NO119205B

NO119205B -

Info

Publication number: NO119205B
Application number: NO163555A
Authority: NO
Inventors: E Backteman
Original assignee: Rosenblads Patenter Ab
Priority date: 1965-08-19
Filing date: 1966-06-20
Publication date: 1970-04-06
Also published as: US3428107A; FI45474C; DE1692824A1; DE1692824C3; FI45474B; DE1692824B2; AT262047B

Description

Granulert sveisemiddel. Granulated welding agent.

Foreliggende oppfinnelse angår den slags elektrisk sveising hvor metall legges ned fra en ubekledd sveiseelektrode, mens sveisesonen dekkes av et dypt lag av granulert sveisemiddel. Oppfinnelsen går spesielt ut på et sveisemiddel, som muliggjør sveising av tynne blikk med stor hastighet. The present invention relates to the kind of electric welding where metal is laid down from an uncoated welding electrode, while the welding zone is covered by a deep layer of granulated welding agent. The invention is particularly concerned with a welding agent, which enables the welding of thin sheets at high speed.

Den ovennevnte sveisemetode ble opp-rinnelig utviklet for sveising av grove tverr-snitt og har funnet sin største anvendelse ved sveising av platetykkelser fra omkring 6,4 til 10,2 mm. De gode, sterke sveiser som fremstilles automatisk og hurtig ved hjelp av denne metode har gjort at man har for-søkt å utvide dens anvendelsesområde. Me-gen tid er blitt brukt og mange anstrengel-ser gjort i den hensikt å tillempe metoden for anvendelse ved automatisk, rask sveising av tynne metallblikk. Mens gode sveiser er blitt fremstilt ved hjelp av vanlige sveisemiddelblandinger på tynne blikk ved hastigheter opp til ca. 380 cm/min., så har kravet til stadig større produksjonshastig-heter ført til et fortsatt krav på et sveisemiddel som tillater sveising av like mate-rialer ved større hastighet enn det hittil har vært mulig. The above-mentioned welding method was originally developed for welding rough cross-sections and has found its greatest application when welding plate thicknesses from about 6.4 to 10.2 mm. The good, strong welds that are produced automatically and quickly using this method have led to attempts to expand its area of application. Much time has been spent and many efforts have been made with the intention of adapting the method for use in automatic, rapid welding of thin sheet metal. While good welds have been produced using common welding agent mixtures on thin sheets at speeds up to approx. 380 cm/min., then the demand for ever greater production speeds has led to a continued demand for a welding agent that allows welding of similar materials at a higher speed than has been possible up until now.

Som eksempler på kjente sveisemidler kan nevnes følgende, i hvilke alle prosent-verdier er vektsprosent: et sveisemiddel som inneholder 30—65 pst. manganoksyd, 9—40 pst. aluminiumoksyd og resten silisiumdioksyd, samt eventuelt 4—15 pst. kalsiumfluorid, et sveisemiddel som inneholder enten (a) mangan-, kalsium-, magnesium- eller aluminiumsilikater og mindre enn 1 pst. bly, vismut eller antimon i bun-det tilstand, til hvilket det kan settes opp til 6 pst. fluor; eller (b) en hovedmengde av en forbindelse av silisiumoksyd og et manganoksyd, kalsiumoksyd, magnesium eller aluminiumoksyd med mindre enn 1 pst. blyoksyd, antimonoksyd eller vismut-oksyd, til hvilket det kan settes et metall-fluorid i en mengde på ikke over 15 pst., og et sveisemiddel som inneholder 20—40 pst. silisiumdioksyd, 18—50 pst. titandioksyd, 10—30 pst. manganoksyd, 0—10 pst. fluor og andre elementer opp til 20 pst. As examples of known welding agents, the following can be mentioned, in which all percentage values are percentages by weight: a welding agent containing 30-65 percent manganese oxide, 9-40 percent aluminum oxide and the rest silicon dioxide, as well as possibly 4-15 percent calcium fluoride, a welding agent which contains either (a) manganese, calcium, magnesium or aluminum silicates and less than 1 per cent of lead, bismuth or antimony in the bound state, to which up to 6 per cent of fluorine may be added; or (b) a principal amount of a compound of silicon oxide and a manganese oxide, calcium oxide, magnesium or aluminum oxide with less than 1 per cent lead oxide, antimony oxide or bismuth oxide, to which may be added a metal fluoride in an amount not exceeding 15 per cent, and a welding agent containing 20-40 per cent silicon dioxide, 18-50 per cent titanium dioxide, 10-30 per cent manganese oxide, 0-10 per cent fluorine and other elements up to 20 per cent

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på et sveisemiddel som gjør det mulig å oppnå store sveisehastigheter på tynne metallblikk. The present invention aims at a welding agent which makes it possible to achieve high welding speeds on thin metal sheets.

I henhold til oppfinnelsen er et granulert sveisemiddel til bruk som lysbueavskjermende middel ved hurtig sveising av tynne stålblikk inneholdende 15—28 pst. silisiumdioksyd og 20—35 pst. titandioksyd karakterisert ved at sveisemidlet inneholder manganoksyd i en mengde av 40—50 pst., opp til 7,5 pst. aluminiumoksyd, opp til 5 pst. kalsiumfluorid, opp til 1 pst. vanadiumpentoksyd og opp til 7,5 pst. tilsammen av en eller flere av forbindelsene jernoksyd (FeO) kalk, magnesia. According to the invention, a granulated welding agent for use as an arc shielding agent for rapid welding of thin steel sheets containing 15-28 percent silicon dioxide and 20-35 percent titanium dioxide is characterized in that the welding agent contains manganese oxide in an amount of 40-50 percent, up up to 7.5% aluminum oxide, up to 5% calcium fluoride, up to 1% vanadium pentoxide and up to 7.5% together of one or more of the compounds iron oxide (FeO), lime, magnesia.

Et foretrukket sammensetningsområde er: 17—20 pst. silisiumdioksyd, 20—24 pst. titandioksyd, 44—48 pst. manganoksyd,3,5— 5,5 pst. aluminiumoksyd, 2—3 pst. kalsiumfluorid, 0,3—0,7 pst. vanadiumpentoksyd, opp til 3 pst. jernoksyd (FeO), opp til 1 pst. kalk og opp til 1 pst. magnesia. Dess-uten skal spesielt påpekes at komposisjo-nen ikke overveiende er et silikat, som det er vanlig, og at silisiumdioksydinnholdet må være innenfor de grenser som er de-finert for at det ønskede resultat skal oppnås. A preferred composition range is: 17-20 percent silicon dioxide, 20-24 percent titanium dioxide, 44-48 percent manganese oxide, 3.5-5.5 percent aluminum oxide, 2-3 percent calcium fluoride, 0.3-0, 7% vanadium pentoxide, up to 3% iron oxide (FeO), up to 1% lime and up to 1% magnesia. In addition, it should be particularly pointed out that the composition is not predominantly a silicate, as is usual, and that the silicon dioxide content must be within the limits defined for the desired result to be achieved.

Sveisemidlet ifølge oppfinnelsen er fortrinsvis smeltet på forhånd og tillaget på vanlig måte, som ved smeltning av så-danne råmaterialer som kvarts, rutil og manganmalm. Den smeltede blanding av-kjøles deretter i kokille for å stivne. Den stivnede masse knuses til en størrelse, f. eks. «12 x 200», dvs. slik at den helt pas-serer en 12-maskers sikt (1,397 mm's åpninger) og holdes tilbake på en 200-maskers sikt (0,074 mm's åpninger), og er da ferdig for bruk. The welding agent according to the invention is preferably melted in advance and prepared in the usual way, such as by melting such raw materials as quartz, rutile and manganese ore. The molten mixture is then cooled in a mold to solidify. The solidified mass is crushed to a size, e.g. "12 x 200", i.e. so that it completely passes a 12-mesh sieve (1.397 mm openings) and is retained on a 200-mesh sieve (0.074 mm openings), and is then ready for use.

I følgende tabell vises en del spesi-fikke eksempler på sammensetninger innenfor oppfinnelsens område. Alle de angitte komposisjoner er funnet like tilfredsstillende for sveising av tynne metallblikk ved så store sveisningshastigheter som 508 cm/min. The following table shows a number of specific examples of compositions within the scope of the invention. All the stated compositions have been found equally satisfactory for welding thin metal sheets at welding speeds as high as 508 cm/min.

Slik som ovenfor angitt har sveisemidlet ifølge oppfinnelsen vist seg å være tilfredsstillende i alle henseender når det anvendes for fremstilling av sveiser i tynn-kalibret metallblikk ved store hastigheter. Eksempelvis ble hver enkelt av de i tabel-len angitte sammensetninger anvendt ved fremstilling av sveiser ved hastigheter på 254, 381 og 508 cm/min. i en serie prøver. I alle tilfeller fremstiltes buttsveiser i firkantfuger på 1,98 mm tykt kullstoff stål med lavt kullstoffinnhold. Ved en sveise-hastighet på 254 cm/min. var den an-vendte sveisestrøm 325 ampére og spenningen 21 volt. Ved 381 cm/min. var sveise-strømmen 490 ampére og spenningen 22 volt. I alle tilfeller anvendtes likestrøm med omvendt polaritet. I alle tilfeller og ved hver hastighet fikk man feilfri.sveiser med fullstendig inntrengning. Sveisene var praktisk talt fri for smelteriller, arr, blæ-rer, sprekker eller andre mangler, som normalt opptrer ved anvendelse av tid-ligere sveisemidler ved så store sveisehastigheter. Den nedlagte sveis var omkring 3,18 mm bred i hvert tilfelle under anvendelse av en 2,38 mm diameters stål-sveiseelektrode som inneholdt 1 pst. mangan, 0,15 pst. kullstoff og 0,2 pst. silisium. As indicated above, the welding agent according to the invention has proven to be satisfactory in all respects when used for the production of welds in thin-gauge sheet metal at high speeds. For example, each of the compositions indicated in the table was used in the production of welds at speeds of 254, 381 and 508 cm/min. in a series of samples. In all cases, butt welds in square joints were made on 1.98 mm thick carbon steel with a low carbon content. At a welding speed of 254 cm/min. the welding current used was 325 amperes and the voltage 21 volts. At 381 cm/min. the welding current was 490 amperes and the voltage 22 volts. In all cases direct current with reverse polarity was used. In all cases and at every speed, flawless welds with complete penetration were obtained. The welds were practically free of fusion grooves, scars, blisters, cracks or other defects, which normally occur when using earlier welding agents at such high welding speeds. The deposited weld was about 3.18 mm wide in each case using a 2.38 mm diameter steel welding electrode containing 1 percent manganese, 0.15 percent carbon, and 0.2 percent silicon.

Sveisemidlet ifølge oppfinnelsen har The welding agent according to the invention has

også vist seg anvendelig ved sveisning av plater opp til 2,54 cm tykke i enkelt lag. Enkeltlagsveiser i 2,54 cm plate ble fremstilt med en hastighet på omkring 27,9 cm/min. under passende sveisebetingelser. also proven useful when welding plates up to 2.54 cm thick in a single layer. Single layer welds in 2.54 cm plate were produced at a speed of about 27.9 cm/min. under suitable welding conditions.

Blant fordelene ved sveisemidlet ifølge oppfinnelsen er at det kan anvendes på smussig, oljet eller rustent metallblikk uten at mangelfulle sveiser dannes. Among the advantages of the welding agent according to the invention is that it can be used on dirty, oiled or rusty sheet metal without defective welds being formed.

Claims

Granulated welding agent for use as an arc shielding agent for rapid welding of thin steel sheets, containing 15-28 percent silicon dioxide and 20-35 percent titanium dioxide, characterized in that the welding agent contains manganese oxide in an amount of 40-50 percent, up to 7.5 per cent aluminum oxide, up to 5 per cent calcium fluoride, up to 1 per cent vanadium pentoxide and up to 7.5 per cent combined of one or more of the compounds iron oxide (FeO), lime, magnesia.