DE3203789A1 - Verfahren zur herstellung hochtemperatur-langzeitstrom- und gasduesen fuer schweissanlagen, genannt hls-,bzw. hlg-duesen - Google Patents

Description

• Sehr geehrte Damen und Herren,
• wir bringen nachstehendes Patent zur Herstellung von Hochtemperatur-Langzeitstrom- und Gasdüsen für Schweißanlagen zur Anmeldung: Bezeichnung: Verfahren zur Herstellung Hochtemperatur-Langzeitstrom- und Gasdüsen für Schweißanlagen, genannt HLS-, bzw. HLG-Düsen.
• Verfahrensbeschreibung: Heute werden metallische Stromdüsen aus Kupfer oder veredeltem Stahl verwendet. Um ein Legieren von zurückschmelzendem Schweißdraht oder von Schweiß spritzern mit der Düse zu vermeiden, werden diese Düsen mit meist organischen Trennmitteln besprüht, deren Wirkung nur von kurzer Dauer ist, und nur bei niederen Temperaturen.
• Auch ist bekannt, daß diese Trennmittel ausgasen und somit beim Schweißen zu Lunkerbildungen, speziell beim Schweißbeginn führen können.
• Nach dieser Erfindung werden die Düsen mit einem keramischen Pulver beschichtet, bzw. mit einer keramischen Buchse ausgekleidet, bzw. durch Keramik ersetzt. Dabei ist es wesentlich, daß diese Keramik auch bei hohen Temperaturen nicht mit Metallen benetzt, nicht vezprödet, kein Ausgasen zeigt auch bei hohen Temperaturen einen hohen elektrischen Isolationswert aufweist und eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt.
• Für die Stromdüse kann dies durch folgende Maßnahmen erreicht werden: a) Die Stromdüse wird durch Tauchen, Besprühen oder einer anderen Art der Beschichtung mit keramischen Pulvern, vornehmlich Bornitrid, gegen Schweißspritzer bzw. zurückschmelzenden Schweißdraht geschützt.
• b) Die Stromdüse wird gegen Schweißspritzer und zurückschmelzenden Schweißdraht in der Weise geschützt, daß der vordere Teil der Düse mit Keramikformkörper ausgebuchst wird. fSkizze 1) Wesentlich bei der Wahl der Keramik ist es, daß diese auch bei hohen Temperaturen keine Reaktion 1 Benetzung mit Metallen bei einer gleichzeitig guten Wärmeleitfähigkeit zeigt.
• Ähnliche Probleme wie bei der Stromdüse treten bei der zur Zeit im Handel erhältlichen Gasdüse auf. Die herkömmlichen Gasdüsen müssen speziell beim MIC-MAG-Schweißen ebenfalls durch ein organisches Trennmittel gegen Spritzer geschützt werden, bzw.
• zeigen beim WIG- und Elektronenstrahlschweißen eine relativ starke Versprödung bei hoher Temperatur und Energiedichte.
• Dazu kommt, daß die herkömmlichen Düsen zum Teil verschmelzen und ausgasen, was zu den bereits erwähnten Lunkern in der Schweißnaht führen kann.
• Diese Mängel können durch folgende Maßnahmen abgestellt, bzw.
• verringert werden a) Die Düse wird entweden durch Tauchen, Besprühen oder einer anderen Art der Beschichtung mit keramischen Pulvern, vornehmlich Bornitrid, gegen Schweißspritzer geschützt.
• b) Die Düse wird teilweise oder ganz aus einer gut wärmeleitenden Keramik, vornehmlich Bornitrid, gefertigt (Skizze 2), sodaß keine Reaktion / Benetzung mit Metallspritzern selbst bei hohen Temperaturen auftreten kann. Gleichzeitig ist eine gute Wärmeleitfähigkeit und ein guter Wärmeübergang gesichert, da keine zusätzliche Isolierung notwendig ist.
• Bei Verwendung von Bornitrid ist auch ein Ausgasen, Verspröden oder Schmelzen auch bei Temperaturen über 12000C auszuschließen, was zu einer deutlichen Verbesserung der Schweißnahtqualität führen kann.
• Diese Keramikdüse kann auch aus anderen keramischen Materialien oder als Verbundwerkstoff mit I ohne Bornitrid hergestellt werden, wenn dadurch kein Nachteil in punkto thermischer Belastbarkeit und Benetzbarkeit, sowie elektrischer Leitfähigkeit entsteht.
• Produktvorteil: Dadurch, daß eine Benetzung zwischen Bornitrid und praktisch allen metallischen Verbindungen und reinen Metallen. bis Temperaturen weit über 1200 0C auszuschließen ist, * ist ein Verschleiß der HLS-Stromdüse, bzw. der HLG-Gasdüse im herkömmlichen Sinne weitgehend auszuschließen.
• Wird eine aus reinem Bornitrid hergestellte Gasdüse verwendet, ist keine zusätzliche Isolierung, was die Wärmeabführung negativ beeinflussen würde notwendig. Auch ist- weder ein Verspröden, noch ein Schmelzen, noch eine Ausgasung auch bei hohen Temperaturen zu erwarten, was bedeutet, daß auch beim Schweißen von Hochtemperaturstählen ohne Unterbrechungen und mit hoher Energiedichte gearbeitet werden kann.
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Claims (12)

1. Patentansprüche: 1,) Verfahren zur Herstellung beschichteter Stromdüsen, d a -d u r c h g e k e n n z e i d h n e t, daß durch die Beschichtung einer herkömmlichen Stromdüse mit Keramikpulvern oder Keramikpulvermischungen keine Benetzung zwischen Schweißspritzern oder zurückschmelzendem Schweißdraht und der Stromdüse eintreten kann.
2. 2.]Anspruch wie Verfahren 1), jedoch d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß Bornitridpulver verwendet wird.
3. 3.)Anspruch wie Verfahren 1 J und 2), jedoch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Pulver ohne Bindemittel aufgetragen wird, sodaß auch bei hohen Temperaturen keine Ausgasung stattfindet.
4. 4.)Verfahren zur Herstellung von Hochtemperatur-Langzeit-Stromdüsen (HLS-Düsen), d a d u r c h g e k e n n z ei c hn e t, daß der vordere Teil der Strom- Kontaktdüse mit einer heißgepreß ten, drucklosgesinterten oder ka ltgepreß ten, binderfreien Bornitridbuchse ausgestattet wird.
5. 5.)Anspruch wie Verfahren 4), jedoch d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß eine andere hochtemperaturbeständige Keramik mit guter Wärmeleitfähigkeit und Resistenz gegenüber geschmolzenen Metallen verwendet wird.
6. 6.)Anspruch wie Verfahren 4) und 5), jedoch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Keramik mit Bindehilfsmitteln verarbeitet und eingepreßt wird.
7. 7.)Verfahren zur Herstellung beschichteter Gasdüsen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die Beschichtung einer herkömmlichen metallischen Ga sdüsejnit Keramikpulvern oder Keramikpulvermischungen keine Benetzung zwischen Schweißspritzern und Gasdüse eintreten kann.
8. 8.)Anspruch wie Verfahren 7), jedoch d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß Bornitridpulver verwendet wird.
9. 9.)Anspruch wie Verfahren 7) und 8), jedoch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Pulver ohne Bindemittel aufgetragen wird, sodaß auch bei hohen Temperaturen keine Ausgasung stattfindet.
10. 10.) Verfahren zur Herstellung von Hochtemperatur-Langzeit-Gasdüsen-(HLG-Düsen), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Düse teilweise oder ganz aus einer heißgepreßten, drucklosgesinterten, oder kaltgepreßten, bin der freien Bornitriddüse gefertigt wird.
11. 11.)Anspruch wie Verfahren 10), jedoch d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß eine andere hochtemperaturbeständige Keramik mit guter Wärmeleitfähigkeit und Resistenz gegenüber geschmolzenen Metallen verwendet wird.
12. 12.)Anspruch wie Verfahren 11) und 12), jedoch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Forderung auf Binderfreiheit entfällt.