DD259587A1

DD259587A1 - Verfahren zum auftragsschweissen hoechstlegierter eisenwerkstoffe

Info

Publication number: DD259587A1
Application number: DD30184187A
Authority: DD
Inventors: Heinz Roil; Fritz Blume; Reinhard Rosert; Frank Weber
Original assignee: Senftenberg Braunkohle
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1988-08-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragsschweissen hoechstlegierter Eisenwerkstoffe. Mit der Erfindung soll durch Auftragsschweissen mittels Pulverdraht auf Grundwerkstoffen eine Verschleissschicht von hoher Bestaendigkeit gegenueber Mineraleinwirkungen hergestellt werden, z. B. auf Verschleissblechen fuer Schurren im Braunkohlenbergbau oder auf Gleitflaechen von Maschinenteilen. Dazu wird dem Pulverdraht waehrend des Schweissvorganges ein hochlegiertes Metallpulver in den Lichtbogen zugegeben. Mit dem Beschickungsstoff des Pulverdrahtes werden vorzugsweise nichtmagnetische und mit dem zusaetzlichen Metallpulver, vorzugsweise alle magnetisierbaren Bestandteile zugefuehrt. Bei einer entsprechenden Menge an Karbidbildnern kann dadurch unter Verwendung von Ferrolegierungen ein hoher Hartstoffanteil in der Verschleissschicht erreicht werden. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragsschweißen höchstlegierter Eisenwerkstoffe, wobei ein Zusatzwerkstoff in Form eines Pulverdrahtes als verschieißbeständige Schicht aufgetragen wird, z. B. bei Verschleißblechen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, durch Auftragsschweißen mit Pulverdraht verschleißbeständige Schichten mit unterschiedlichen ,Legierungsgehalten zu erzeugen. Diese Pulverdrähte bestehen im allgemeinen aus einem legierten oder unlegierten Umhüllungswerkstoff mit darin eingebrachten Pulverbestandteilen, dem sogenannten Beschickungsstoff. Als Legierungsbestandteile werden neben anderen Ferrolegierungen verwendet.

Aus der DD-PS 69415 ist ein Schweißdraht für die elektrische Schweißung bekannt, womit der Füllkoeffizient, der das Verhältnis der Masse des Pulvers zur Gesamtmasse des Pulverdrahtes aufzeigt, verbessert werden soll, um dadurch den Legierungsgrad zu erhöhen. Dieser kann auch durch die Zugabe von reinen Legierungselementen, beispielsweise von Chrom- oder Nickelmetall erhöht werden.

Nachteilig hierbei ist, daß die Kosten für derartige Zusatzwerkstoffe wesentlich ansteigen und in einem unvertretbaren Verhältnis zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit stehen.

Aus der DD-PS 233037 ist ein Zusatzwerkstoff zum Panzern von Brikettpressen-Formzeugen bekannt, der beim Auftragen und Aufschmelzen auf die Verschleißflächen eine Schicht mit hohem Verschleißwiderstand ergibt. Dieser Zusatzwerkstoff besteht in seinerAusgangszusammensetzung aus82% Chrommetallpulver, 11 % Graphitpulver, 7% Chromborpulver, 2% Boraxpulver, bei einem Matrixanteil des Schweißgutes von mindestens 10% und maximal 40%.

Bei diesem Zusatzwerkstoff ist jedoch von Machteil, daß er als Schweißpaste auf das Grundmaterial aufgebracht wird und nicht endlos und in fester Form als Band oder Strang dem Lichtbogen zugeführt werden kann. Deshalb ist er auch nicht für die Automatisierung solcher Schweißprozesse geeignet.

Aus der DD-PS 69500 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutzgasauftragsschweißen mit Drähten und Metallpulvern bekannt, womit hochlegierte Auftragsschichten relativ ökonomisch erzeugt werden können.

Beim Draht-Auftragsschweißen mit Metallpulver unterscheidet man zwischen magnetisierbarem und nichtmagnetischem * Pulver. Dieses strömt beim Schweißvorgang über einen Kanal an den Draht, wobei die durch den Lichtbogen entstehende Wärme ausreichend ist, um Draht und Pulver aufzuschmelzen und eine feste Verbindung mit dem Grundmaterial herzustellen. Das Mischungsverhältnis von Drahtzu Pulver kann bis 1:1 betragen.

Das Draht-Auftragsschweißen mit MetallpulvSr hat jedoch den Nachteil, daß hierbei ein kohlenstoffarmer Schweißdraht verwendet wird und der Kohlenstoffgehalt im Schweißgut aufgrund der Vermischung relativ gering ist. Damit verbunden ist ein geringer Karbidanteil in der Matrix, was eine geringe Mineral-Verschleißbeständigkeit zur Folge hat.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Verschleißbeständigkeit von Verschleißschichten zu verbessern, die Kosten für die Zusatzwerkstoffe zu senken und die Arbeitsproduktivität zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auftragsschweißen höchstlegierter Eisenwerkstoffe mit einem hohen Hartstoffanteil zu entwickeln, wodurch bei einem geringen Einbrand die Vermischung mit dem Grundwerkstoff verringert wird und ein automatisierbarer Produktionsprozeß möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter Zusatzwerkstoff in Form eines Pulverdrahtes als Verschleißschichtaufgetragenwird und in den Lichtbogen über eine bekannte Zuführeinrichtung ein hochlegiertes Metallpulver zugegeben wird.

Mit dem Beschickungsstoff des Pulverdrahtes werden vorzugsweise nichtmagnetische und mit dem zusätzlichen Metallpulver, vorzugsweise alle magnetisierbaren Bestandteile zugegeben. Damit kann z. B. ein Kohlenstoffanteil in der Legierungsschicht von > 4% erzielt werden, so daß bei einer entsprechenden Menge an Karbidbildnern, die Voraussetzung gegeben ist, unter Verwendung von vorzugsweise Ferrolegierungen einen hohen Hartstoffanteil in der Verschleißschicht und damit eine hohe Beständigkeit gegenüber Mineraleinwirkungen zu erreichen.

Weiterhin wird bei der Verwendung von Metallpulver, das im kalten Zustand dosiert in den Lichtbogen zugeführt wird, der Vermischungsgrad der aufgeschweißten Schicht mit dem Grundwerkstoff, aufrund der vom Pulver sublimierten Wärmeenergie geringer und die Lichtbogenenergie zur Erhöhung der Abschmelzleistung wesentlich besser ausgenutzt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand der zugehörigen Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Der Pulverdraht 1 mit der Schweißgutzusammensetzung 1,8% C, 7,0% Cr und 1,2% B wird mit dem Lichtbogen auf dem unlegierten Grundwerkstoff 2 aus St38 mittels mechanisierten Drahtvorschub 3 automatisch aufgetragen. Während des Schweißens wird mittels Schweißkohlensäure über die Zuführeinrichtung 4 das magnetisierbare Metallpulver 5 mit der chemischen Zusammensetzung von 7 Gew.-% C, 6 Gew.-% Si, 50 Gew.-% Cr und Rest Fe im Verhältnis zur Masse des Pulverdrahtes von 1:1 zugegeben. Der Pulverdraht 1 wird gependelt dem Grundwerkstoff 2 zugeführt. Danach erhält man eine Schweißgutzusammensetzung von 2,5% C, 12,7% Cr und 1,2% B.

Durch das Verhältnis 1:1 von Pulverdraht zum Metallpulver kann die Einsatzmenge, das kostenintensiven Pulverdrahtes gesenkt werden.

Claims

1. Verfahren zum Auftragsschweißen höchstlegierter Eisenwerkstoffe, wobei ein Zusatzwerkstoff in Form eines Pulverdrahtes als Verschleißschicht aufgetragen wird, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich ein hochlegiertes Metallpulver in den Lichtbogen zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß entsprechend der zu erreichenden Aufschweißlegierung alle erforderlichen nichtmagnetischen Komponenten, vorzugsweise durch den Beschickungsstoff des Pulverdrahtes und alle magnetisierbaren Komponenten als Metallpulver dem Lichtbogen zugegeben werden.