DE2209147B2 - Verfahren zur Vermeidung der Porenbildung innerhalb energiestrahl-umgeschmolzener Werkstoffbereiche - Google Patents
Verfahren zur Vermeidung der Porenbildung innerhalb energiestrahl-umgeschmolzener WerkstoffbereicheInfo
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Description
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45
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkleidung der Porenbildung innerhalb energiestrahlumgeschmolzener
Werkstoffbereiche von Werkstükken, wie Maschinenelementen u. dgl.
Aus der DT-OS 15 15 074 ist ein Verfahren zur Vermeldung
von Schweißkratern und zum Anlassen der Schweißpunkte bei einem Schutzgas-Punktschweißverfahren
bekannt, bei welchem nach einem normalen Schutzgas-Schweißzyklus ein zweiter Zyklus durchgeführt
wird, der ein teilweises Wiederaufschmelzen und ein Anlassen des Schweißpunktes bewirkt, um eine
Versprödung und Rißbildung am Schweißpunkt zu vermeiden. Hier werden also praktisch nur die Rauhigkeitsspitzen
eingeebnet, und die dabei in das Werkstück eingebrachte Wärmemenge dient dem Anlassen (>o
des Restes des während des ersten Schweißzyklus gebildeten Schweißgutes.
Es ist ferner bekannt, metallische Schmelzblöcke einer Energiestrahl-Umschmelzbehandlung zu unterwerfen,
bei der Oberflächenteile der Schmelzblöcke f>5
durch Elektronenbeschuß im Vakuum aufgeschmolzen werden. Insbesondere soll mit diesem bekannten Verfahren
eine Behandlung der Oberfläche von metallischen Schmelzblöcken erfolgen, die auf induktivem
Wege mittels eines Lichtbogens oder durch Elektronenbeschuß im Vakuum erschmolzen wurden, mit dem
Zie» eine Glättung der Schmelzblockoberfläche und gegebenenfalls eine Entgasung des Metalls zu errei-
C Weiterhin ist es bei der Herstellung von Maschinenteilen
bekannt, mit Hilfe von Energiestrahlen an denjenigen Stellen der Oberfläche des Maschinenteils eine
Umschmelzung vorzunehmen, an denen die metallurgische
Beschaffenheit verbessert werden solL
Es wurde nun festgestellt, daß bei der Umtxhmelzbehandlung
von Werkstücken, Maschinenelementen u dgl mittels eines Energiestrahls, z. B. eines Elektronenstrahls,
bei der z. B. an vorbestimmten Werkstoffbereichen durch Aufschmelzen und mit kontrollierter Geschwindigkeit
erfolgendes Abkühlen entsprechende Gefügeveränderungen erzeugt werden, innerhalb der
umgeschmoteenen Werkstoffbereiche bzw. der entsprechenden
Werkstoffvolumina unerwünschte Poren entstehen können. Derartige Erscheinungen sind bei
spielsweise bei der Umschmelzbehandlung von aus Gußeisen bestehenden Werkstücken od. dgl. mittels
eines Elektronenstrahls gefunden worden. Diese unerwünschte Porenbildung .läßt sich, wie ermittelt wurde,
auch durch eine gewisse zeitliche Verlängerung der Energiebeaufschlagung der behandelten Werkstoffbereiche
nicht vermeiden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vermeidung der Porenbildung
innerhalb energiestrahl-umgeschmolzener Werkstoffbereiche von Werkstücken anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 unter Schutz gestellte Erfindung gelöst.
Wie entsprechende Untersuchungen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Werkstükken
od. dgl. einwandfrei erwiesen haben, können hierdurch völlig porenfreie Gefügeveränderungen an den
betreffenden Werkstoffbereichen bzw. an den zugehörigen Werkstoffvolumina erzielt werden.
Vorzugsweise wird die Energieeinbringung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt so gesteuert, daß
die Geometrie des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens
beim wiederholten Aufschmelzen geringfügig unterschritten wird. Infolgedessen ist gewährleistet,
daß kein weiteres, an den jeweiligen bereits im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereich unmittelbar
angrenzendes Material zusätzlich aufgeschmolzen wird.
Gemäß Weiterbildung der Erfindung kann die Energierinbringung
durch den behandelnden Energiestrahl im zweiten Verfahrensschritt in Abhängigkeit von der
jeweiligen Temperatur des im ersten Schritt umgeschmolzenen, wiedererstarrten Werkstoffbereichs bzw.
des entsprechenden Werkstoffvolumens gesteuert werden.
Im übrigen bestehen im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens noch die beiden Möglichkeiten, daß der zweite Verfahrensschritt entweder unmittelbar
nach dem Erstarren des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden
Werkstoffvolumens oder mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung nach dem Erstarren durchgeführt wird.
Die obenerwähnten Maßnahmen lassen sich in bevorzugter Weise mittels eines Elektronenstrahls als behandelndem
Energiestrahl durchführen. Die speziellen Eigenschaften des Elektronenstrahls, insbesondere sei-
ne praktisch trägheitsiose Steuerbarkeit und die durch ihn gebotenen Möglichkeiten der präzisen Dosierbarkeit
und Lokalisierbarkeit der Einergiebeaufschiagung können als bekannt vorausgesetzt werden, so daß von
deren Einzelerörterung hier abgesehen werden darf.
Claims (6)
1. Verfahren zur ''ermeidung der Porenbildung
innerhalb energiestrahl-umgeschmolzener Werkstoffbereiche
von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem ersten Schritt
lokal umgeschmolzene Werkstoffbereich nach seiner Erstarrung in einem zweiten Schritt abermals
aufgeschmolzen wird, wobei die Energiebeaufschla- to gung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt so
gesteuert wird, daß sie höchstens gerade zum Aufschmelzen des im ersten Schritt umgeschmolzenen
Werkstoffbereichs ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiebeaufschlagung im zweiten Schritt so gesteuert wird, daß der im zweiten Schritt
wiederaufgeschmolzene Werkstoffbereich geringfügig kleiner als der im ersten Schritt umgeschmolzene
Bereich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiebeaufschlagung im
zweiten Schritt in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur des im ersten Schritt umgeschmolzenen
und wiedererstarrten Werkstoffbereichs gesteuert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schritt unmittelbar
nach dem Erstarren des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schritt mit vorgegebener
zeitlicher Verzögerung nach dem Erstarren des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs
durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiestrahl ein Elektronenstrahl
verwendet wird.
Priority Applications (6)
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