DE1956608A1

DE1956608A1 - Verfahren zur verschleissfesten Auftragschweissung

Info

Publication number: DE1956608A1
Application number: DE19691956608
Authority: DE
Inventors: Dudko Daniil Andreewich; Maximowich Boleslaw Iwanowich
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1969-11-11
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1971-05-19
Also published as: DE1956608B2

Description

VERFAHREN ZUR VERSCHLEIßFESTEN AUFTRAGSCHWEIßUNG Die Erfindung betrifft Verfahren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Werkstücken, insbesondere Verfahren zur verschleißfesten Auftragschweißung von Werkstücken.
Die vorliegend. Erfindung wird besonders erfoleich zum Aufschweißen von Hochofenausrüstungsteilen benutzt, zum Beispiel zum Aufschweißen von Glocken an Begichtungsvorichtungen sowie von Bohrausrüstungsteilen, zum Beispiel von Bohrpumpenteilen, Bohrmeißelrollen.
Es sind Verfahren zur verschleißfesten Auftregschweißung von Werkstücken weitgehend bekannt, die entweder durch Lichtbogen-Auftragschweißung oder durch Auftragschweißung mittels Pulverdraht oder Pulverband ausgeführt werden.
Es ist auch bekannt, daß bei der Lichtbogen-Auftragschweißung mittels verschleißfester Hartlegierungen das Entstehen von Rissen im Aufschweißgut, die eine Zerstörung des Werkstückes hervorrufen, unvermeidlich ist, und daß bei der Auftragschweißung durch Pulverdraft oder Pulverband von solchen Großteilen wie Hochfengichtglocken und-pfannen die Arbeitsproduktivität sehr niedrig ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein solches Verfahren zur verschleißfesten Auftragschweißung von Werkstücken zu entwickeln, das eine hohe Produktivität bei den Auftragschweißarbeiten sowie eine hohe Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit des Aufschweißgutes gewährleistet.
Die gestellte rufgabe wird dadurch gelöst, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren zur verschleißfesten Auftragschweißung von Werkstücken auf der Aufschweißebene eine Form unter Beibehaltung eines Zwischenraumes angeordnet wird, den erwähnten Zwischenraum füllt man mit verschleißfesten Hartteilchen und legt das Bindemetall ein danach werden die Aufschweißebene, die verschleißfesten Teilchen und das Bindemetall ohne Luftsauerstoffzutritt bis zu 800 ... 1200°C erhitzt. Dadurch wird das Auftragschweißen von Werkstücken ohne Entstehung von Rissen und mit hoher Hitzebeständigkeit gewährleistet.
Es ist zweckmäßig, als verschleißfesten Teilchen Wolframkarbidgrieß einzusetzen, das Bindemetall aber als Zusammensetzung folgender Bestandteile zu verwenden, deren Prozentgehalt in bezug auf das Gesamtgewicht der Begierung Ni... 20%, Mn... 20%, Cu ... 60% beträgt.
Es ist auch zweckmäßig, das Aufschweißgut 20...40 Stunden lang einer Alterung bei 400...450°C zu unterwerfen, wodurch eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit anr Werkstücke gefördert wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der beigelegten Zeichnung beschrieben, in der das zur Auftragschweißung vorbereitete Werkstück einer Hochofengicht glecke dargestellt ist.
Im folgenden wird das Verfahren zur Auftragschweißung einer Hochofengichtglocke beschrieben.
Auf dem Gichtglockenwerkstück 1 wird die Stahlform 2 so durch Schwellung befestigt, daß zwischen diesen beiden Teilen der Zwischenraum "a" eingehalten ist. Dieser Zwischenraum wird dann mit den verschleißfesten Teilchen 3, z,B, Wolframkarbidgrieß gefällt. Auf die Grießoberfläche legt man den Ring 4 aus der Bindelegierung, welche zu 20% aus Nickel, zu 20% aus Mangan und zu 60% aus Kupfer besteht. Auf den Körper der Gichtglocke 1 wird der aus Titanrohr bestehende Ring 5 aufgesetzt. Auf den letzteren ordnet man den Flansch 6 an, der an die Form 2 und an die Gichtglocke 1 geschweißt wird. Alle Schweißnähte werden vakuumdicht ausgeführt.
Das auf diese Weise vorbereitete Werkstück wird danach in den Glühofen gebracht; und bis zu einer Temperatur von 1050...1150°C erhitzt. Beim Erhitzungsablauf wird die Luft aus dem Hohlraum, in dem sich Wolframkarbidgrieß bzw.
die Bindelegierung befinden durch das Titanrohr absorbiert, das als Getter dient und das Oxydieren der Werkstück-Aufschweißebene verhindert. Bei 950...980°C schmilzt die Bindelegierung und fließt in alle Poren des Wolframkarbidgrießes, wobei sowohl die Kornflächen als auch die Oberflächen des Werkstückes und der Form benetzt werden. Das Überhitzen bis zu einer Temperatur von 1050...1150°C hat den Zweck,das Benetzen der erwähnten Oberflächen und die vollständige Ausfüllung aller Zwischenräume zu gewährleisten. Danach wird das Werkstück dem Ofen entnommen und an der Luft oder in einem ausgefütterten Kasten abge E t.
Die nach diesem Verfahren aufgeschweißte Schicht ist eine heterogene Struktur aus den Wolframkarbidkörnern, deren Härte 91...93 HRA beträgt, und einem weichen Grundwerkstoff aus einer Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung, deren Härte bis 90...120 HRB, die Festigkeit 38 kp/mm2 und die bezogene Dehnung 55% beträgt Die Ausdehnungskoeffizienten von Wolframkarbid und der Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung sowie der Ausdehnungskoeff izient des unlegierten Stahls, aus dem das Werkstück der Gichtglocke 1 hergestellt ist, beträgt bzw. 6,5#10-6; l7,5.lO6 und 11#10-6. Trotz der erheblichen Differenz zwischen den Ausdehnungskoeffizient an entstehen dank der hohen Zähigkeit der Bindelegierung auf Kupfer-Nickel-Mangan-3asis und des gleichmäßigen Erhitzens und Abkühlens des Werkstückes beim Auftragschweißverlauf keine Risse im Aufschweißgut. Da die Verschleißfestigkeit des Aufschweißgutes nicht nur von der Härte des Wolframkarbidkorns sondern auch von der Bestigkeit des Bindemetalls abhängig ist, wird das Aufschweißgut nach dem Abschleifen der Form 2 und des Flansches 6 einer 2O...4O Stunden langen Alterung bei 400...450°C unterworfen, nach der die Härte der Bindelegierung auf 3O...4o HRC steigt, die Festigkeit sich aber bis 60...80 kp/mm² erhöht.
Die heterogene Schicht aus Wolframkarbi-d und der Kupfer-ickel-Mangan-Legierung, die nach diesem Verfahren aufgeschweißt wird, widersteht bei Stoßbeanspruchungen recht gut dem Abriebverschleiß.
Um bei Undichtigkeiten der t Bohwe ißnähte eine Ozydierung des mit Wolframkarbid und der Bindelegierung gefüllten Hohlraumes zu vermeiden, kann während des ganzen Erhitzungsablaufes durch Zuführung von Argon oder eines anderen inerten - bzw. Schutzgasos in den Hohlraum in Überdruck eingehalten werden. Dieselbe Wirkung kann erzielt werden, wenn das Werkstück in einen mit gemahlenen Graphit gefüllten Kasten erhitzt wird. Bei größerer Breite des autsuschweißenden Bandes kann der Schutz gegen Oxydierung durch ein Flußmittel, zum Beispiel aus geschmolzenem Borax, gesichert werden, dabei sind Flansch 6 und Rohr 5 nicht erforderlich.
Somit kann man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren neben hoher Arbeitsproduktivität und einfacher Ausführung ein Aufschweißgut von hoher Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit ohne Poren, Risse und andere Fehler erzeugen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur verschleißfesten Auftragschweißung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man auf die Aufschweißebene unter Beibehaltung eines Zwischenraumes eine Form (2) anbringt, in den erwahnten Zwischenraum die verschleißfesten Hartteilchen (3) einschüttet, ein Bindemetall (4) einsetzt und die Aufschweißebene, die verschleißfesten Teilchen und das Bindemetall ohne Luftsauerstoffzutritt auf 800 bis 1200 0 C erhitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als versohleißfeste Teilchen (3) Wolframkarbidgrieß eingesetzt wird und das Bindemetall zu 20 Gewichtsprozent aus Nickel, 20 Gewichtsprozent aus Mangan und 60 Gewichtsprozent aus Kupfer besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß das Aufschweißgut 20 bis 40 Stunden lang einer Alterung bei 400° bis 45000 unterworfen wird.

Leerseite