DE1558880B2 - Schweisspulver - Google Patents

Schweisspulver

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DE1558880B2 DE1967E0034794 DEE0034794A DE1558880B2 DE 1558880 B2 DE1558880 B2 DE 1558880B2 DE 1967E0034794 DE1967E0034794 DE 1967E0034794 DE E0034794 A DEE0034794 A DE E0034794A DE 1558880 B2 DE1558880 B2 DE 1558880B2
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Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen einen Kupferüberzug besitzen.
2. Schweißpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen einen weiteren Überzug von Phosphor besitzen.
3. Schweißpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferüberzug 0,0625 bis 10% beträgt.
4. Schweißpulver nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphorüberzug 0,004 bis 0,035% beträgt.
5. Schweißpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen eine Korngröße von 0,5 bis 0,001 mm besitzen.
Die Erfindung betrifft ein Schweißpulver auf Nickelbasis.
Schweißpulver auf Nickelbasis sind unter anderem aus den US-Patentschriften 29 36 229 und 32 46 981 bekannt. Es handelt sich dabei um ein pulverförmiges Gemisch bestimmter zusätzlicher Anteile an beispielsweise Silicium, Bor, Kupfer, Molybdän, Chrom, Kohlenstoff, Eisen und Aluminium, wobei letzteres mit einem der anderen Bestandteile legiert sein kann. Darüber hinaus sind Schweißpulver auf Eisen-, Kupfer- und Kobaltbasis bekannt.
Bisher zeigte es sich beim Schweißen unter Verwendung von Metallpulvern, daß bei den verschiedenen Schweißverfahren wie Flammenspritzen, Flammenspritzen mit Bildung eines Schmelzflusses, Ablagerung im Plasmastrahl u. dgl. diese Pulver eine merkliche Abweichung in den wesentlichen Eigenschaften der Oberflächenbenetzbarkeit, Ablagerungswirkung, Fließfähigkeit und Schweißbarkeit bei den verschiedenen Basismetallen aufwiesen. Diese Abweichungen bestehen nicht nur bei den verschiedenen Schweißverfahren, sondern es bestehen auch Unterschiede zwischen den einzelnen Metallkompositionen. Es ist daher bei den verschiedenen Schweißverfahren unter Verwendung von Pulvern als Hilfsmittel sehr erwünscht, die Brauchbarkeit der beim Schweißen verwendeten Legierungspulver zu verbessern.
Ziel der Erfindung ist, die im vorhergehenden beschriebene Technik durch Bildung eines verbesserten Metallpulversystems auf Nickelbasis mit hoher Ablagerungswirkung beim Schweißen zu vervollkommenen sowie die Fließbarkeit des beim Schweißen gebildeten Schmelzflusses zu erhöhen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Schweißpulver auf Nickelbasis mit
0,75 bis 5% Bor,
1,5 bis 6% Silicium,
0 bis 20% Chrom,
Spuren bis 1,2% Kohlenstoff,
Spuren bis 6% Eisen,
Rest Nickel,
5
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Pulverteilchen einen Kupferüberzug besitzen.
Durch Bildung einer Kupferschicht auf der äußeren Oberfläche der Metallpulvermischung werden verbesserte Eigenschaften erzielt, wenn das Pulver bei Schweißverfahren wie Flammenspritzen, Schweißen im Plasmastrahl, Flammenspritzen mit Schmelzfluß verwendet wird. Der Kupferüberzug beträgt 0,0625 bis 10 Gew.-% Kupfer und ist gleichmäßig über die Oberfläehe des Pulvers verteilt, das eine Maschengröße von feiner als 30 Maschen besitzt, wobei die Pulvermischung nicht mehr als 15% Pulverteile enthält, die durch eine 10 Mikron weite Sieböffnung hindurchgehen. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß, wenn das Pulver beim Schweißen abgelagert wurde, die erzielten Ablagerungsleistungen außerordentlich über die Leistungen gesteigert wurden, die man mit dem gleichen Pulver ohne den Kupferüberzug erreicht. Nach weiteren Versuchen wurde gefunden, daß mit dem erfindungsgemäßen Pulver die mit einer Kupferschicht an der Oberfläche behafteten Pulverteilchen, wenn sie durch die Flamme einer Schweißflammenspritzvorrichtung — wie in US-Patentschrift 32 26 028 gezeigt — oder durch die Hitzezone eines Schweißprozesses geführt werden, sofort den Hitzestoß absorbieren, was die stark leitende feinverteilte Kupferschicht zum Schmelzen bringt. Das Schmelzen des Kupfers, das sich auf der Oberfläche dieser Pulver abspielt, bildet eine geschmolzene haftende Kontaktschicht, die beim Sprühen in Kontakt mit dem Basismetall oder dem Schmelzfluß steht und ein Rückschlagen des Pulvers verhindert, was bei allen bekannten Metallpulversystemen vorherrscht und speziell ein Problem bei einem hoch schmelzenden Legierungspulver ist. Dies ist auch der Fall bei Schweißpulvern, die in den äußeren Hitzezonen der Flamme oder des Hitzemediums bewegt werden. So ist der Ablageeffekt beim Schweißen der mit Kupfer überzogenen Pulverteilchen selbst bei den höher schmelzenden Legierungspulvern verbessert. Diese Pulver haben ohne den Kupferüberzug normalerweise einen geringeren Ablagerungseffekt, weil sie eine höhere Temperatur benötigen, um einen plastischen Schmelzfluß auf ihrer Oberfläche zu bilden. Wenn diese Pulver ebenso wie andere Pulver auf der Metallegierungsbasis durch ein Preßmittel abgelagert werden, prallen sie von dem Basismetall ab und treten nicht in die Schmelze ein.
Hinzu kommt, daß das mit Kupfer überzogene Metallegierungspulver überraschend eine verbesserte Fließfähigkeit und Benetzung der Oberfläche des als , Basismetall dienenden Nickels zeigt, was dem Legieren des Kupfers zuzuschreiben ist, das in dem Schmelzfluß beim Schweißprozeß auftritt. Überraschend damit bringt der Kupfergehalt einen verbesserten Korrosipnswiderstand der Ablagerung.
Eine zusätzliche Fließbarkeit und Oberflächenbenetzung der abgelagerten Legierung kann dadurch erhalten werden, daß man auf der Kupferoberflächenschicht oder legiert mit dem Kupfer eine weitere Schicht von Phosphor in einer Menge von 0,004 bis 0,035 Gew.-% aufbringt. Hierbei vereinigt der Phosphor seine charakteristischen Eigenschaften mit denen des legierten Kupfers und erniedrigt beträchtlich den Schmelz-
punkt und steigert weiter die Fließbarkeit und Oberflächennetzbarkeit der Legierung. Außerdem wird die Fähigkeit der Legierung, gute gleichmäßige Ablagerungen zu entwickeln, erhöht.
Die Bildung der Kupferschichten auf den Pulverteilchen kann nach einem der bekannten Kupfer-Metallisierungsverfahren erfolgen, z. B. durch Benetzen des Legierungspulvers in einem Bad aus einer Kupfersulfatlösung. In gleicher Weise kann der Phosphorüberzug auf der Kupferschicht durch Behandeln des mit einer Kupferschicht überzogenen Pulvers in einem Phosphatbad erfolgen oder in einer trockenen Mischung mit Kupferphosphat durch Metallisieren entweder auf chemischen oder elektrochemischen Wege, wobei eine Elektrolyse bzw. Ablagerung stattfindet.
Außerdem ist es notwendig, gleichmäßige Grundfärbungen bei Metallpulversystemen zu erhalten. Farbskalen haben sich für industrielle Zwecke als nützlich erwiesen, um Produkte mit besonderen Eigenschaften zu unterscheiden. Auch die Kupfer- und Phosphorschichten auf den erfindungsgemäßen Schweißpulvern sind geeignet zum unterschiedlichen Färben des Pulvers. Diese Färbung kann für durch vorherbestimmte Abtönung im Bereich des Gelb-Rot-Orange-Spektrums gesteuert werden, was von der Dicke der Kupferschicht und dem Phosphorgehalt in den angegebenen Prozentsätzen abhängt.
Weitere Färbungen können durch Diffusion und schwache Oxidation der Kupfer-Phosphorschichten und/oder Kupfer-Phosphorlegierung erhalten werden. Die schwache Oxidation der Kupfer-Phosphatschichten entwickelt Färbungen im Gold-Purpur-Blau-Grün-Spektrum, was vom zulässigen Oxidationsgrad abhängt. Es wurde gefunden, daß Bereiche von 0,003 bis 1,0 Gew.-% von entwickeltem Kupferoxid die besten zulässigen Werte bei dem mit Kupferschichten überzogenen Schweißpulver ergeben, ebenso Bereiche von 0,008 bis 0,027 Gew.-% an entwickeltem Phosphoroxid bei dem mit einer Phosphoraußenschicht überzogenen Metallpulver. Die Oxidation von Kupfer und Phosphor und/oder ihrer Legierungen kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. durch chemische oder elektrische Umsetzung, durch Eintauchen des Pulvers in verschiedene Chemikalien und/oder durch kontrollierte Oxidation in der Atmosphäre.
Auch kann eine weitere Färbung der metallischen Legierungspulver im Gold-Grau-aqua-Spektrum erhalten werden durch weitere Legierung der Kupferschichten mit 0,04 bis 3 Gew.-% Gold, 0,04 bis 6 Gew.-°/o Silber und 0,03 bis 5 Gew.-% Platin. Die Überzugsschichten kann man durch chemische Elektrolyse oder Ablagerung erhalten, z. B. durch Einbringen des mit einer Kupferschicht überzogenen Pulvers in eine Salzlösung des betreffenden oben bezeichneten Elements.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    !.Schweißpulver mit
    0,75 bis 5% Bor,
    1,5 bis 6% Silicium,
    0 bis 20% Chrom,
    Spuren bis 1,2% Kohlenstoff,
    Spuren bis 6% Eisen,
    Rest Nickel,
DE1967E0034794 1966-09-22 1967-09-19 Schweisspulver Granted DE1558880B2 (de)

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US58116866A 1966-09-22 1966-09-22

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