Arten und Eigenschaften von Fülldraht
Nach der Struktur des Schweißdrahtes kann Fülldraht in zwei Typen unterteilt werden: Nahtschweißdraht und nahtloser Schweißdraht. Nahtloser Schweißdraht kann mit Kupfer beschichtet werden, was eine gute Leistung und niedrige Kosten bietet und die Richtung der zukünftigen Entwicklung darstellt.
Je nachdem, ob ein Schutzgas vorhanden ist, kann flussmittelgefüllter Schweißdraht in gasgeschützten Schweißdraht und selbstschützenden Schweißdraht unterteilt werden. Die Zusammensetzung des Pulvers im Kern des flussmittelgefüllten Schweißdrahts ähnelt der der Elektrodenbeschichtung und umfasst Lichtbogenstabilisator, Desoxidationsmittel, Schlackenbildner und Legierungsmittel usw. Je nachdem, ob im inneren Füllpulver des flussmittelgefüllten Schweißdrahts ein Schlackenbildner vorhanden ist, kann er in Schweißdraht vom „Flussmitteltyp“ und Schweißdraht vom „Metallpulvertyp“ unterteilt werden. Je nach Basizität der Schlacke kann er in Schweißdraht vom Titantyp, Titan-Kalzium-Typ und Kalzium-Typ unterteilt werden.
Fülldrähte auf Titanschlackenbasis haben eine schöne Perlenbildung, gute Schweißeigenschaften in allen Positionen, einen stabilen Lichtbogen und wenig Spritzer, aber die Zähigkeit und Rissbeständigkeit des Schweißmetalls sind schlecht. Fülldrähte auf Kalziumschlackenbasis haben dagegen eine ausgezeichnete Schweißzähigkeit und Rissbeständigkeit, aber eine schlechte Perlenbildung und Schweißeigenschaften. Titan-Kalzium-Schlacke liegt zwischen den beiden oben genannten.
Die Schweißprozessleistung von Fülldrähten vom Typ „Metallpulver“ ähnelt der von Vollkernschweißdrähten, und ihre Abscheidungseffizienz und Rissbeständigkeit sind besser als die von Fülldrähten vom Typ „Flussmittel“. Der Pulverkern besteht zum größten Teil aus Metallpulver (Eisenpulver, Desoxidationsmittel usw.), und ein spezieller Lichtbogenstabilisator wird hinzugefügt, um beim Schweißen weniger Schlackenbildung, hohe Effizienz, wenig Spritzer, einen stabilen Lichtbogen und einen geringen Gehalt an diffusiblem Wasserstoff in der Schweißnaht sicherzustellen. Die Rissbeständigkeit wird verbessert.
Die Querschnittsform des Fülldrahts hat großen Einfluss auf die Leistung des Schweißprozesses und die metallurgische Leistung. Entsprechend der Querschnittsform des Fülldrahts kann dieser in zwei Typen unterteilt werden: einfache O-Form und gefaltete Form mit komplexem Querschnitt.
Je komplexer und symmetrischer die Querschnittsform des Fülldrahtes ist, desto stabiler ist der Lichtbogen und desto ausreichender sind die metallurgische Reaktion und der Schutz des Fülldrahtes. Mit abnehmendem Durchmesser des Schweißdrahtes verringert sich dieser Unterschied jedoch allmählich. Wenn der Durchmesser des Schweißdrahtes weniger als 2 mm beträgt, ist der Effekt der Schnittform nicht offensichtlich.
Fülldrähte weisen gute Schweißeigenschaften, eine gute Schweißqualität und eine hohe Anpassungsfähigkeit an Stahl auf und können zum Schweißen verschiedener Arten von Stahlkonstruktionen verwendet werden, darunter kohlenstoffarmer Stahl, niedriglegierter hochfester Stahl, niedrigtemperaturbeständiger Stahl, hitzebeständiger Stahl, rostfreier Stahl und verschleißfeste Oberflächenbeschichtungen usw. Die verwendeten Schutzgase sind CO2 und Ar+CO2. Ersteres wird für gewöhnliche Konstruktionen und letzteres für wichtige Konstruktionen verwendet. Fülldrähte eignen sich für automatisches oder halbautomatisches Schweißen, wobei sowohl Gleich- als auch Wechselstromlichtbögen erforderlich sind.
1) Fülldraht für kohlenstoffarmen Stahl und hochfesten Stahl
Die meisten dieser Schweißdrähte sind Titanschlackensysteme, die eine gute Schweißverarbeitbarkeit und hohe Schweißproduktivität aufweisen. Sie werden hauptsächlich im Schiffsbau, im Brückenbau, im Baugewerbe und im Fahrzeugbau eingesetzt. Es gibt viele Arten von flussmittelgefüllten Schweißdrähten für kohlenstoffarmen Stahl und hochfesten Stahl. Aus Sicht der Schweißfestigkeit werden flussmittelgefüllte Schweißdrähte mit einer Zugfestigkeit von 490 MPa und 590 MPa häufig verwendet. Aus Sicht der Leistung konzentrieren sich einige auf die Prozessleistung und andere auf die mechanischen Eigenschaften und die Rissbeständigkeit von Schweißnähten. Einige eignen sich für das Schweißen in allen Positionen, einschließlich des vertikalen Abwärtsschweißens, und einige sind für Kehlnähte vorgesehen.
2) Fülldraht aus rostfreiem Stahl
Es gibt mehr als 20 Arten von flussmittelgefüllten Schweißdrähten aus rostfreiem Stahl. Neben flussmittelgefüllten Schweißdrähten aus rostfreiem Stahl mit Chrom-Nickel-Legierung gibt es auch flussmittelgefüllte Schweißdrähte aus rostfreiem Stahl auf Chrombasis. Der Durchmesser des Schweißdrahts beträgt 0,8, 1,2, 1,6 mm usw., was den Schweißanforderungen von dünnen, mittleren und dicken Edelstahlplatten gerecht wird. Das meist verwendete Schutzgas ist CO2, es kann aber auch ein Mischgas aus Ar+ (20 % ~ 50 %) CO2 verwendet werden.
3) Fülldraht für verschleißfeste Auftragungen
Um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen oder der Metalloberfläche besondere Eigenschaften zu verleihen, muss dem Schweißdraht eine bestimmte Menge an Legierungselementen hinzugefügt werden. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts und seiner Legierungselemente ist die Verarbeitung und Herstellung des Schweißdrahts jedoch schwierig. Mit der Einführung von flussmittelgefüllten Schweißdrähten können diese Legierungselemente dem Flussmittelkern hinzugefügt werden, und die Verarbeitung und Herstellung sind bequem, sodass die Verwendung von flussmittelgefüllten Schweißdrähten zum Auftragen verschleißfester Oberflächen mit Unterpulverlichtbogen eine gängige Methode ist und weit verbreitet ist. Darüber hinaus kann durch Hinzufügen von Legierungselementen zum gesinterten Flussmittel nach dem Auftragen auch eine Oberflächenschicht mit entsprechenden Komponenten erhalten werden.
Die nachstehenden Verfahren werden häufig zum Auftragschweißen mit flussmittelgefülltem CO2-Draht und zum Auftragschweißen mit flussmittelgefülltem Unterpulverlichtbogen verwendet.
Auftragschweißen mit dünnem CO2-Fülldraht Diese Methode hat eine hohe Schweißleistung und die Produktionseffizienz ist 3 bis 4 Mal so hoch wie beim Lichtbogenschweißen von Hand. Die Schweißprozessleistung ist ausgezeichnet, der Lichtbogen ist stabil, es entstehen nur wenige Spritzer, die Schlacke lässt sich leicht entfernen und die Oberfläche ist schön. Bei dieser Methode können nur Legierungselemente mit Fülldrähten übertragen werden und sie wird hauptsächlich zum Auftragen von Schichten mit niedriger Legierungszusammensetzung verwendet.
Beim Auftragschweißen mit Fülldraht und Unterpulverlichtbogen wird Fülldraht mit großem Durchmesser (3,2, 4,5 mm) verwendet. Der Schweißstrom ist hoch und die Schweißproduktivität wird deutlich verbessert. Bei Verwendung des Flussmittels können die Legierungselemente auch durch das Flussmittel übertragen werden, sodass die Auftragschicht eine höhere Legierungszusammensetzung erhalten kann und der Legierungsgehalt zwischen 14 % und 20 % geändert werden kann, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden. Dieses Verfahren wird hauptsächlich zum Auftragschweißen von Rollen, Vorschubrollen, Stranggussrollen und anderen verschleißfesten und korrosionsbeständigen Teilen verwendet.
