DE1242984B

DE1242984B - Verwendung einer Elektrode aus gesintertem Hartmetall zur Panzerung von grossen Flaechen durch Schutzgas-Lichtbogenauftragsschweissung

Info

Publication number: DE1242984B
Application number: DEB57461A
Authority: DE
Inventors: Obering Alfred Schmidt; Erich Nonninger
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1959-04-18
Filing date: 1960-04-12
Publication date: 1967-06-22
Also published as: GB904652A; AT217818B; CH424434A; US3109917A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 23 k

Deutsche KL: 49 Ii-36/01

Nummer: 1242984

Aktenzeichen: B 57461VI a/49 h

Anmeldetag: 12. April 1960

Auslegetag: 22. Juni 1967

Es ist bekannt, daß man Hartmetallkarbide mit oder ohne übliche Zusätze an Hilfsmetall vorteilhaft in einer inerten Schutzgasatmosphäre verschweißt und daß mit diesem Verfahren, insbesondere bei Aufschweißungen zur Herstellung von Werkzeugen mit schneidenden Kanten, hervorragende Ergebnisse erzielt werden. Bei diesem bekannten Verfahren können auch Hartmetallkarbide enthaltende Stäbe als Zusatzwerkstoffe Verwendung finden.

Die Herstellung verschleißfester Flächen blieb hingegen bisher auf relativ kleine Flächen beschränkt, also auf Flächen im Ausmaß von wenigen Quadratzentimetern, weil Aufpanzerungen auf größeren Flächen sehr rißanfällig sind und bei Stoßbeanspruchungen zum Abblättern neigen.

Die Erfindung befaßt sich nun mit einer Verbesserung dieses bekannten Verfahrens, durch welche auch die Aufpanzerung größerer Flächen, insbesondere die Aufpanzerung von Rundkörpern, vollkommen homogen und rißfrei ermöglicht wird.

Durch Versuche konnte ermittelt werden, daß es für den Zweck der Erfindung in entscheidender Weise auf das Hilfsmetall der zur Verwendung kommenden Zusatzwerkstoffe aus Sinterhartmetall ankommt. Für die Herstellung dieser Zusatzwerkstoffe muß ein Hilfsmetall Verwendung finden, das aus 5 bis 100 Vo Nickel, Rest 0 bis 95 °/o Eisen und/oder 0 bis 30 % Chrom besteht.

Es ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Metallkarbide enthaltenden Schweißkörpern zum Aufbringen einer Hartmetallauflage auf Metalloberflächen durch Auftragsschweißungen mittels eines Schweißbrenners oder elektrischen Lichtbogens bekannt, bei welchem einem Agglomerat aus Metalloder Metalloidkarbiden, -siliziden und/oder anderen Hartmetallen Kobalt als Bindemittel zugesetzt und das Ganze zu Stäben, Platten od. dgl. geformt und danach gebrannt wird. An Kobalt als Bindemetall ist jedoch im Falle der Erfindung nicht gedacht.

Weiterhin sind Schweißelektroden bekannt, bei welchen die Hartstoffe, vorwiegend Karbide der Schwermetalle als Pulver oder in körniger Form in Stahl- oder Nickelrohre u. dgl. eingefüllt werden. Im Falle der Erfindung wird jedoch das Nickel als Hilfsmetall dem Sintergemisch zugesetzt.

Es sind ferner gesinterte Schweißelektroden bekannt, welche aus 5 bis 50 % Eisen, 48 bis 90 Vo Wolfram und 2 bis 6 % Kohlenstoff bzw. aus 20 Vo Eisen, 56 % Wolfram, 16V» Titan und 8 Vo Kohlenstoff hergestellt werden. Das Eisen kann hierbei auch durch ein anderes Metall der Eisengruppe und das Wolfram bzw. Titan durch ein anderes karbidbilden-Verwendung einer Elektrode aus gesintertem
Hartmetall zur Panzerung von großen Flächen
durch Schutzgas-Lichtbogenauftragsschweißung

Anmelder:

Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft, Wien
Niederlassung: Gebr. Böhler & Co.
Aktiengesellschaft Wien,

Verkaufsniederlassung Büderich

Als Erfinder benannt:
Obering. Alfred Schmidt,

Erich Nonninger, Kapfenberg (Österreich)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 18. April 1959 (A 2937/59)

des Metall aus der 4. bis 6. Gruppe des Periodischen Systems ersetzt werden. Die Randzone dieser vorbekannten Elektrode soll einen höheren Sinterungsgrad als der Kern aufweisen.

Im Fall der Erfindung ist jedoch der Sinterungsgrad der Elektrode abgesehen von zufallsbedingten Abweichungen über den ganzen Querschnitt gleich, und das Sintergemisch hat insofern eine andere Zusammensetzung, als es nicht aus Wolfram-, Eisen- und Kohlenpulver, sondern aus Karbiden und Hilfsmetall besteht.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer Elektrode aus gesintertem Hartmetall, das zu 70 bis 95 % aus Wolframkarbid, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Hartmetallkarbiden, und aus 5 bis 30 Vo Hilfsmetall aus 5 bis 100 °/o Nickel, Rest 0 bis 95 % Eisen und/oder 0 bis 30 Vo. Chrom besteht, zur Panzerung von großen und deshalb rißanfälligen Flächen, insbesondere zur Panzerung von Rundkörpern, durch Auftragsschweißung in inertem Schutzgas mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens.

Außer Wolframkarbid, das überwiegend, d. h. in Anteilen über 50 Vo vorhanden sein muß, können als weitere Hartmetallkarbide die Karbide des Molybdäns, Chroms, Tantals, Niobs, Titans, Zirkoniums od. dgl. in Betracht kommen.

Das Hilfsmetall kann in Form von Nickelpulver, gegebenenfalls in Mischung mit Eisen- und/oder Chrompulver in die zur Herstellung des Zusatzwerk-

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Claims

stoffes zu verpressende und zu sinternde Pulvermischung eingebracht werden.

Es kann aber auch ein Stahlpulver aus einem austenitischen Chrom-Nickel-Stahl als Hilfsmetall Verwendung finden.

Die Herstellung der Zusatzwerkstoffe erfolgt zweckmäßig in an sich bekannter Weise derart, daß die aus Hartstoffen und Hilfsmetall bestehende Pulvermischung mit einem organischen Bindemittel, wie z. B. Kunstharz, vermischt, zu Stäben stranggepreßt und anschließend bei Temperaturen zwischen 900 und 1300° C gesintert wird.

Beispielsweise wurden mit erfindungsgemäß in Betracht kommenden Schweißstäben aus 85°/o Wolframcarbid (WC) und 15 °/o Nickel mit Hilfe des Argonarc-Verfahrens Drahtführungsringe gepanzert. Diese Ringe zeigten nach einer Laufzeit von 478 Stunden noch keine merkbaren Verschleißerscheinungen. Hingegen waren solche Ringe, die mit einem gehärteten Schnittstahl mit 13 % Chrom und 2 °/o Kohlenstoff gepanzert waren, bei gleichen Beanspruchungen schon nach einer Laufzeit von 334 Stunden vollkommen abgenutzt und damit unbrauchbar.

Bei Verwendung von Kobalt und/oder Eisen als Hilfsmetall muß unter vergleichbaren Voraussetzungen mit einem um mindestens 20 °/o geringeren Verschleißwiderstand gerechnet werden.

Durch Verwendung erfindungsgemäß in Betracht kommender Zusatzwerkstoffe für die Schweißung in inertem Schutzgas werden Härten von 64 bis 67Rockwell-C-Einheiten erreicht. Die vorteilhafte Wirkung des Hilf smetalls dieser Zusatzwerkstoffe besteht offenbar darin, daß es beim Schweißen eine zähe Übergangszone zum Grundwerkstoff bildet. Hierdurch wird es möglich, beispielsweise bei der Argonarc-Schweißung auch dickere Lagen in einem Zuge rißfrei aufzubauen. Solche Lagen können eine Dicke von 4 bis 6 mm haben. Auch das Auftragen mehrerer Schweißlagen übereinander ist rißfrei durchführbar.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß zu verwendenden Zusatzwerkstoffe liegt darin, daß sie z. B. bei der Argonarc-Schweißung eine Härte von bis 67 Rockwell-C-Einheiten unmittelbar ergeben, während bei Verwendung von Sinterhartmetallen z. B. aus Wolframcarbid (WC) jedoch mit Kobalt und/oder Eisen als Hilfsmetall beim gleichen Schweißverfahren nur eine Härte von etwa 52 Rockwell-C-Einheiten erreicht wird.

Patentansprüche:

ίο 1. Verwendung einer Elektrode aus gesintertem Hartmetall, das zu 70 bis 95 % aus Wolframkarbid, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Hartmetallkarbiden, wobei der Wolframkarbidgehalt über 50 Vo liegt, und aus 5 bis 30°/« Hilfsmetall aus 5 bis 100 °/o Nickel, Rest 0 bis 95% Eisen und/oder 0 bis 3O°/o Chrom besteht, zur Panzerung von großen und deshalb rißanfälligen Flächen, insbesondere zur Panzerung von Rundkörpern, durch Auftragsschweißung in

ao inertem Schutzgas mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens.

2. Verwendung einer Elektrode aus gesintertem Hartmetall nach Anspruch 1, wobei das Hilfsmetall in Form eines Nickelpulvers, gegebenenfalls in Mischung mit Eisen- und/oder Chrompulver, in die zu sinternde Ausgangspulvermischung eingebracht worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer Elektrode aus gesintertem Hartmetall nach Anspruch 1, wobei das Hilfsmetall in Form eines Stahlpulvers aus einem austenitischen Chrom-Nickel-Stahl in die zu sinternde Ausgangspulvermischung eingebracht worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Patentschrift Nr. 6690 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

österreichische Patentschriften Nr. 182 278,
191693.

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