DE1783191B1 - Schweisspulver - Google Patents

Schweisspulver

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DE1783191B1 DE19671783191 DE1783191A DE1783191B1 DE 1783191 B1 DE1783191 B1 DE 1783191B1 DE 19671783191 DE19671783191 DE 19671783191 DE 1783191 A DE1783191 A DE 1783191A DE 1783191 B1 DE1783191 B1 DE 1783191B1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Schweißpulver auf Eisenbasis.
Schweißpulver auf Eisenbasis sind u. a. aus der GB-PS 824091 bekannt. Beispielsweise handelt es sich dabei um Legierungspulver mit Gehalt an Eisen-Nickel-Kobalt oder Molybdän-Eisen-Nickel.
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 zeigen. 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. Es ist auch erwünscht, eine weitestmögliche Gleichförmigkeit der Verwendungseigenschaften der verschiedenen Legierungspulversysteme bei den verschiedenen Schweißverfahren zu erreichen.
Ziel der Erfindung ist, die im vorhergehenden beschriebene Technik durch Bildung eines verbesserten Metallpulversystems - auf Eisenbasis - mit hoher Ablagerungswirkung beim Schweißen zu vervollkommnen sowie die Fließbarkeit des beim Schweißen gebildeten Schmelzflusses zu erhöhen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Schweißpulver auf Eisenbasis mit
Ibis 4,5% Kohlenstoff
0 bis 5 % Molybdän
0 bis 5 % Wolfram
0 bis 30% Chrom
0 bis 50 % Nickel
0bis5 % Silicium
0bis4 %Bor
Rest Eisen,
welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Pulvelrteilchen einen Kupferüberzug besitzen.
Durch Bildung einer Kupferschicht auf der äußeren Oberfläche der Metallpulverteilchen werden verbesserte Eigenschaften erzielt, wenn das Pulver beim Schweißverfahren wie Flammenspritzen, Schweißen X5 im Plasmastrahl, Flammenspritzen mit Schmelzfluß verwendet wird. Der Kupferüberzug beträgt 0,0625 bis 10 Gewichtsprozent Kupfer und ist gleichmäßig über die Oberfläche des Pulvers verteilt, die eine Maschengröße von feiner als 30 Maschen besitzen, wobei so die Pulvermischung nicht mehr als 15 % Pulverteile enthält, die durch eine 10 Mikron weite Sieböffnung hindurchgehen. Es wurde überraschenderweise gef unden, daß wenn das Pulver beim Schweißen abgela- & gert wurde, die erzielten Ablagerungsleistungen außerordentlich über die Leistungen gesteigert wurden, die man mit dem gleichen Pulver ohne den Kupferüberzug erreicht.
Es wurde gefunden, daß bei dem erfindungsgemäßen Pulver die mit einer Kupferschicht an der Oberfläche behafteten Pulverteilchen, wenn sie durch die Flamme einer Schweißflammenspritzvorrichtung wie in USA-Patentschrift 3226028 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 des Pulvers 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 den Pulvern, die in den äußeren Hitzezo- M nen der Flamme oder des Hitzemediums bewegt wer- ™ den. 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 Metallpulver überraschend eine verbesserte Fließfähigkeit und Benetzung der Oberfläche des Basismetalls zeigt, was dem Legieren des Kupfers zuzuschreiben ist, das in dem Schmelzfluß beim Schweißprozeß auftritt. Überraschend damit bringt der Kupfergehalt einen verbesserten Korrosionswiderstand 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 Gewichtsprozent aufbringt. Hierbei vereinigt der Phosphor seine charakteristischen Eigenschaften mit denen des legierten Kupfers und erniedrigt beträchtlich den Schmelzpunkt und steigert weiter die Fließbarkeit und Oberflächennetzbarkeit der Legierung. Außerdem wird die Fähigkeit der Legierung erhöht, gute gleichmäßige Ablagerungen zu entwikkeln.
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 gewonnen werden oder in einer trockenen Mischung mit Kupferphosphat durch Metallisieren entweder auf chemischen oder elektrochemischen Wege, wobei eine Elektrolyse bzw. Ablagerung erfolgt.
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 dem Metallpulver sind geeignet zum unterschiedlichen Färben des Pulvers. Diese Färbung kann für das Legierungspulver 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 bei dem Metallpulver durch Diffusion und schwache Oxydation der Kupfer-Phosphorschichten und/oder Kupfer-Phosphorlegierung erhalten werden. Die schwache Oxydation der Kupfer-Phosphatschichten entwickelt Färbungen im Gold-Purpur-Blau-Grün-Spektrum, was vom zulässigen Oxydationsgrad abhängt. Es wurde gefunden, daß
ίο Bereiche von 0,003 bis 1,0 Gewichtsprozent von entwickeltem Kupferoxyd die besten zulässigen Werte bei dem mit Kupferschichten überzogenen Metallpulver ergeben, ebenso Bereiche von 0,008 bis 0,027 Gewichtsprozent an entwickeltem Phosphoroxyd bei dem mit einer Phosphoraußenschicht überzogenen Metallpulver. Die Oxydation 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 Oxydation in der Atmosphäre.
Auch kann eine weitere Färbung des Legierungspulvers im Gold-Grau-Aqua-Spektrum erhalten werden durch weitere Legierung der Kupferschichten mit 0,04 bis 3 Gewichtsprozent Gold, 0,04 bis 6 Gewichtsprozent Silber und 0,03 bis 5 Gewichtsprozent 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 (5)

Patentansprüche:
1. Schweißpulver mit
Ibis 4,5% Kohlenstoff
0 bis 5 % Molybdän
0bis5 % Wolfram
0 bis 30 % Chrom
0 bis 50 % Nickel
0 bis 5 % Silizium
0bis4 %Bor
Rest Eisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen einen Kupferüberzug besitzen.
2. Schweißpulver nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen einen weiteren Überzug VOn Per bbesitzen.
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 0,001 bis 0,5 mm besitzen.
DE19671783191 1966-09-22 1967-09-19 Schweisspulver Withdrawn DE1783191B1 (de)

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