DE1956608B2

DE1956608B2 - Verfahren zur verschleissfesten auftragsschweissung von werkstuecken

Info

Publication number: DE1956608B2
Application number: DE19691956608
Authority: DE
Inventors: Boleslav Ivanovich Dudko Dannl Andreevich Kiew Maximovich (Sowjet union)
Original assignee: Institut Elektroswarki lmeni E O Patona, Kiew (Sowjetunion)
Priority date: 1969-11-11
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1972-12-07
Also published as: DE1956608A1

Description

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Die nach diesem Verfahren aufgeschweißte Schic^u: steigt, die Festigkeit sich aber auf 60 bis 80 kp/mm²

ist eine heterogene Struktur aus den Wolframkarbid- erhöht.

körnern, deren Härte 91 bis 93 HRA beträgt, und Die heterogene Schicht aus Wolframkarbid und einem weichen Grundwerkstoff aus einer Kupfer- der Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung, die nach Nickel-Mangan-Legierung, deren Härte 90 bis 5 diesem Verfahren aufgeschweißt wird, widersteht bei 120 HRB, die Festigkeit 38 kp/mm^a und die be- Stoßbeanspruchungen recht gut dem Abriebverzogene Dehnung 55 % beträgt. schleiß.

Die Ausdehnungskoeffizienten von Wolframkarbid Um bei Undichtigkeiten der Schweißnähte eine und der Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung sowie der Oxydierung des mit Wolframkarbid und der Binde-Ausdehnungskoeffizient des unlegierten Stahls, aus io legierung gefüllten Hohlraumes zu venneiden, kann dem das Werkstück der Gichtglocke 1 hergestellt ist, während des ganzen Erhitzungsablaufes durch Zubeträgt bzw. 6,5.10-°, 17,5.10-° und 11.10-°. Trotz führung von Argon oder eines anderen inerten der erheblichen Differenz zwischen den Ausdeh- bzw. Schutzgases in den Hohlraum ein Überdruck nungskoeffizienten entstehen dank der hohen Zähig- eingehalten werden. Dieselbe Wirkung kann erzielt keit der Bindelegienug auf Kupfer-Nickel-Mangan- 15 werden, wenn das Werkstück in einem mit gemah-Basis und des gleichmäßigen Erhitzens und Abküh- lenem Graphit gefüllten Kasten erhitzt wird. Bei lens des Werkstückes beim Auftragsschweißverlauf größerer Breite des aufzuschweißenden Bandes kann keine Risse im Aufschweißgut. Da die Verschleiß- der Schutz gegen Oxydierunc durch ein Flußmittel, festigkeit des Aufschweißgutes nicht r.ir von der z.B. aus geschmolzenem Borax gesichert werden, Härte des Wolframkarbidkorns sondern auch von der 20 dabei sind Flansch 6 und Rohr 5 nicht, erforderlich. Festigkeit des Bindemetalls abhängig ist, wird das Somit kann man nach dem ernndungsgemä!3en Aufschweißgut nach dem Abschleifen der Form 2 Verfahren neben hoher Arbeitsproduktivität und ein- und des Flansches 6 einer 20 bis 40 Stunden langen faciier Ausführung ein Aufschweißgut von hoher Alterung bei 400 bis 450° C unterworfen, nach der Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit ohne die Härte der Bindelegierung auf 30 bis 40 HRC 25 Poren, Risse und andere Fehler erzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 unter Belassung eines Zwischenraums eine Form aufPatentansprüche: setzt, in den Zwischenraum Wolframkarbidgrieß einschüttet und oberhalb des Wolframkarbidgrießvor-

1. Veiiahren zur verschleißfesten Auftrags- rats einen aus 20 Gewichtsprozent Nickel, 20 Geschweißung von Werkstücken, dadurch ge- 5 wichtsprozent Mangan und 60 Gewichtsprozent kennzeichnet, daß nan auf die zu behan- Kupfer legierten Körper einsetzt uud die zu behandelnde Fläche des Werkstücks unter Belassung delnde Werkstückoberfläche, den Wolframkarbideines Zwischenraums eine Form aufsetz.., in Jen grieß und den Körper aus Bindelegierung ohne Luft-Zwischenraum Wolframkarbidgrieß einschüttet sauerstoffzutritt auf 800 bis 1200° C erhitzt.

und oberhalb des Wolframkarbidgrießvorrats io Auf diese Weise ergibi sich eine Auftragsschwei-

einen aus 20 Gewichtsprozent Nickel, 20 Ge- ßun^ von Werkstücken ohne Entstehung von Rissen

wichtsprozent Mangan und 60 Gewichtsprozent und mit hoher Hitzebeständigkeit.

Kupfer legierten Körper einsetzt, die zu behan- Es ist dabei zweckmäßig, nach erfolgter Auf-

delnde Werkstückoberfläche und den Wolfram- schweißung das Aufschweißgut 20 bis 40 Stunden

karbidgrieß und den Körper aus Bindelegierung 15 lang einer Alterung bei 400 bis 450" C zu unter-

ohne Luftsaueis:offzutritt auf 800 bis 1200" C werfen, und zwar insbesondere zur Erhöhung der

erhitzt. Härte und der Festigkeit der Bindelegierung. Es

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ergibt sich danach eine sehr verschleißfeste und kennzeichnet, daß nach erfolgter Aufschweißung gegenüber Schlag- und Stoßbeanspruchungen widerdas Aufschweißgut 20 bis 40 Stunden einer Alte- 20 standsfähige Schicht hoher thermischer Belastbarrung bei 400 bis 450- C unterworfen wird. keit.

Es sei an dieser S':!le erwähnt, dafj bei dem bekannten Auflöten von Hartmetallelementen auf

Werkstücken, z. B. auf Werkzeugschäften, an sich

25 die Verwendung von Formen in der Weise bekannt ist, daß Werkstück und Hartmetallelement unter Belassung eines Zwischenraums zwischen beiden ge-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verschleiß- meinsam in eine Gießform gesetzt werden, die dann

festen Auftragsschweißung von Werkstücken. mit einem dem Werkstoff des Werkstücks ent^pre-

An sich ist es bekannt, Werkstücke mit besonders 30 chenden Material ausgegossen wird. Bei diesem aus großer Härte an bestimmten Stellen herzustellen. der deutschen Patentschrift 714 013 bekannten Ver-Ein solches (aus der deutschen Patentschrift 699 116) fahren geht es jedoch wiederum nicht um die mit bekanntes Verfahren, das allerdings nur beim Her- der vorliegenden Erfindung gelösten Probleme,
stellen der Teile, und zwar durch Sintern, Anwen- Zur weiten η Erläuterung der Erfindung wird dung findet, sieht vor, daß Hartmetallpulver an die 35 nachfolgend ein Ausführungsbeispiel an Hand der entsprechenden Stellen der Form gebracht wird, Zeichnungen beschrieben, wobei es um die Auftragsdann zerkleinertes Bindemetall zugegeben wird und schweißung einer Hochofengichtglocke geht,
schließlich die für das Sintern übliche Druck- und Auf dem Gichtglockenwerkstück 1 wird die Stahl-Wärmebehandlung durchgeführt wird. form 2 so durch Schweißung befestigt, daß zwischen

Dieses bekannte Verfahren trägt jedoch nicht bei 40 diesen beiden Teilen der Zwischenraum »α« einge-

zur Lösung der bei der vorliegenden Erfindung im halten ist. Dieser Zwischenraum wird dann mit den

Vordergrund stehenden Probleme, die damit zusam- verschleißfesten Teilchen 3, z. B. Wolframkarbid-

menhängen, daß als besonderes Anwendungsgebiet grieß, gefüllt. Auf die Grießoberfiäche legt man den

ins Auge gefaßt ist das Aufschweißen von großen Ring4 aus der Bindelegierung, welche zu 20% aus

Teilen wie Glocken von Begichtungsvorrichtungen 45 Nickel, zu 20⁰Zo aus Mangan und zu 60°, 0 aus Kupfer

oder von hochbeanspruchten Fertigteilen, wie Bohr- besteht. Auf den Körper der Gichtglocke 1 wird der

ausrüstungsteilen, Bohrpumpenteüen oder Bohr- aus Titanrohr bestehende Ring 5 aufgesetzt. Auf den

meißelrollen. leiz^eren ordnet man den Flansch 6 an, der an die

Bei den üblichen Verfahren zur verschleißfesten Form 2 und an die Gichtglocke 1 geschweißt wird. Auftragsschweißung von Werkstücken, die entweder 50 Alle Schweißnähte werden vakuumdicht ausgeführt, als Lichtbogen-Auftragsschweißung oder als Auf- Das auf diese Weise vorbereitete Werkstück wird tragsschweißung mittels Pulverdraht oder Pulverband danach in den Glühofen gebracht und bis zu einer unter Verwendung verschleißfester Hartlegierungen Temperatur von 1050 his 1150⁰C erhitzt. Beim ausgeführt werd, n, können Risse im Aufschweißgut Erhitzungsablauf wird die Luft aus dem hohlraum, auftreten, die zu einer Zerstörung des Werkstücks 55 in dem sich Wolframkarbidgrieß bzw. die Bindeführen, oder es ist. wie bei der Auftragsschweißung legierung befinden, durch das Titanrohr absorbiert, "on Großteilen wie Hochofcngichtglo^ken und -pfan- das als Getter dient und das Oxydieren der Werknen durch Pulverdraht oder Pulverband, die Arbeits- stück-Aufschweißebene verhindert. Bei 950 bis Produktivität sehr niedrig. 980- C schmilzt die Bindelegierung und fließt in alle

Die Erfindung hat zur Aulgabe, unter Beseitigung 60 Poren des Wolframkarbidgrießes, wobei sowohl die der erwähnten Nachteile, ein Verfahren zur vcr- Kornflächen als auch die Oberflächen des Werkschleißfestcn Auftragsschweißung von Werkstücken Stückes und der Form benetzt werden. Das Uberzu entwickeln, das eine hohe Produktivität der Auf- hitzen bis zu eine; Temperatur von 1050 bis 115O⁰C tragsschweißarbeiten sowie eine hohe Verschleiß- hat den Zweck, das Benetzen der erwähnten Oberfestigkeit und Hitzebeständigkeit des Aufschweiß- G5 flächen und die vollständige Ausfüllung aller Zwigutesi gewährleistet. schenräume zu gewährleisten. Danach wird das

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Werkstück dem Ofen entnommen und an der Luft

man auf die zu behandelnde Fläche dos Werkstücks oder in einem ausgefütterten Kasten abgekühlt.