201122. lajstromszámú szabadalom • Hegesztőhuzal
1 HU 201122 B 2 A találmány tárgya hegesztőhuzal, amelyben szén, mangán, szilícium, alumínium, króm, réz, nikkel, kalcium, ritka földfémek és vas van. A találmány szerinti hegesztőhuzalt különféle szénacélból és alacsony ötvözésű acélokból készült fontos, hegesztett acélszerkezetekhez és termékekhez használjuk elsősorban. Mint az ismeretes, a hegesztóhuzalokat főleg tömör, ill. olyan hegesztóporral bevont huzalként állítják elő, amelynek magja ötvöző, valamint egyéb komponensek keverékéből készül. Az olyan hegesztési varratokkal szemben, amelyek ilyen hegesztóhuzalok segítségével készülnek, egy sor követelményt támasztanak. Az ilyen hegesztési varratoknak tömör makrostruktúróval kell rendelkezniük, amely kizárja a repedéseket, pórusokat, szerkezeti eltéréseket, s más egyéb defektusokat. Az is szükséges, hogy a mindenkori hegesztési varrat olyan mechanikai tulajdonságai, mint a statikus szilárdsága, folyási határ, fajlagos ütőmunkája, stb. ne maradjanak el a hegesztett szerkezetet alkotó fő fémétől. Szénacélból és alacsony ötvözésű acélfajtákból készült szerkezetek és termékek hegesztőhuzal segítségével történő hegesztése esetén a megolvadt, higfolyós fém fokozottabban fröcskölődik szét. A szétfröcskölődés mértéke, valamint a hegesztési varrat mechanikai tulajdonságai jelentős mértékben függnek a hegesztöhuzal összetételétől. Ismeretes hegesztőhuzal az SU 664 797 sz. közzétételi iratból, amelynek lényege, hogy tömegX-ban szénből 0,03-0,25-t, mangánból 0,8-2,2-t, szilíciumból 0,7-2,2-t, krómból 0,03-1,0-t, nikkelből 0,03-0,45-t, cirkóniumból 0,05-0,3-t, kalciumból 0,001-0,02-t, rézből 0,05-0,6-t, alumíniumból 0,01-0,5-t és a maradékában pedig vasat használnak fel. Az így előállított hegesztöhuzal már lehetővé teszi a szénacélok és az alacsony ötvözési acélfajták hegesztését, fokozott mértékben biztosítja a hegesztővarrat korrózió- és hidegállóságát. Ilyen hegesztöhuzal alkalmazása esetén a megolvadt, higfolyós fém fokozott mértékben fröcskölődik szét, a szétfröcskőlődött fémcseppek ráragadnak a mindenkori termékre és a hegesztőégő fúvókáját pedig eltömik. Ez pedig a fémszerkezet igen munkaigényes megtisztításához vezet, a gázfúvóka átengedő keresztmetszetét is lecsökkenti, ezáltal zavart szenved a hegeszlóív gázvédelme. Ismeretes egy további tömör hegesztőhuzal az SU 863.264 sz. közzétételi iratból, amelynek lényege, hogy tömegX-ban szénből 0,02-0,12-t, mangánból 0,3-1,0-t, a szilíciumból 1,0-15-t, az alumíniumból 0,01-0,2-t, a krómból 10-14,9-t, a rézből 0,3-1,2-t, a titánból 0,01-0,2-t, a ritka földfémekből 0,01- -0,06-t, a nikkelből 4-8-t, a kalciumból 0,001- -0,05-t, vanádiumból 0,05-0,35-t, cirkóniumból 0,01-0,2-t, molibdénból 2,4-3,5-t és a maradékában pedig vasat használnak fel. A megoldás hiányossága, hogy ilyen hegesztőhuzalnak tömegcikkek gyártásához történő felhasználása nem ésszerű, hiszen az ilyen hegesztöhuzal nagy mennyiségben tartalmaz drága elemeket, mint a króm, a nikkel, a réz, a vanádium, a cirkónium és molibdén. Mivel a hegesztés során 0,6 tömeg* rézkiválás keletkezik epszilonfázis formájában, ezért leromlik a hegesztési varrat minősége, hiszen abban repedezések alakulnak ki. További hiányossága ezen hegesztőhuzalnak, hogy a szétfröcskölódése miatt jelentős mértékű fémveszteséggel jár együtt. Hiányossága még, hogy a hegesztőhuzal oltalmi köréhez tartozó anyagösszetétel csak szűk alkalmazási területet tesz lehetővé, pusztán csak nem korrodáló és ötvözött acélból készült szerkezetek hegesztése lehetséges segítségével. Közös hiányossága az ismert hegesztőhuzaloknak, hogy a hegesztés után meg kell tisztítani a hegesztett szerkezetet a szétfröcskőlódött és felragadt fémcseppektól. Hegesztés sorén a szétfröcskölődés következtében a hegesztöhuzal 12X-a is veszteségbe mehet, s a szétfröcskölödött fémek a termékről történő eltávolítása az összhegesztési ráfordítás 30-35%-át teszi ki. A hegesztési varratok mechanikai tulajdonsága, amelyek az ismert eljárás szerinti hegesztöhuzal segítségével készültek, nem felel meg a támasztott követelményeknek, mindenekelőtt az ütőmunka tekintetében alacsony hőmérsékleten. A kialakuló varratok makrostruktűrája nem zárja ki a kristályosodási repedéseket és más egyéb defektusokat. A találmány feladata hegesztőhuzal, amely segítségével minimális fémszétfrőcskölődés mellett elő lehet állítani a megfelelően jó mechanikai jellemzőkkel rendelkező hegesztési varratokat. A kitűzött feladatot a bevezetőben említett hegesztőhuzalnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy szénből 0,03-0,25 tőmegX-ot, mangánból 0,8-2,2 tömegX-ot, szilíciumból 0,7-2,2 töroegX-ot, alumíniumból 0,005-0,2 tömeg%-ot, krómból 0,01-0,25 tómegX-ot, rézből 0,01-0,25 tömegX-ot, nikkelből 0,01-0,25 tömegX-ot, kalciumból 0,001- -0,02 tömegX-ot, ritka földfémekből 0,01- -0,1 tömegX-ot és vasból pedig a maradékot kitevő mennyiséget tartalmaz. A hegesztőhuzalban a mangán, szilícium és króm választott mennyiségével együtt 0,03-0,25 tömeg* szén biztosítja a hegesztési varrat szükséges szilárdságát. Amennyiben a hegesztőhuzalban a széntartalom nem éri el a 0,03 tömegX-ot, akkor nem lehet segítségével kívánt szilárdságú hegesztési varratot előállítani, mivel akkor a varratanyag szükséges széntartalma nincsen biztosítva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
