DATEN UND TECHNIK. Wolfram Industrie TUNGSTEN TECHNOLOGY Germany

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1 DATEN UND TECHNIK Wolfram Industrie TUNGSTEN TECHNOLOGY Germany

2 INHALT Physikalische Eigenschaften von Wolfram Seite 4 Physikalische Eigenschaften von Molybdän Seite 4 Chemische Eigenschaften von Wolfram Seite 5 Chemische Eigenschaften von Molybdän Seite 5 Eigenschaften der TUNGSTIT Werkstoffe Seite 6 Eigenschaften der TRIAMET Werkstoffe Seite 7 Wissen und Daten zum TIGSchweißen Seite 8 11

3 Physikalische Eigenschaften von Wolfram Chemische Eigenschaften von Wolfram Symbol W EINWIRKENDER STOFF BEDINGUNG VERHALTEN Ordnungszahl 74 Atomgewicht (bezogen auf 12 C 11 ) 183,85 Wasser Salzsäure HCI / Gittertyp kubischraumzentriert Dichte (bei 20 C) 19,3 g/cm 3 Schwefelsäure H 2 SO 4 Schmelzpunkt 3680 K Siedepunkt Spezifische Wärme (bei 20 C) 5931 K 24,3 J/K.mol Salpetersäure HNO 3 Flusssäure, rein HF / Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient, C 4,59 x 10 6 K 1 Königswasser Elastizitätsmodul 407 GPa Schubmodul 156 GPa Ätznatron, geschmolzen an Luft Zugfestigkeit * N/mm 2 Luft und Sauerstoff bis 400 C Therm. Leitfähigkeit (bei 20 C) 1,78 W/cmK Elektr. Leitfähigkeit (bei 20 C) 0,181 1/μΩcm Spez. elektr. Widerstand 0,055 Ωmm 2 /m Wasserstoff Stickstoff über 400 C über 850 C bei allen Temperaturen bis 2100 C Sublimation Härte Hv* über 2200 C Nitrierung * Abhängig vom Verformungsgrad Kohlendioxid über 1200 C Schwefeldioxid über 700 C Physikalische Eigenschaften von Molybdän Chemische Eigenschaften von Molybdän Symbol Mo EINWIRKENDER STOFF BEDINGUNG VERHALTEN Ordnungszahl 42 Atomgewicht (bezogen auf 12 C 11 ) 95,94 Gittertyp kubischraumzentriert Wasser Salzsäure HCI / Dichte (bei 20 C) 10,2 g/cm 3 Schwefelsäure H 2 SO 4 Schmelzpunkt 2897 K Siedepunkt 4978 K Salpetersäure HNO 3 /konzentriert Spezifische Wärme (bei 20 C) 23,9 J/K.mol Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient, C 5,43 x 10 6 K 1 Elastizitätsmodul 329 GPa Schubmodul 125 GPa Flusssäure, rein HF Königswasser Ätznatron, geschmolzen / /konzentriert an Luft Zugfestigkeit * N/mm 2 Luft und Sauerstoff bis 350 C Therm. Leitfähigkeit (bei 20 C) 1,42 W/cmK Wasserstoff bei allen Temperaturen Elektr. Leitfähigkeit (bei 20 C) 0,190 1/μΩcm Spez. elektr. Widerstand 0,052 Ωmm 2 /m Härte Hv Stickstoff Kohlendioxid CO 2 Schwefeldioxid SO 2 bis 1100 C bis 1100 C bei Rotglut 4 * Abhängig vom Verformungsgrad 5

4 Eigenschaften der TUNGSTIT WERKSTOFFE Eigenschaften der TRIAMET WERKSTOFFE Type G14 S17 G17B G17,5B Dichte (g/cm 3 ) 13,9 ± 0,2 17,0 ± 0,15 17,0 ± 0,15 17,5 ± 0,2 TUNGSTIT ist pulvermetallurgisch hergestelltes WolframKupfer mit % Wolframgehalt (%) ,5 Wolframgehalt, einer völlig faserfreien, feinkörnigen Gefügestruktur, hoher Härte Binderphasen Ni, Cu und einem hohen EModul. Als Durchdringungsverbundmetall hat TUNGSTIT durch Zugfestigkeit (N/mm 2 ) > seinen WolframGerüstkörper eine hohe Abbrandfestigkeit und durch das Kupfer Bruchdehnung A5 (%) < als Tränkmetall eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Wolfram. Elastizitätsmodul (KN/mm 2 ) Härte (HV 10) > Mittlerer Wärmeaus Kenndaten TUNGSTIT WolframKupfer/Sinterwerkstoffe dehnungskoeffizient 6,0 6,45 5,7 T 70 T 75 T 80 T 90 ( C) (10 6 /K) Zusammensetzung (%) W: 70 ± 2 W: 75 ± 2 W: 80 ± 2 W: 90 ± 2 Magnetische paramagn. Cu: 30 ± 2 Cu: 25 ± 2 Cu: 20 ± 2 Cu: 10 ± 2 Eigenschaften schwach ferromagnetisch Koerzitivkraft (A/m) Dichte (g/cm 3 ) 14,3 ± 0,3 14,9 ± 0,3 15,6 ± 0,3 Härte (HV 10) Zugfestigkeit (N/mm 2 ) Elastizitätsmodul (kn/mm 2 ) Elektrische Leitfähigkeit (m/ω mm 2 ) Wärmeleitfähigkeit (W/m K) Sonderzusammensetzungen W/Cu 50/50, 60/40, 85/15 auf Anfrage. 17,2 ± 0, Spezif. elektrischer Widerstand (μω cm) Type Dichte (g/cm 3 ) Wolframgehalt (%) Binderphasen Zugfestigkeit (N/mm 2 ) S18 18 ± 0,2 95 Ni, Cu G18B 18 ± 0, G18,5 18,5 ± 0, G19 18,8 ± 0,2 98, Bruchdehnung A5 (%) < 2 Bearbeitung: TUNGSTIT lässt sich mit Hartmetallwerkzeugen gut bearbeiten. Bei zu starkem Schnittdruck können feine Konturen leicht ausbrechen. Deshalb empfiehlt sich für diesen heterogenen Werkstoff ein kleiner Vorschub oder schleifende Bearbeitung. Elastizitätsmodul (KN/mm 2 ) Härte (HV 10) Mittlerer WärmeausdehnungsKoeffizient ( C) (10 6 /K) , , , ,8 Magnetische paramagn. Eigenschaften schwach ferromagnetisch Koerzitivkraft (A/m) Spezif. elektrischer Widerstand (μω cm) Weitere Triamet Werkstoffe: G17 G17M S17,5 G17,5 G18 S18,5 Detaillierte Info gerne. 6 7

5 Leitfaden ELEKTRODENSPITZE TIGSchweißen Schleifrichtung Wir empfehlen, die Elektrode in Längsrichtung anzuschleifen (siehe Abb.). Diese Art des Anschliffs bewirkt eine verbesserte Zündung und einen stabileren Lichtbogen. Beim radialen Anschliff besteht neben dem schlechteren Lichtbogen zudem die Gefahr, Entscheidende Faktoren Moderne Inverterstromquellen mit HFZündung und exakter Stromeinstellung. Die Wolframelektrode: Größe und Zusammensetzung. Vorbereitung der Elektrode: Schliff, Winkel, Sitz der Spitze. Abstand zwischen Elektrode und dem Werkstück sowie der Abstand dass während des Schweißens kleine Teile von der Elektrode abbrechen und in die Schmelzen gelangen können. Einfluss der Schleifrichtung auf die Ausformung des Lichtbogens und des Einbrands. zwischen Elektrodenspitze und Gasdüse. Das Schutzgas: Menge, Zusammensetzung, evtl. Wurzelschutz. Umgebungsbedingungen: Zugluft, Absaugung. Zentrierung Die Spitze soll möglichst zentrisch angeschliffen werden. Ist dies jedoch nicht der Fall, so kann der Lichtbogen instabil werden und er zündet nicht dort, wo er soll (Abb.). Denn Letzteres spielt vor allem beim automatisierten TIGSchweißen eine Rolle. Winkel Im Zusammenwirken mit dem Durchmesser der Elektrode hat der Anschliffwinkel einen entscheidenden Einfluss auf die Ausbildung von Schweißnaht und Einbrand. Die Abbildung stellt den Zusammenhang zwischen Einbrandprofil und dem Anschliffwinkel bei Verlauf des Lichtbogens bei nicht zentrierter Spitze. GAS Gasdüse Die zum Schweißen verwendete Gasdüse sollte weder zu groß noch zu klein gewählt werden, um sowohl die Elektrode als auch die abkühlende Schweißnaht mit Schutzgas zu bedecken. Schutzgas Je nach Anwendung werden die Edelgase Argon und Helium verwendet. In bestimmten Fällen werden auch Gemische wie Argon/Helium, Argon/Wasserstoff oder Argon/Stickstoff eingesetzt. Beim allgemeinen Schweißen wird in der Regel Argon der Reinheitsklasse 4.6 benutzt. In Sonderfällen ist ein Gas konstantem Strom und Gas dar: Bei einer spitzen Elektrode wird die Energie auf eine kleine Fläche konzenriert, vom Spitzenwinkel. Einbrandprofile in Abhängigkeit wodurch ein tiefer Einbrand entsteht. Dagegen bewirkt ein stumpfer Anspitzwinkel, dass die gleiche Energie auf einer deutlich größeren Fläche auftrifft. Dadurch wird der Einbrand deutlich flacher. Lichtbogen und dessen Einbrandprofil sind ein Spiegelbild des Anschliffwinkels. Zur Verbesserung der Standzeit und Reduzierung der Spitzenbelastung wird empfohlen, die Elektrodenspitze nach dem Anschleifen abzustumpfen. Der dabei entstehende Tip sollte einen Durchmesser von etwa 10 % des Elektrodendurchmessers haben, d.h., bei einer 2,4erElektrode beträgt der Tipdurchmesser 0,24 mm. der Klasse 4.8 oder höher zu empfehlen. Gasmenge Der Schutzgasstrom muss richtig dosiert sein. Wird zu wenig Gas verwendet, so ergibt sich eine unzureichende Schutzgasabdeckung von Schweißnaht und elektrode. Eventuell am Material anhaftender Restsauerstoff führt zu einer und zu einer schlechten Schweißnaht. Beim Einsatz von zu viel Gas kommt es aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit zu Turbulenzen im Gasstrom. Dadurch werden geringe Teile der Umgebungsluft eingesaugt, die eine der Schweißnaht und des Schweißguts bewirken. Die Erfahrung zeigt, dass ca. 8 l/min gute Ergebnisse liefern. Bei großen oder empfindlichen Teilen ist der Wurzelschutz zu beachten! 8 9

6 STROM MATERIAL Empfehlungen für Stromart und Gas für verschiedene Werkstoffe. Werkstoff + Gleichstrom Wechselstrom Argon Helium Unlegierte/legierte Stähle Kupfer/Kupferlegierungen Nickel/Nickellegierungen Aluminium/Aluminiumlegierungen Magnesium/Magnesiumlegierungen Titan, Titanlegierungen, Zirkon, Tantal, Molybdän, Wolfram = ohne Einschränkungen = nur bei geringen Wanddicken Stähle bei Gleichstrom können auch mit Argon/Wasserstoff, Argon/Helium und Argon/Stickstoff verschweißt werden. Empfehlungen für die Elektrodenart in Abhängigkeit vom Werkstück. Werkstück WS2 WP WLa 20 WLa 15 WZr 8 WLa 10 WCe Unlegierter Stahl Legierter Stahl Kupfer/Legierungen Nickel/Legierungen Aluminium/Legierungen Magnesium/Legierungen Titanium/Legierungen Zirkon Tantal Wolfram Empfohlene Stromstärke in Abhängigkeit vom Elektrodendurchmesser. Gleichstrom negativ () Gleichstrom positiv (+) Wechselstrom Durchmesser Rein Wolfram Wolfram m. Oxiden Rein Wolfram Wolfram m. Oxiden Rein Wolfram Wolfram m. Oxiden 1,0 mm 1,6 mm 2,0 mm 2,4 mm 3,2 mm 4,0 mm 4,8 mm 5,0 mm 6,4 mm A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A Eignung: ++ sehr gut, + gut, bedingt, schlecht Anmerkung: Es wird von der Anwendung thorierter Elektroden abgeraten, da beim Schweißen sowie beim Anschleifen radioaktive Stäube freigesetzt werden, die inkorporiert werden können. Weitere Informationen finden Sie in der BGI 746. Weiterführende Literatur: DVSMerkblätter 0911, 0920, 0934, 0950 und 2713 in der jeweiligen aktuellen Fassung BGInformationen BGI 746: Umgang mit thoriumoxidhaltigen Wolframelektroden beim WolframInertgasSchweißen (WIG), 03/2008, DIN EN ISO 6848: ANSI/AWS A5.12/A5.12M:2009 (ISO 6848:2004 MOD) Empfehlungen der Stromstärke bei DC. Abhängig von Spitzenwinkel und Durchmesser. Durchmesser ,0 mm 1,6 mm 2,4 mm 3,2 mm 4,0 mm 5 20 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 10 11

7 Dachau Bayerische Metallwerke GmbH Leitenweg 5 D85221 Dachau Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Traunstein Ges. für Wolfram Industrie mbh Permanederstr. 34 D83278 Traunstein Tel. +49 (0) Fax +49 (0)

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