3

Laspositie__Verticaal__Bovenhands

Draadbewegingsmethode__recht__wevend__recht_ 5 Lasstroom (A)__150__180__1_90_

Lasvottage (V)__24__26__27_

Polariteit__DCEP__

Afschermingsgas__Ar + 20% CO2 25 liter / minuut_ 10 TABEL4

Schede Basis- Flux- 15 teken metaal verhou- Chemische samenstelling van de flux (gew.%) teken ding ______ (gew.%)

No. T(02 Si02 Ζ1Ό2 AI2O3 Na20 K2O

20 1 A Z 25,0 6,75 0,47 2,06 0,38 0,06 0,17 2 A X 23,0 5,31 0,21 1,74 0,18 0,08 0,21 V 3 C Y 25,0 5,85 0,91 2,65 0,14 0,07 0,23 0 4 A X 24,0 6,96 0,16 1,02 0,91 0,13 0,20 O 5 A X 23,5 6,72 1,46 0,56 0,36 0,13 0,20 25 R 6 C X 25,0 4,08 1,23 3,84 0,07 0,20 0,35 B 7 C Z 25,0 5,40 0,26 1,59 1,16 0,10 0,28 E 8 B Z 25,0 6,78 0,31 1,97 0,25 0,10 0,22 E 9 A X 26,0 7,72 0,23 0,56 1,13 0,04 0,14 L 10 A Y 25,0 5,98 0,36 1,00 0,25 0,06 0,08 3 0 D 11 A Y 24,0 6,69 1,49 0,99 0,06 0,06 0,16 E 12 C X 24,5 6,77 1,03 0,60 0,89 0,06 0,16 N 13 C Z 25,0 6,50 0,42 2,08 0,36 0,05 0,17 14 C X 25,5 5,10 0,95 0,61 1,45 0,15 0,28 15 C Z 25,0 7,06 0,06 1,81 0,63 0,01 0,05 35 ___ I____ 1004444 5 Chemische samenstelling van de flux (gew.%) 15 TABEL 5

L12CO3 CaCC>3 NaF CaF2 AIF2 K2S1F6 CeF3 Omgerekende No. waarde van F

10__________ 1 - - 0,14 - - 0,15 0,13 0,18 2 - - 0,22 - - - - 0,10 V 3 - - 0,31 - - -- 0,11 0,17 O 4 0,07 - 0,23 - - -- - 0,10 15 O 5 - - 0,04 - - 0,02 - 0,03 R 6 - - 0,02 - - 0,13 - 0,08 B 7 - - 0,86 - - 0,50 0,11 0,68 E 8 - - 0,19 - - 0,09 0,06 0,15 E 9 0,28 0,43 0,29 0,05 0,04 - - 0,18 20 L 10 0,16 - 015 0,31 - - 0,25 0,29 D 11 - - 0,23 - - - -- 0,10 E 12 0,59 0,32 0,23 - - - - 0,10 N 13 - - 0,15 - - - 0,25 0,14 14 - - 1,32 - - 0,13 - 0,66 25 15 - - 0,14 0,03 - 0,13 - 0,15 1064444 5 Chemische samenstelling van de flux (gew.%) A: 16 TABEL 6

MgO CaO MnO Overig Al20;j«-Si02 (Zr02+

No. Al203)/Si02 10________ 1 - - 0,06 0,85 5,2 2 - - 0,07 0,39 9,1 V 3 0,19 - 0,05 1,05 3,1 15 O 4 - 0,03 0,06 1,07 12,1 O 5 - 0,13 0,06 1,82 0,6 R 6 - - - 0,08 1,30 3,2 B 7 - - - 0,09 1,42 10,6 E 8 0,05 -- -- 0,07 0,56 7,2 20 E 9 -- - - 0,08 1,36 7,3 L 10 - - - 0,06 0,61 3,5 D 11 - 0,07 0,06 1,55 0,7 E 12 - - - 0,08 1,92 1,4 N 13 - -- - 0,08 0,78 5,8 25 14 - - - 0,08 2,40 2,2 15 - - -- 0,06 0,69 40,7 1004444 5 Chemische samenstelling van de flux (gew.%) 17 TABEL 7

Omgerekende V Nb V + Nb Cr Ni Mo F/(N+3(V+Nb)) No. waarde N

10__________ 1 0,13 - 22,05 8,4 2,89 1,38 2 0,09 - - - 19,58 8,68 0,24 1,11 V 3 0,11 0,02 0,08 0,10 18,56 11,36 2,56 0,41 O 4 0,10 - - - 18,23 8,95 0,01 1,00 15 O 5 0,06 - - - 18,35 8,56 0,03 0,50 R 6 0,06 0,02 0,08 0,10 17,98 8,53 0,01 0,22 B 7 0,11 0,02 0,08 0,10 22,32 8,62 2,35 1,66 E 8 0,27 0,13 0,16 0,31 22,16 8,23 2,64 0,13 E 9 0,07 - - - 18,51 8,59 0,01 2,57 20 L 10 0,10 - - - 18,45 11,50 2,34 2,90 D 11 0,10 - - - 18,12 11,48 2,45 1,00 E 12 0,07 0,02 0,08 0,10 19,45 8,56 0,21 0,27 N 13 0,17 0,02 0,08 0,10 22,81 8,56 2,66 0,30 14 0,07 0,02 0,08 0,10 19,09 9,02 0,01 1,78 25 15 0,15 0,02 0,08 0,10 21,89 8,78 2,13 0,33 1 004 44 4 TABEL 8 18 5 Schede Basis- Flux- Chemische samenstelling van de flux (gew.%) teken metaal verhou- ______ teken ding Γ

No. (gew.°/o) TiC>2 S1O2 Zr02 AI2O3 Na20 K2O

10 16 B X 24,5 8,13 0,38 0,60 0,22 0,05 0,14 17 A Y 25,0 6,91 0,03 2,07 0,29 0,14 0,39 V 18 A X 25,0 3,83 1,50 2,69 1,56 0,09 0,25 E 19 A Z 25,0 6,81 1,63 0,45 0,39 0,06 0,16 R 20 A X 24,0 5,63 0,13 3,25 0,04 0,06 0,12 15 G 21 C Y 25,0 5,89 0,36 2,01 1,45 0,06 0,15 E 22 C Z 25,0 6,28 0,61 1,56 0,25 0,11 0,22 L 23 A Z 25,0 4,98 0,64 4,10 0,39 0,11 0,22 24 B Z 24,5 6,02 0,48 1,56 0,34 0,11 0,22 25 B Z 23,5 6,13 0,47 1,72 0,33 0,13 0,22 20 _____I I ___ TABEL 9 25

Chemische samenstelling van de flux (gew.%) 3 0 U2CO3 CaCC>3 NaF CaF2 AIF2 K2S1O6 CeF3 Omgerekende

No. waarde van F

16 - - 0,14 - - - 0,07 0,08 17 - - 0,17 - - 0,13 - 0,14 35 V 18 - - 0,17 0,13 - - - 0,14 E 19 0,04 - 0,19 - 0,05 0,08 - 0,16 R 20 - - 0,56 - - 0,12 0,29 G 21 - - 0,02 - - - - 0,01 E 22 - - 0,24 1,00 0,08 0,13 0,25 0,79 4 0 L 23 - 0,23 0,24 - - - - 0,11 24 0,45 0,59 0,23 - - - - 0,10 25 - - 0,13 - - - - 0,06 100 A 44 4 5 Chemische samenstelling van de flux (gew.%) A: 19 TABEL 10

MgO CaO MnO Overig AI2O3+S1O2 (ZrC>2+

No. Al203)/Si02 10 16 - - - 0,06 0,60 2.2 V 17 - ~ - 0,08 0,32 78,7 E 18 - - - 0,05 3,06 2.8 R 19 - - 0,05 2,02 0,5 15 G 20 - - - 0,05 0,17 25,3 E 21 - - - 0,07 1,81 9,6 L 22 - - - 0,06 0,86 3,0 23 - - - 0,04 1,03 7,0 24 - - - 0,04 0,82 4,0 2 0 25 - - - 0,04 0,80 4,4 TABEL 11 2 5 ___

Chemische samenstelling van de flux (gew.%) 30

No. N V Nb V + Nb Cr Ni Mo F/(N+3(V+Nb)) 16 0,12 0,12 0,18 0,30 18,44 8,34 0,25 0,08 17 0,04 - - - 18,03 11,23 2,36 3,50 35 V 18 0,07 - - - 18,44 8,24 0,02 2,00 E 19 0,10 - - - 22,34 8,46 2,69 1,60 R 20 0,11 0,02 0,08 0,10 19,34 8,56 0,12 0,71 G 21 0,09 0,02 0,08 0,10 17,99 11,43 2,98 0,03 E 22 0,07 - - - 21,54 8,98 2,31 11,30 40 L 23 0,12 0,13 0,19 0,32 20,89 8,34 2,54 0,10 24 0,12 0,12 0,18 0,30 18,41 8,56 0,23 0,10 25 0,31 0,12 0,18 0,30 22,65 8,23 2,54 0,05 1004444 20 TABEL 12 5 Bruikbaarheid bij lassen

No. Boog- Hoeveelheid Slak- Slak- Kraal- 10 stabiliteit spat- verwijderende bedekkende vorm ontwikkeling eigenschappen capaciteit _______1_____· __________#___________#________________#_____#___________ ______2 _ # _____·____________#______·_______#___________ 15 V 3_____·_______________·______________·________·_______·_________! 0 4#________·____________·____________#____________·_______ O 5 #____·___________#______·________C__________' __R___6 #_______·__________·______#______·____ 20 E 8 # j #_______O_____#________#_______ E.________9_________#__________·________________·___________·_____ # __L___10 #_________#________________#_______#_______#____________ D____11 _·_______·__________#____#_____#_______ E________ 12 _______O______ ___________________·______________#______________ #__________ 2 5 N_________13 _________· · ·______________#_____________________#___________ ________1_4___C_____^________________#_____O_________#_____ 15 · · # · · 30 Beoordelingsresultaten: • = zeer goed, = goed.

1004444 TABEL 13 21 5 Werkbaarheid bij lassen

No. Boog- Hoeveelheid Slak- Slak- Kraal- 10 stabiliteit spat- verwijderende bedekkende vorm ontwikkeling eigenschappen capaciteit ~V i O__16________X___________O___________ X___________________O_________________________ 15 O_______17____·________O____________·________X______X.......

R_______1Θ O _________________X _______________X________________X

B________19______O________________ _C____________ X__________O___________________X__________ E 20 _____O____________________O__________·___________________X___________X ............

. E________21_________C______ ____' .Ί;___________ x___________________G.... ________________ _______ 20 _L_____22___X_______________X_______________·__________X_____________________X_____________ D____23 ________X_____________X__________O______________O_________G_________________ E_________24_____________._______,______X________________________X________________G___________________G__________________

N 25 X X C

25

Beoordelingsresultaten: • = zeer goed, = goed, X = niet goed.

,0 0 4 4 4 4 22

Aangezien de voorbeelden met de nrs. 1 tot 15 chemische stamenstellingen in de flux en chemische samenstellingen in de draad volgens de onderhavige uitvinding hadden, vast-gesteld in het waardebereik gedefinieerd als hierboven 5 uiteengezet, konden superieure effecten op alle punten van werkbaarheid bij het lassen in vergelijking met de vergelijkingsvoorbeelden worden verkregen, zoals getoond in de voorgaande tabellen 4 tot 13. In het bijzonder voldoen alle voorbeelden, behalve voorbeeld nr. 5, aan de voorgaande 10 formule (A = {[ZrC>2] + [AI2O3]) / [Si02l) en vertonen aldus een zeer goede kraalvorm. Alle voorbeelden, behalve voorbeeld nr. 8, voldoen ook aan de voorwaarde dat het gehalte Nb en V minder is dan of gelijk is aan 0,3 gew.% in totaal gewicht betrokken op het totale gewicht van de draad en de formule 15 ([F]/([N] + 3 x ([Nb] + tv]))) groter dan of gelijk is aan 0,2, zodat goede slakverwijderende eigenschappen konden worden verkregen.

Aangezien het vergelijkingsvoorbeeld nr. 16 TXO2 bevatte in een gehalte dat uitstijgt boven de bovengrens van 20 het bereik gedefinieerd volgens de onderhavige uitvinding, waren anderszijds boogstabiliteit en slakverwijderende eigenschappen verlaagd. Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 17 was S1O2 aanwezig in het gehalte minder dan de ondergrens van het bereik gedefinieerd volgens de onderhavige 25 uitvinding om lage slakbedekking en intimiteit van de kraal aan te tonen. In het bijzonder bij het opwaarts lassen in verticale positie en de rechte-draad bewegingsmethode, werd de kraal een convex gevormde configuratie. Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 18 was TiC>2 aanwezig in een 30 gehalte minder dan de ondergrens van het bereik gedefinieerd door de onderhavige uitvinding om een verlaging van de slakbedekking te veroorzaken. Aangezien de gehalten aan AI2O3 en AI2O3 + SiÜ2 uitstegen boven de bovengrenzen van de bereiken gedefinieerd door de onderhavige uitvinding, werden 35 ook de slakverwijderende eigenschappen aanzienlijk verlaagd en werd de kraalvorm verslechterd.

1004444 23

Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 19 was S1O2 aanwezig boven de bovengrens van het bereik gedefinieerd door de onderhavige uitvinding om een verlaging van de slakverwijderende eigenschappen te veroorzaken. Aangezien het zrC>2-5 gehalte minder is dan de ondergrens van het bereik gedefinieerd door de onderhavige uitvinding, werd ook de kraalvorm niet goed. In het bijzonder bij het lassen in bovenhandse positie helde de kraal af om het lassen moeilijk te maken. Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 20 was het 10 ΆΙ2Ο3-gehalte lager dan de ondergrens gedefinieerd door de onderhavige uitvinding om een verlaging van de slakbedekking te veroorzaken en de kraal werd een convex gevormde configuratie en was aldus niet goed. Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 21 was de omgerekende waarde van F aanwezig in 15 minder dan de ondergrens van het bereik gedefinieerd door de onderhavige uitvinding om een extreme verlaging van de slakverwijderende eigenschappen te veroorzaken. Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 22 was de omgerekende waarde van F aanwezig groter dan de bovengrens van het bereik 20 gedefinieerd door de onderhavige uitvinding zodat de slakken gemakkelijk vloeiden en de kraalvorm bij het lassen in verticale en bovenhandse posities niet goed werd. Ook de boog werd instabiel en de hoeveelheid spatontwikkeling nam toe.

25 Bij het vergelijkingsvoorbeeld nr. 23 was ZrC>2 aanwezig in een gehalte dat hoger was dan de bovengrens van het bereik gedefinieerd door de onderhavige uitvinding om het vast worden van de slakken te versnellen. Bij het lassen in verticale positie bedekten de slakken een gesmolten poel tot 30 op de positie in de nabijheid van het boogpunt. Dienovereenkomstig werd de boog instabiel en de hoeveelheid spatontwikkeling nam toe om het lassen moeilijk te maken.

Bij de vergelijkingsvoorbeelden nrs. 24 en 25 was metaalcarbonaat of het stikstofgehalte aanwezig in de draad 35 boven de bereiken gedefinieerd door de onderhavige uitvinding om toename van de spatontwikkeling te veroorzaken en de slakverwijderende eigenschappen werden verlaagd.

10 0 4 4 4 4 24

Hoewel de uitvinding geïllustreerd en beschreven is ten aanzien van een toegelichte uitvoeringsvorm daarvan, moet begrepen worden door de deskundigen dat het voorgaande en verschillende andere veranderingen, weglatingen en toevoe-5 gingen daarin en daartoe gemaakt kunnen worden, zonder de geest en ontvang van de onderhavige uitvinding te verlaten.

De onderhavige uitvinding moet daarom niet worden begrepen als beperkt tot de specifieke uitvoeringsvorm hierboven uiteengezet, maar als omvattende alle mogelijke uitvoerings-10 vormen die kunnen vallen binnen een omvang omvat en equivalenten daarvan met betrekking tot de maatregelen zoals in de bijgaande conclusies uiteengezet.

1004444

Claims (4)

1. Draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type, die is gevormd door het vullen van een flux binnen een roestvrijstalen schede, bevattende: 5. en stikstofverbinding (totale omgerekende waarde van N): 0,05 tot 0,30 gew.% betrokken op het totale gewicht van de draad, in genoemde schede en genoemde flux; en Ti02: 4,0 tot 8,0 gew.%; Zr02: 0,5 tot 4,0 gew.%; Si02: 0,05 tot 1,5 gew.%; Al203: 0,05 tot 1,5 gew.%; metaalfluoride 10 (omgerekende waarde van F): 0,02 tot 0,7 gew.%; en metaal-carbonaat: minder dan of gelijk aan 1,0 gew.%, waarbij een gehalte aan A12C>3 en Si02 in totaal beperkt is tot minder dan of gelijk aan 2,5 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad in de flux.

2. Draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type, die is gevormd door het vullen van een flux binnen een roestvrijstalen schede, omvattende: N en stikstofverbinding (totale omgerekende waarde van 20 N): 0,05 tot 0,30 gew.%, betrokken op het tctale gewicht van de draad, in genoemde schede en genoemde flux; en Ti02: 4,0 tot 8,0 gew.%; Zr02: 0,5 tot 4,0 gew.%; Si02: 0,05 tot 1,5 gew.%; Al2Ü3: 0,05 tot 1,5 gew.%; en metaalfluoride (omgerekende waarde van F): 0,02 tot 25 0,7 gew.%; waarbij een gehalte aan AI2O3 en Si02 in totaal beperkt is tot minder dan of gelijk aan 2,5 gew.%, en metaalcarbonaat als een onzuiverheid is beperkt tot minder dan of gelijk aan 1,0 gew.%, betrokken op het totale gewicht van de draad in de flux.

3. Draad met een kern met hoge stikstofflux voor het in alle posities lassen van roestvrij staal van het Cr-Ni-type volgens conclusie l of 2, waarbij, aannemende dat gehalten aan Zr02, Al203 en Si02 in de flux met betrekking tot de totale hoeveelheid van genoemde draad respectievelijk 3 5 [Zr02] , [Al2C>3] en [Si02] zijn, een waarde A afgeleid van een iυum 44 4 vergelijking (A = ([Zr02] + [AI2O3] ) / [SiC>23) groter dan of gelijk aan 0,7 is.

4. Draad met een kern met hoge stikstofflux volgens conclusie l of 2, waarbij een totale hoeveelheid aan 5 gehalten van Nb en V in de schede en flux is beperkt tot minder dan of gelijk aan 0,3 gew.%,betrokken op het totale gewicht van de draad, en aannemende dat het gehalte aan metaalfluoride in ongerekende waarde van F, het gehalte aan N en stikstofverbinding in omgerekende waarde van N, en 10 gehalten aan Nb en v, met betrekking tot het totale gewicht van de draad respectievelijk [F], [N], [Nb] en [V] zijn, een waarde berekend van ([F]/([N] + 3 x {[Nb] + [v]))) groter is dan of gelijk is aan 0,2. 1004 4* *