DE1759882U - Auftragsschweisskoerper fuer die herstellung von metallegierungen grosser haerte und/oder hitzebestaendigkeit, insbesondere fuer die armierung der sitzflaechen von absperrschiebern und ventilen. - Google Patents

Description

• AuftraaschwciBkSrper für die Herstellung von Metall-

  loierunß : en ßroSer Härte und/oder Hitzebeständingkeit, ins-

  Zkeite ins

  besonderef ! ir die Armierung der Sitzflächen von Abaperr-

  "x der"itz'lächen von Abi3Derr

  schiebern und Ventilen.

  Auftragosch isomgon aua hochfesten Metall-

  legierungenwerlen auf verschiedene eise hergestellt. So

  verwendet man beispielswei e im. maturenbau für d<-s Auf-

  panzern der itsflächen. von Ventilen und Schiebern aus der

  Auftragalegierung bestehende, umnantelte Stabelektroden oder

  Blankdrähte, die unter Schutzgas oder unter einerncheiS-

  ~, an oder unter einer-ch.. E"ii3-

  pulverabdeckung im elektriachen Dichtbogen aufgeschmolzen und mit der uftragsfläche versch eißt werden.
• Pur die Herstellung von Auftragschweissungen, die eine besonders große Härte und Hitzebeständigkeit aufweisen sollen, werden im wesentlichen aus Chrom, Wolfram und Kobalt

  bestehendeummantelte oder blanke JchwoiSatäbe verwendet, die

  in einem kostspieligen Sinterverfahren hergestellt worden müssen. Diese Stäbe haben den nachteil, daß sie unrund und nicht gleichmäßig ausfallen und - da sie spröde sind und leicht brechen-nur in relativ kurzen Stählungen hergestellt werden können. infolgedessen reicht in den meisten Fällen ein Sinterotab für die Aufpanzerung einer Dichtfläche nicht aus, so daß das Schweiseen mehrmals unterbrochen werden muß, wodurch die Gleichmäßigkeit der Auftragslergierung erheblich beeinfruchtigt wird. Dies gilt insbesondere für große Hochdruck-

  Abaperrschieber mit breiten Sitsflachen, die nicht mnhr in

  einem Durchgang der Schvieißvok-ricli+. uiiF

  können. Da diese Aufpanzerungswerkstoffe beim Erkalten der

  Auftragsschweissung zur Bildung von Spannungsrissen neigen,

  ist es erforderlich, die Auftragsflache mit einer Unterpan-

  zerung-vorzugsweise aus einem austhenitischen, nicht-

  rostenden Stahl-zu vergehen und den Grundkörper vor dem Schweißen auf etwa 400-650 su erwärsen. Nach der Herstellung der Auftragschweissung ist ferner für eine möglichst langsame Abkühlung Sorge zu tragen.
• Obwohl es bekannt ist, die Sinterstäbe der vorgenannten Art als Elektroden für eine elektrische Lichtbogen-Schweissung zu verwenden, werden sie in den meisten Fällen für die Herstellung von Auftragslegierungen unter Anwendung von autogenen Schweißverfahren benutzt.
• Bei der Herstellung von Auftragsschweissungen, die bis zu Temperaturen von xx etwa 600 C beansprucht werden, ist es bekannt, unter Anwendung der elektrischen Lichtbogen-Schweissung als Elektroden dünnwandigeRöhrchen aus Stahl oder anderen Metallen zu benutzen, die beispielsweise mit Chrom oder Wolfram-Karbiden gefüllt sind. Hierbai werden - um ein zu starkes Aufschmelzen des Grundwerkstoffes zu vermeiden-vielfach zwei unter einem spitzen Winkel zueinander angeordnete Elektroden verwendet, zwischen welchender Lichtbogen gespannt wird. Auf diese Weise lassen sich jedoch nur Schweißraupen von verhältnismäßig geringer Breite herstollen, so daß bei Hochdruck-Absperrschiebern, welche in der Regel verhältnismäßig breite Sitzflächen besitzen, die Aufschweißlegierung nicht in eines Durchgang der Schweißvorriohtung aufgetragen werden kann. Hierdurch wird jedoch gerade bei diesen Aufpanzerungs-Werkstoffen die metallurgische Gleichmäßigkeit der Auftragsschweissung in starkem Maße beeinträchtigt.
• Es ist ferner bekannt, bei der elektrischen Lichtbogen-Schweissung zur Vermeidung eines zu starken Aufschmel-

  ,

  ,

  zens des Grundwerkstoffes auf die Auftragsfläche eine wärme.

  absorbierende Schicht aus festen Schweißkörpern aufzulegen,

  Diese Schicht besteht aus einer Vielzahl von neben-und/oder

  i

  übereinander angeordneten üchwoißkörpem in Form von Stäben !

  oder Schrot, welche sämtlich aus dem gleichen metallischen

  Werkstoff bestehen. Diese festen Auftragsschweißkörper werden durch eine in der Regel aus den gleichen Werkstoff wie die Auftragschweißkörper bestehende Elektrode aufgeschmolzen, wobei sich dieses Material mit dem von der Elektrode abschmelzenden Material zu einer Auftragsschweissung legiert, während ein Aufschmelzen des Grundwerkstoffes der Auftragsflache weitgehend vermieden wird.
• Diese vorbekannten, stabförmigen oder kleinkörnigen Auftragsschweißkörper besitzen den Nachteil, daS das Auflegen bzw. Aufschichten dieser Körper auf der Auftragsfläche verhältnismäßig umständlich ist und es selbst bei großer Sorgfalt praktisch nicht möglich ist, eine Auftragsschweissung von gleichmäßiger Stärke und gleichbleibenden metallurgischen Eigenschaften zu erhalten. Auftragsschweißkörper in Form kleinkörnigen Metallschrots haben sich hierbei als völlig unbrauchbar erwiesen, da diese durch den Impuls des Lichtbogens zum größten Teil seitlich fortgeblasen werden, so daß nur ein geringer Teil der Schweißkörper taksächlich aufgeschmolzen wird. Darüber hinaus lassen sich mittels dieser vorbekannten Schweißkörper lediglich Stahllegierungen von mäßigen Festigkeits- und Hitzebeständigkeitseigenschaften herstollen, jedoch nicht hochfeste und/oder hochhizebeständige Auftragslegierungen, welche beispielsweine aus Chrom, Wolfram, Kobalt und Kohlenstoff bestehen.
• Gegenstand der Neuerung bildet nun ein unter der Einwirkung des elektrischen Lichtbogens aufzuschnelzender und

  mit der Auftragsflche su verschweissender AuftragsschweiB-

  körper, welcher im Gojenstz zu den vorbekannten bchweißkSr-

  pern die Herstellung von Metallegierungen großer Härte und/

  oder Hitsebeatndigeit ermöglicht und insbesondere für die

  Armierung der Sitzflächen von Absperrschiebern und Ventilen mit ihren vielfach großen Auftragsflächen geeignet ist. Dieser

  AuftragsschweiSkör. er kennzeichnet sich dadurch, daß er aus

  den der gewünschten Auftragalegierung entsprechenden Anteilen

  der gepulverten Legierungsbestandteile gebildet it, welche

  durch fressen und/oder Sintern zu einem der Form und armessung der Auftragsfläche entsprechend geformten, festen Schweiß- : körper miteinander verbunden sind. Derartige Auftragsschweißkörper können ohne weiteres maschinell und serienmäßig in den unterschiedlichen benötigten Zusammensetzungen sowie in den für die verschiedenen Auftragsflächen benötigten Formen und

  Abmessungen hergestellt werden. Hierbei ist es ohne weiteres

  möglich, das jeweils gewünschte Mischungsverhältnis zwischen

  denverschiedenen Leierungsbestandteilen sehr genau einzu-

  halten. Da bei den entweder unter einer.Jchweipulverabdeckung

  odereinerchutzgas-Atmosphäre erfolgenden Aufschmelzen des

  Auftragsschwüißkörpera im Geensts zu den vorbekannten Schweif

  körpern keine Zuführung von schselzflüssigem aturial von

  der Elektrode erfolgt, ist eine sehr sleichnaGigc Zusammen-

  setzung der Auftragslegierung über die geHrimte Auftragsfläche

  gewährleistet. Die Auftragsschweißkörper gemäß der Neuerung

  lassen sich ferner in beliebiger Form und beliebigen Abmes-

  sunsen herstellen, so daß auch verhältnismäßig roße Auftrags-

  flächen, wie sie beispielsweise bei großen Hochdruck-Absperrschiebern vorhanden siad, in einem Arbeitsgang mit einer Auftragsschweissung versehen werden können. Außerdem ist dss

  Auflegen der Auftragsschweißkörper auf die Auftragsflache

  wesentlich einfacher als bei den vorbekannten stab-oder

  schrotförmigen Soheikörpern, wobei Qualitätsminderungen

  der Auftragslegierung infolge fehlerhafter Anordnung der Schvieißkörper praktisch ausgeschlossen sind. Der besondere Vorteil der Auftragsschweißkörper gemäß der Heuerung besteht jedoch darin, daß sie auf mashinellem ege die kontinuier-

  licheHerstellung von Auftragslegierungen besondere groSer

  Härte und/oder Hitzebostandig it erlauben,'. vlche sich

  unter Verwendung der sorbez en beh eißkörper nd cht r-

  stellen lassen. Hierbei ergibt sich auch bei verhältnismäßig

  großen Auftragsflächen eine über die gesamte Fläche homogene und metallurgisch einwandfreie Ausbildung der Auftragsschweissung, während von dem Grundmaterial nur eine verhältnismäßig schmale Zone aufschmilzt, so daß eine stärkere Durchmischung der Auftragsschweissung und des Grundmaterials vermieden wird.
• Da derartige, auf die Auftragafläche aufgelegte

  SchweißkSrper wesentlich geringeren Beanspruchungen ausge-

  setzt sind als beispielsweise Schweißatäbe bzw. Schweiß-

  elektroden und man ihnen außerdem Querschnittsformen mit größeren iderstandamomenten geben kann, ist die Sprödbrüchigkeit des aus den gepulverten Legierungselementen durch Anwendung von Druck-und/odor Wärmeeinwirkung verfestigten Aufpanzerungsworkstoffes von untergeordneter Bedeutung.
• Fertigungsaäßig ergibt sich durch die neucrungsgemaß vorgeschlagenen Auftragsschweißkörper der Vorteil, daß für die jeweils infrage kommenden auftragsflächen bzw. je nach der gewünschten Härte und/oder Hitzebeständigkeit der Auftragslegierung Schweißkörper unterschiedlicher Form, Gröde und Zusammensetzung in größerer Stückzahl serienmäßig in einem Vorbereitungs-Arbeitagang hergestellt werden können.

  DieAuftragsschweißkörper können beispielsweise

  aus einem pulverförmigen Gemenge von Chrom, Titan, Kobalt

  undKohlenstoff oder Chrom, Wolfram, Kobalt und Kohlenstoff

  hergestellt sein. Je nach den gewünschten Eigenschaften der Auftragslegierung können jedoch auch andere Kombinationen dieser und anderer Legierungselemonte, und zwar außer Eisen

  beispielsweise Nickel, Molybdän, Vanadin, Tantal o. dgl.,

  verwendetwerden.

  9 In der Zeichnung ist die Neuerung an dem Beispiel

  einesAuftragsschweißkörpors für einen Ventilaitzring veran-

  schaulicht.

  Kit 1 ist der aus Schmiedestahl bestehende. itring

  mit 2 der im Querschnitt halbrund ausgebildete Auftragsschweißkörper, mit 3 die in einer Halterung 4 geführte Elektrode, mit 5 das inerte Abdeckpulver und mit 6 die fertige Schweißraupe bezeichnet. An Stelle eines im @uerschnitt halbrunden kann auch ein anders geformter, z.B. im Querschnitt rechteckiger,Schweißkörper verwendet werden. Der Schweißkörper ist in seiner Grundrißform entsprechend der Auftragsfläche geformt. Beispielsweise ist bei einem Ventil mit kreisringförmiger Sitzfläche der Auftragsschweißkörper 2

  als Ringkörper ausgebildet.

  ^"

  Der Auftragssch'.'.'eißkorper 2 wird nach den Auflegen

  auf die AuftragsfUicho durch inertes Schweißpulver 5 abge-

  , Die

  deckt./Elektrode 3 wird auf eine in der Zeichnung nicht dar-

  gestellte mascliinell in eier Schablone parallel und

  im Abstand zu der Auftragsflliche geführt. Dabei wird sie

  mit ihrem unteren Ende durch das Abdeckpulver 5 hindurchbewegt, wobei sich zwischen der Elektrode 3 und der Auftragsfläche der das Aufschmelzen des Schweißkörpers 2 bewirkende Lichtbogen einstellt. An Stelle einer Schweißpulvorabdeckung kann auch unter einer Schutzgas-Atmosphäre gearbeitet worden.
• Es ist ferner möglich, auch zwei oder mehrere, vorzugsweise unter einem spitzen Winkel zueinander geneigte Elektroden zur Erzeugung des Lichtbogens zu verwenden, welche parallel und im Abstand zur Auftragsfläche relativ verschieblich ge-

  führtsind.

Claims (3)

1. SchutzansprUche : 1. Auftragaschweißkörper für die Herstellung von Metallegierungen großer Härte und/oder Hitzebeständigkeit, insbesondere für die Armierung der Sitzflächen von Absperrschiebern und Ventilen, welcher unter der Einwirkung des elektrischen Lichtbogens aufzuschmelzen und mit der Auftragsfläche zu verschweissen ist, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Auftragsschweißkörper (2) aus den der gewünschten Auftragslegierung entsprechenden Anteilen der gepulverten Legierungsbestandteile gebildet ist, welche durch Pressen und/oder Sintern zu einem der Form und Abmessung der Auftragsfläche entsprechend geformten, festen Schweißkörper miteinander verbunden sind.
2. 2. Auftragsschweißkörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auftragsschweißkörper (2) aus einem pulverförmigen Gemenge von Chrom, Titan, Kobalt und Kohlenstoff gebildet ist.
3. 3. Auftragsschweißkorper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auftrags. schweißkörper (2) aus einem pulverförmigen Gemenge von Chrom, Wolfram, Kobalt und Kohlenstoff gebildet ist.