170582. lajstromszámú szabadalom • Hegesztő elektródahuzal
170582 eredeti anyagjellemzői a nedves magrész kiszárítása esetén sem állíthatók helyre. Amennyiben a vasporban jelentős mennyiségű hidrogén és oxigén van jelen, akkor hegesztés esetén a varrat porózus lesz, különösen ha azzal 5 rozsdás fémet hegesztenek. Célunk, hogy védőközegben történő hegesztés és felrakás céljára olyan elektródhuzalt alkossunk, amelynek magját olyan össztevőkből állítjuk elő, amely technológiailag igen előnyös hegesztési jel- 10 lemzőket biztosít, nagyteljesítményű felrakásos hegesztést tesz lehetővé, és ami megakadályozza, hogy a fémek varrataiban — különösen rozsdás anyagok hegesztése esetén— pórusok keletkezzenek. 15 A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan elektródhuzallal oldjuk meg, amely védőgáz környezetben tör|énő vashegesztés és felrakásos hegesztés céljára olyan elektródhuzalt javasol, amely vasköpeny belsejében por alakú magrészt tartalmaz. 20 E magrész rutilból, ferromangánból, ferroszilíciumból, valamint kiegészítő adalékanyagból áll. A találmány szerinti elektródhuzál por alakú magjában az említett összetevők súlyszázaléka a következő: 25 rutil ferromangán ferroszilícium adalékanyagok: hematit földpát nátriumfiuoszilikát 40-75 súlyszázáék 17-28 súlyszázalék 1,8-9,5 súlyszázalék 3,0—9,5 súlyszázalék 1,8-7,5 súlyszázalék 1,2-6,0 súlyszázalék 30 35 A por alakú magban felhasznált rutil az ív stabilitását növeli és a varrat alakíthatóságát segíti elő. Azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti hegesztőhuzalban a rutil összetevőt nem szabad a 40 fönt megadott súlyszázaléknál kisebb mértékben adagolni, mert az ív égésének stabilitása, kevesebb rutil alkalmazása esetén lényegesen romlik és az elektród anyaga erősen szétfröccsen. A rutilnak a megadott felső határon túl való adagolása esetén 45 viszont az elektródhuzal olvadási sebessége az elektródhuzal vasköpenyének olvadási sebességéhez képest lassúbb lesz aminek az a következménye hogy a varratba zárványok alakjában fel nem olvadt magrészek épülnek be, ami a hegesztési varrat 50 minőségét nagymértékben lerontja. A ferromangán és a ferroszilícium adalékok mennyisége a varrat igen jó mechanikai szilárdságát biztosítják. A találmány szerinti elektródhuzalban ezen összetevők fent megadott súlyszázalékainak 55 betartása biztosítja, hogy könnyen olvadó vasmangánszilikátok képződjenek és keveredjenek, amelyek könnyen folyósodnak és könnyen terülnek. A varratban maradó nem fémes Zárványok kerek alakúak. Ezek a jellemzők a varrat mechanikai ütés- 60 állóságát előnyösen befolyásolják. Ha a találmány szerinti elektródhuzal ferromangán és ferroszilícium összetevőinek súlyszázalékát a fönt megadott határérték alá csökkentjük, úgy a varrat porózussá válik. Ha viszont ezen adalékanya- 65 gok s súlyösszetételét a fönt megadott súlyszázaléknál nagyobb mértékben adagoljuk, akkor a varrat szilárdsága jelentősen nő, minek következtében a varrat rugalmassági jellemzői romlanak. Annak érdekében, hogy a salak rendkívül előnyös fizikai jellemzőkkel rendelkezzen, a találmány szerint az elektródhuzal magjához hematitot adagolunk. Kitűnt, hogyha a hematit adalékanyagot a fönt ismertetett súlyszázaléknál kisebb mértékben alkalmazzuk, ez a varrat alakíthatóságának romlásához vezet. Ez azzal magyarázható, hogy az olyan salaknak, amelyekben csak rutil van, igen kicsi a krisztallizációs tartományuk. Ha egy ilyen salak a varrat felületén gyorsan kristályosodik, gátolja, hogy a fémből a gázok kilépjenek. Az ilyen varratok felületén repedéseket látunk, amely a kilépő gázok nyomása következtében a salak fémfelületen keletkeznek. A salak krisztallizációs tartományának kiszélesítése érdekében alkalmazzuk a találmány szerinti elektródhuzalban a hematitot. 9,5 súlyszázaléknál nagyobb hematit összetétel már a fém hőhatására érzékeny repedőképességét (ridegségét) okozhatja, amit a könnyen olvadó beépült kristályközi rétegek okoznak. Földpátnak a megadott súlyszázalékok közötti alkalmazása az ív égési stabilitását növeli és a. salak technológiai jellemzőit javítja. A megadott súlyszázaléknál kevesebb földpát alkalmazása esetén viszont a varraton repedések keletkeznek, ami meg nem engedhető hiba. A földpát adalékanyagnak a megadott értékhatáron túli adagolása esetén a salak fizikai jellemzői romlanak, mert a viszkozitása megnő és ezáltal az olvadék öntisztuló képessége jelentősen romlik - ami jól ismert jelenség. A hegesztés folyamán különösen reves és rozsdás felületű anyagok hegesztése esetén, az ív környékén sok hidrogén van jelen. Ismeretes, hogy a hidrogén magas hőmérsékleten a fémből oldódik ki a kristályosodás során. Mivel a hidrogén kiválási sebessége nem nagy, a hegesztés varrataiban pórusok keletkeznek és sok hidrogén marad vissza, amely a fém mechanikai szilárdságát rontja. Annak érdekében, hogy a varratban a hidrogén kiválását megakadályozhassuk, a találmány szerinti elektródhuzalban nátriumszilikátot alkalmazunk a korábban megadott súlyszázalék szerint. Ha a nátriumszilikátot e megadott értékhatárnál kisebb mértékben adagoljuk, úgy az hatástalan. Ha viszont túllépjük az adagolás súlyszázalékának felső határát, akkor az ív égésének stabilitása romlik és az elektródanyag hevesen szétfröccsen. A találmány szerinti összetételű magrésszel kialakított elektródhuzal igen nagy előnye, hogy a hegesztés technológiai jellemzői kitűnőek lesznek, a varratban minimálisan kis gázmennyiségek keletkeznek és kitűnő. minőségű varratokat kapunk. A találmány szerinti elektródhuzallal kapott varratok igen kis mértékben pórusosak. Egy további előny az, hogyha a .találmány szerinti hegesztő elektródhuzal magja átnedvesedettéi úgy annak eredeti, anyagjellemzőit 250-300 C° hőmérsékleten végzett szárítással teljes mértékben helyreállíthatjuk. 2
