DD236276A1 - METHOD FOR FORMING A MELTING BIN THROUGH THE ENERGY CARRIER BEAM - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Formen eines Schmelzbades mittels eines Energiestrahles. Durch die Erfindung ist das Einschmelzen von Legierungselementen und das Glaetten der aufgeschmolzenen Werkstueckoberflaeche zu ermoeglichen. Nach der Aufgabe soll mit Hilfe eines gezielt abgelenkten Energiestrahles die Form und Tiefe des Schmelzbades beeinflusst werden. Dazu wird erfindungsgemaess ein vorgegebenes Raster verwendet, dessen Rasterpunkte hinsichtlich in Breite und Hoehe einen unterschiedlichen Abstand zueinander einnehmen. Dieses Raster wird in die Steuerung einer herkoemmlichen Energiestrahl-Bearbeitungsmaschine eingegeben und die Rasterpunkte durch den Energiestrahl mit einer hohen Frequenz zwischen 160-1 000 Hz, vorzugsweise mit 650 Hz, abgetastet. Unter Ausnutzung der mit Hilfe des Rasters im Schmelzbad unterschiedlich erzeugten Energiedichte erfolgt das Formen des Schmelzbades bei gleichzeitiger Glaettung der aufgeschmolzenen Werkstueckoberflaeche.The invention relates to the molding of a molten bath by means of an energy beam. The invention makes it possible to melt down alloying elements and to smooth the molten workpiece surface. After the task, the shape and depth of the molten bath should be influenced with the help of a targeted deflected energy beam. For this purpose, according to the invention, a predetermined grid is used whose grid points occupy a different distance from each other in terms of width and height. This grid is input to the controller of a conventional energy beam processing machine and the halftone dots are scanned by the energy beam at a high frequency between 160-1,000 Hz, preferably 650 Hz. Taking advantage of the energy density generated differently with the aid of the grid in the molten bath, the molding of the molten bath takes place with simultaneous glazing of the melted workpiece surface.
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines Schmelzbades mittels Energieträgerstrahl, insbesondere eines durch einen gezielt abgelenkten Energieträgerstrahl erzeugten Schmelzbades, wobei auf die Oberflächen metallischer Körper aufgebrachte Legierungselemente eingeschmolzen und geglättet werden.The invention relates to a method for forming a molten bath by means of an energy carrier beam, in particular a molten bath produced by a deliberately deflected energy carrier beam, whereby alloying elements applied to the surfaces of metallic bodies are melted and smoothed.
Es ist allgemein bekannt, bei der Herstellung von Schmelzbädern beispielsweise den Elektronenstrahl gezielt abzulenken und auf diese Art und Weise metallische Oberflächen punkt-, linien- oder flächenförmig zu bestrahlen.In the production of molten baths, it is generally known to divert the electron beam in a targeted manner, for example, and to irradiate metallic surfaces in points, lines or areas in this manner.
Weiterhin ist bekannt, mit Hilfe eines Energiestrahles Oberflächenteile durch Umschmelzen zu behandeln.Furthermore, it is known to treat by means of an energy beam surface parts by remelting.
Ein Nachteil bei diesen Lösungen besteht darin-, daß alle mit diesen Verfahren hergestellten Schmelzbäder einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, wodurch die Energieverteilung in einem solchen Schmelzbad nicht beeinflußt werden kann.A disadvantage of these solutions is that all melt baths produced by these processes have a circular cross-section, whereby the energy distribution in such a molten bath can not be influenced.
Es ist auch bekannt, mit Hilfe eines Elektronenstrahles Legierungselemente in Draht- oder Pulverform in die Oberfläche eines Werkstückes einzuschmelzen. Hierbei erfolgt das Verschweißen der Werkstücke mit den üblichen Parametern, mit denen beim Einschmelzen der Legierungselemente kein geeignetes Schmelzbad erreicht wird. Die Abkühlung des entstandenen Schmelzbades erfolgt unregelmäßig und zufällig.It is also known to melt with the aid of an electron beam alloying elements in wire or powder form in the surface of a workpiece. Here, the welding of the workpieces with the usual parameters, with which no suitable molten bath is achieved during melting of the alloying elements. The cooling of the resulting molten pool is irregular and random.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Formen eines Schmelzbades mittels Energieträgerstrahl zu schaffen, bei dem das Schmelzbad das Einschmelzen von Legierungselementen und Glätten der aufgeschmolzenen Werkstückoberfläche ermöglicht.The invention provides a method for forming a molten bath by means of an energy carrier beam, in which the molten bath allows the melting of alloying elements and smoothing of the melted workpiece surface.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Formen eines Schmelzbades zu entwickeln, wobei mit Hilfe eines gezielt abgelenkten Energiestrahles die Form und Tiefe des Schmelzbades so beeinflußt werden kann, daß das Einschmelzen von Legierungselementen unter gleichzeitiger Glättung der aufgeschmolzenen Werkstückoberfläche gewährleistet wird.The invention has for its object to develop a method for molding a molten bath, wherein the shape and depth of the molten bath can be influenced by means of a targeted deflected energy beam so that the melting of alloying elements is ensured with simultaneous smoothing of the melted workpiece surface.
Die Aufgabe der Erindung wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein Raster mit bestimmter geometrischer Form verwendet wird, dessen innere Fläche mit Rasterpunkten versehen ist, die hinsichtlich in Breite und Höhe einen unterschiedlichen Abstand zueinander einnehmen, daß dieses Raster in die Steuerung einer herkömmlichen Energieträger-Bearbeitungsmaschine eingegeben wird, daß die Rasterpunkte durch den Energieträgerstrahl mit einer hohen Frequenz zwischen 160-1000 Hz abgetastet werden und daß unter Ausnutzung der mit Hilfe des Rasters im Schmelzbad unterschiedliche erzeugten Energiedichte das Formen des Schmelzbades bei gleichzeitiger Glättung der aufgeschmolzenen Werkstückoberfläche erfolgt.The object of Erindung is achieved in that according to the invention, a grid is used with a certain geometric shape, the inner surface is provided with grid points that occupy a different distance in width and height to each other, that this grid in the control of a conventional energy carrier processing machine is entered, that the halftone dots are scanned by the energy carrier beam at a high frequency between 160-1000 Hz and that taking advantage of the grid with different energy density generated in the molten bath, the molding of the molten bath with simultaneous smoothing of the melted workpiece surface.
Bei dem Schweißprozeß kann ein Rasterpunkt ein- oder mehrmals abgetastet werden. Vorzugsweise wird zum Formen des Schmelzbades ein Elektronenstrahl verwendet. Das Abtasten der Rasterpunkte wird insbesondere mit einer Frequenz von 650 Hz durchgeführt.In the welding process, a halftone dot can be scanned one or more times. Preferably, an electron beam is used to form the molten bath. The scanning of the halftone dots is carried out in particular with a frequency of 650 Hz.
Das nach der Erfindung entstehende geformte Schmelzbad weist in sich unterschiedliche Parameter in bezug auf Tiefe und Abmessung auf. Dies wird hervorgerufen durch den Abstand der Rasterpunkte und deren Anzahl in den einzelnen Rasterabschnitten. Der schmalere Teil des entstandenen Schmelzbades besitzt gegenüber dem breiteren Teil eine hohe Energiedichte und dringt dadurch tief in den Werkstoff ein. Dagegen nimmt im breiteren Teil des Schmelzbades die Tiefe des Schmelzbades ab und es kommt zur Vermischung der Legierungselemente mit dem Grundwerkstoff. Der Effekt der so entstehenden gezielt unterschiedlichen Energieverteilung kann dabei noch durch eine Änderung der Fokussierung innerhalb eines Abtastzyklus unterstützt werden.The molded molten bath resulting from the invention has different parameters of depth and dimension. This is caused by the spacing of the grid points and their number in the individual grid sections. The narrower part of the resulting molten bath has a high energy density compared to the wider part and penetrates deep into the material. In contrast, in the wider part of the molten bath, the depth of the molten bath decreases and the alloying elements mix with the base material. The effect of the resulting specifically different energy distribution can still be supported by a change in the focus within a sampling cycle.
-2- 752-2- 752
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und der dazugehörenden Zeichnung näher erläutert werden, welche die geometrische Form des erfindungsgemäßen Rasters zeigt.The invention will be explained below with reference to an embodiment and the accompanying drawing, which shows the geometric shape of the grid according to the invention.
Auf eine Welle aus niedriglegiertem Stahl soll eine Pulverschicht in die Oberfläche mit Hilfe eines Elektronenstrahles eingeschmolzen werden. Als Legierungselemente werden Ni, Cr und Si in Pulverform verwendet, die zwecks einer guten Haftung auf der Oberfläche aufgepreßt werden.On a shaft made of low-alloy steel, a powder layer is to be melted into the surface with the help of an electron beam. The alloying elements used are Ni, Cr and Si in powder form, which are pressed onto the surface for good adhesion.
Nach Eingabe des Rasters in die Steuerung der Elektronenstrahlschweißanlage wird der Schweißvorgang eingeleitet, wobei die im Rasterfeld liegenden Rasterpunkte von dem gezielt abgelenkten Elektronenstrahl abgetastet werden. Das dabei entstehende Schmelzbad besitzt im schmaleren Teil eine hohe Energiedichte und dringt dadurch tief in den Grundwerkstoff ein. Im sich verbreitenden Teil nimmt die Tiefe des Schmelzbades ab und es kommt zur Vermischung des Grundwerkstoffes.After entering the grid in the control of the electron beam welding system, the welding process is initiated, wherein the grid points lying in the grid are scanned by the electron beam selectively deflected. The resulting molten bath has in the narrower part of a high energy density and thus penetrates deep into the base material. In the spreading part, the depth of the molten pool decreases and it comes to mixing of the base material.
Für die Beschichtung werden folgende Parameter verwendet:The following parameters are used for the coating:
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27528585A DD236276A1 (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | METHOD FOR FORMING A MELTING BIN THROUGH THE ENERGY CARRIER BEAM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27528585A DD236276A1 (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | METHOD FOR FORMING A MELTING BIN THROUGH THE ENERGY CARRIER BEAM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD236276A1 true DD236276A1 (en) | 1986-06-04 |
Family
ID=5566962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD27528585A DD236276A1 (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | METHOD FOR FORMING A MELTING BIN THROUGH THE ENERGY CARRIER BEAM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD236276A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115319256A (en) * | 2022-07-25 | 2022-11-11 | 中国航空制造技术研究院 | Electron beam welding method |
| EP4104962A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-21 | Rolls-Royce plc | Electron beam welding |
-
1985
- 1985-04-18 DD DD27528585A patent/DD236276A1/en unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4104962A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-21 | Rolls-Royce plc | Electron beam welding |
| CN115319256A (en) * | 2022-07-25 | 2022-11-11 | 中国航空制造技术研究院 | Electron beam welding method |
| CN115319256B (en) * | 2022-07-25 | 2023-07-28 | 中国航空制造技术研究院 | Electron beam welding method |
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