DE2315647A1 - Weld cladding material - with cmc binder eliminating explosion risks - Google Patents
Weld cladding material - with cmc binder eliminating explosion risksInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Pulvergemischen für das AuStragsschweißen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Pulvergernischen für ein maßgerechtes, materialsparendes Auftragsschweißen, vorzugsweise in einer Lages wobei die Formkörper nach Lufttrocknung auf die auftuschwei-Sende Stelle des Werkstückes aufgelegt und mittels geeigneter Wärmequellen auf- und eingeschmolzen werden.Process for the production of moldings from powder mixtures for the extrusion welding The invention relates to a method for the production of shaped bodies from powder mixtures for tailor-made, material-saving build-up welding, preferably in one layer, with the molded body on the sweat-on end after air drying Place of the workpiece and melted on and on using suitable heat sources will.
Es ist bekannt, beim Auftragsschweißen als Zusatzwerkstoff Schweißpasten Zinn Einsatz zu bringen, welche auf das zu bearbeitende Werkstück aufgetragen werden und bei #aumtemperatur aushärten. Es ist auch üblich, die Schweißpasten in bekannter Weise als Formkörper zu verwenden. Hierzu werden aus der Schweißpaste Streifen oder Stäbe geformt, die nach dem Entweichen des Lösungsmittels erhärten und so auf die aufzuschweißende Stelle gelegt und auf- und eingeschmolzen werden.It is known to use welding pastes as filler material in build-up welding To bring tin insert, which are applied to the workpiece to be machined and cure at #room temperature. It is also common practice to use the welding pastes in well known Way to use as a molded body. For this purpose, strips or are made of the welding paste Shaped rods that harden after the solvent has escaped and so on the Place to be welded on and melted on and on.
Bekannt sind Schweißpasten, die aus 20 bis 70 % Ferrochrom-oder Ohrommetallpulver, 10 bis 30 % Eisenpuaver, 0,5 bis 10 ffi reinem Eohlenstoff, z. B. Graphitpulver, 2 bis 10 % handelsüblichem FluBmittel bestehen und ein 10 bis 15 % kunstharz-und metallfreiesf bei Rauntemperatur aushärtendes Bindemittel enthalten, welches vorzugsweise 10 bis 20 % Zellulosenitrat, 80 bis 90 % organische Lösungsmittel und 1 bis 2 % Weichmacher besitzt. Auch andere legierte Pulvergemische, die ebenfalls zu Formkörpern gefertigt und zum Auftragsschweißen verwendet werden, enthalten ein Bindemittel mit der beschriebenen Zusammensetzung. Ferner ist für das automatische Aufschmelzen eine Schweißpaste mit folgender Zusammensetzung bekannt 71 bis 90 # Ferrochrompulver 0 bis 30 # Eisenpulver, 0,5 bis 10 % reiner Kohlenstoffs zOBo Graphitpulver 2 bis 10 % handelsübliches Flußmittel, 0 bis 10 % Chromboridpulver, 0 bis 10 % Metallkarbidpulver, 5 bis 15 % Bindemittel Der Nachteil bei sämtlichen zum Stand der Technik zählenden Schweißpasten liegt in dem ihnen beigegebenen kunstharz- und metallfreien Bindemittel. Dieses besitzt 80 bis 90 5' organische Lösungsmittel wie Alkohol und Ester, wodurch bei der Verarbeitung sowie beim Transport eine hohe Expldsionsgefahr besteht. Das Verarbeiten der Schweißpasten mit diesem Bindemittel muß deshalb in separaten, explosionsgeschützten Räumen erfolgen, die eine entsprechende Absaugung für die Lösung mitteldämpfe sowie eine Frischluftzuführung aufweisen müssen.Welding pastes are known which consist of 20 to 70% ferrochrome or ear metal powder, 10 to 30% iron powder, 0.5 to 10% pure carbon, e.g. B. graphite powder, 2 to 10% commercial fluids and a 10 to 15% synthetic resin and contain metal-free binding agent that hardens at room temperature, which is preferably 10 to 20% cellulose nitrate, 80 to 90% organic solvents and 1 to 2% Possesses plasticizer. Also other alloyed powder mixtures, which also form molded bodies manufactured and used for build-up welding contain a binder with the composition described. It is also used for automatic melting a welding paste with the following composition is known 71 to 90 # Ferrochrome powder 0 to 30 # Iron powder, 0.5 to 10% pure carbon zOBo Graphite powder 2 to 10% commercial flux, 0 to 10% chromium boride powder, 0 to 10% metal carbide powder, 5 to 15% binder The disadvantage with all of them State-of-the-art welding pastes are contained in the synthetic resin and metal-free binders. This has 80 to 90 5 'organic solvents such as alcohol and esters, which results in a high level of processing and transport There is a risk of explosion. The processing of the welding pastes with this binder must therefore take place in separate, explosion-proof rooms that have a corresponding Extraction for the solution must have medium vapors and a fresh air supply.
Hinzu kommt noch, daß beim Aufschmelzen der Schweißpasten eine starke Rauchentwicklung auftritt.In addition, when the welding pastes melt, there is a strong Smoke development occurs.
Als Formkörper werden gesinterte oder gegossene Ringe hergestellt, die beispielsweise auf die Ventilsitze von Kfz-Ventilen aufgelegt und mittels Plasmabogen aufgeschmolzen werden.Sintered or cast rings are produced as molded bodies, which, for example, are placed on the valve seats of vehicle valves and by means of plasma arcs be melted.
Der Nachteil dieser Formkörperherstellung besteht darin, daß zur Anfertigung der gesinterten oder gegossenen Ringe teure Preßwerkzeuge bzw. Modelle oder Formmasken notwendig sind, deren Herstellung verständlicherweise nur bei einer hohen Stückzahl ökonomisch gerechtfertigt ist.The disadvantage of this molded body production is that it is necessary to manufacture the sintered or cast rings expensive pressing tools or models or masks are necessary, their production understandably only in large quantities is economically justified.
Die bisher bekannten Auftragsschweißlegierungen sowie Schweißpasten oder mit ihnen hergestellte Formkörper mit der eingangs genannten Zusammensetzung besitzen den gemeinsamen Nachteil, daß sie keine Verschleißbeständigkeit bei Mineral Gleit-Verschleiß (Mineral-Quarzßand) unter gleichzeitig hoher Schlagbeanspruchung gewährleisten. Treten z. B. beim Manganhartstshl-Auftragsschweißen bei Mineral: rocken-Gleit-Verschleiß Beanspruchungen mit bzw. ohne mäßiger Schlagbelastung auf, ist der Verschleiß ähnlich dem St 38. Auftragsschweißungen, dervorgenannten Schweißpasten-Zusammenset zungen neigen zum Ausplatzen bei der Einwirkung von Schlägen.The previously known build-up welding alloys and welding pastes or molded articles produced with them and having the composition mentioned at the outset have the common disadvantage that they lack mineral wear resistance Sliding wear (mineral-quartz sand) under simultaneous high impact stress guarantee. Step z. B. Manganese hard steel build-up welding for mineral: rock-sliding-wear loads with or without moderate impact loads, the wear is similar to that of St 38. Overlay welding, the aforementioned welding paste composition Tongues tend to burst when exposed to blows.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, Formkörper aus Pulvergemischen für das Auftrags schweißen zu schaffen, deren Herstellung in vorgefertigten, leicht und einfach zu fertigenden Formen erfolgen kann.The purpose of the invention is to produce moldings from powder mixtures for build-up welding to create their manufacture in prefabricated, easy and molds that are easy to manufacture.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Pulvergemischen für das juftragsschweißen zu entwickeln, wobei ein Bindemittel verwendet wird, welches keine Brand- und Explosionsgefahr bildenden Lösungsmittel enthält, wasserlöslich ist und den Formkörper bei Rauntemperatur nach weniger als 24 h erhärten läßt, das beim Aufschmelzen des Formkörpers den Schmelzfluß nicht negativ beeinflußt und dabei rückstandslos bei geringer Rauchentwicklung verbrennt, ohne schädigende metallurgische Einflüsse auf das Auftragsschweißgut zu verursachen und die nach dem Verfahren hergestellten Formkörper nach dem Auf- und Sinschmelzen eine hohe Verschleißbeständigkeit gegen Mineral t Gleit-Verschleiß bei gleichzeitiger starker Schlagbesnspr#-chung gewährleisten soll.The invention is based on the object of a method for production to develop molded bodies from powder mixtures for job welding, whereby a binding agent is used that does not pose a fire or explosion hazard Contains solvent, is water-soluble and the shaped body at room temperature after Can harden less than 24 h, the melt flow when the molding is melted not adversely affected and burns without residue with little smoke development, without causing damaging metallurgical influences on the build-up weld metal and the molded bodies produced by the method after melting and melting high wear resistance to mineral t sliding wear with simultaneous to ensure strong impact.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß Metallpulvergemische mit oder ohne Zusätze oder legierte Metallpulvergemische mit einem trockenen, wasserlöslichen pulverförmigen Bindemittel, bestehend aus Karboxyl-Methylzellulose gemischt und mit Wasser zu einer preßfähigen Masse oder Paste gemischt werden. Die Paste wird dann zu Streifen oder Stäben verpreßt. Die Herstellung der Formkörper kann auch in der Weise erfolgen, daß die Paste in vorgefertigte, leicht und billig herzustellende Formen, z. B. Holzunterlagen mit einer Trennschicht aus Papier und einer Höhenbegrensung aus Stahlprofilen, eingestrichen oder eingespachtelt wird.The object of the invention is achieved in that metal powder mixtures with or without additives or alloyed metal powder mixtures with a dry, water-soluble powdered binder, consisting of carboxyl-methylcellulose mixed and be mixed with water to form a compressible mass or paste. The paste will then pressed into strips or bars. The moldings can also be produced done in such a way that the paste in prefabricated, easy and cheap to manufacture Forms, e.g. B. Wooden bases with a separating layer made of paper and a height limitation made of steel profiles, painted or filled.
Die so gefertigten Fornikörper können schon nach einer sehr kurzen Trocknungszeit von etwa 15 h in einem beliebigen Raum bei Raumtemperatur auf das aufzuschweißende Werkstück gelegt und mittels geeigneter Wärmequellen auf- und eingeschmolzen werden. Das Bindemittel ermöglicht einen sehr guten Fluß des aufgesoharolzenen Formkörpers und verbrennt beim AuSschmelzen rückstandslos mit sehr geringer Gasentwicklung, ohne schädigenaue metallurgische Einflüsse auf das Auftragsschweißgii't.' Zur Erzielung einer hohen VerschleißbeständiSkeit bei Mine; ral : Trocken-Gleit-Verschleiß bei gleichzeitiger Schlagbeanspruchung wird ein nach dem Verfahren hergestellter Formkörper mit nachstehenden Ausgangsstoffen und folgender Zusammensetzung verwendet 20 bis 50 % Chrommetallpulver 10 bis 20 5' Nickelmetallpulver 0 bis 5 5' Molybdänmetallpulver 50 bis 60 5' Ferrovanadinpulver 2 bis 10 5' Graphitpulver 0 bis 0,2 5' Tellurpulver 0 bis 5 5' Eisenpulver 0 bis 2 5' Ferrosiliziumpulver Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Metailpulvergemisch mit dem vorgeschlagenen Bindemittel in jeder Werkstatt ohne Explosionsgefahr und ohne besondere Entlüftungseinrichtung zu Formkörpern verarbeitet werden kann, da Wasser als Lösungsmittel genügt. Ferner gestatten die nach der Erfindung hergestellten Formkörper entsprechend der Form des Werkstückes maßgerechte, materialsparende Auftragsschwei ßungen mit einer hohen Verschleißbeständigkeit gegen Mineral: Gleit-Verschleiß bei gleichzeitiger Schlagbeanspruchung.The shaped bodies produced in this way can be used after a very short Drying time of about 15 hours in any room at room temperature on the The workpiece to be welded is placed and melted using suitable heat sources will. The binder enables very good flow of the melted molded body and burns without residue when it melts with very little gas development, without damaging metallurgical influences on the build-up welding quality. ' To the Achieving a high level of wear resistance in the mine; ral: dry sliding wear with simultaneous impact stress, one is produced according to the process Shaped body used with the following starting materials and the following composition 20 to 50% chrome metal powder 10 to 20 5 'nickel metal powder 0 to 5 5' molybdenum metal powder 50 to 60 5 'ferrovanadium powder 2 to 10 5' graphite powder 0 to 0.2 5 'tellurium powder 0 to 5 5 'iron powder 0 to 2 5' ferrosilicon powder The main advantage of the Invention is that the Metailpulver mix with the proposed binder in every workshop without the risk of explosion and without special ventilation equipment can be processed to moldings, since water is sufficient as a solvent. Further allow the moldings produced according to the invention according to the shape The workpiece is made to measure, material-saving build-up welds with a high Wear resistance to mineral: sliding wear with simultaneous impact stress.
Außerdem wirkt das vorgeschlagene Bindemittel beim Auf- und Einschmelzen der Formkörper gleichzeitig als Schutzgas'bild ner.In addition, the proposed binder is effective during melting and melting the molded body at the same time as a protective gas generator.
Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführun#sbeispielen näher erläutert werden.The invention is to be described in more detail below using two exemplary embodiments explained.
Im ersten Ausführunpsbeispiel wurde auf 10 kg Metallpulvergemisch, bestehend aus 29 so Chrommetallpulver 13 5' Nickelpulver 2 so Molybdänpulver 50 5' Ferrovanadinpulver 2,5 % Graphitpulver 3 % Eisenpulver 1% Ferrosiliziumpulver 75 foig 0,15 % Tellurpulver 1,25 5' #arboxyl-Methylzellulosepulver etwa 0,75 1 Wasser zugegeben und das Ganze mittels einer Mischmaschine oder auch von Hand zu einer preßfähigen Masse gemischt, die dann einer Presse mit einer I?echteckprofil Preßdüse zugeführt wurde, deren Öffnung SO x 8 mm betrug : Anschließend wurde die Masse auf mit Packpapier belegte Trockenbleche gepreßt, die auf einem leichtbewezlichen Transportwagen aufgebracht waren, der durch den anpressenden Strang leicht geschoben werden kann.In the first embodiment, 10 kg of metal powder mixture, consisting of 29 so chromium metal powder 13 5 'nickel powder 2 so molybdenum powder 50 5 'ferrovanadium powder 2.5% graphite powder 3% iron powder 1% ferro silicon powder 75 foig 0.15% tellurium powder 1.25 5 '# arboxyl methyl cellulose powder about 0.75 1 of water are added and the whole thing by means of a mixer or else mixed by hand to a pressable mass, which is then a press with a corner profile Compression nozzle was fed, the opening of which was SO x 8 mm: Then the The mass is pressed onto drying trays lined with packing paper and placed on an easily movable Transport trolleys were applied, which pushed easily by the pressing strand can be.
Das Trocknen der auf dem Trockenblech befindlichen Streifen erfolgte bei Raumtemperatur in etwa 15 ho Es ist auch möglich, zur Brhöhunz der Festigkeit der Streifen eine einstündime Ofentrocknung bei 2500 C vorzunehmen, was jedoch wegen des höheren Aufwandes nicht unbedingt erforderlich ist. Nach der Trocknung werden die Streifen auf die entsprechende gewünschte Aufschweißlänge zugeschnitten und auf die aufzuschweißende Stelle aufgelegt.The strips on the drying tray were dried at room temperature in about 15 ho It is also possible to brhöhunz the strength the strips should be oven-dried for one hour at 2500 C, but this is because of the higher effort is not absolutely necessary. After drying will be cut the strips to the required welding length and placed on the point to be welded on.
Das Auf- und Einschmelzen erfolgte mittels eines Plasmalichtbogens bei 500 A, 40 V, 12 cm/min. Schweißgeschwindigkeit bei 60 Pendelungen des Brenners/min, einer Pendelbreite von 45 mm, wobei eine definierte Auftragsschweißung von 50 mm Breite und 3 mm Höhe erreicht wurde. Die Vermischung des Auft#ragsschweiß gutes mit dem Grundwerkstoff betrug dabei ns 30 5'. Die Verschleißbeständigkeit bei Mineral (Quarzsand) - Trocken-Gleit-Verschleiß betrug bei einer Flächenpressung von 2,5 kp/cm2 = 0,2 g (Prü<prinzip ZIS 116) gegenüber 2 g bei St C 60 -gehärtet - also eine 10-fach höhere Verschleißbeständigkeit. Die Schlagzähigkeit der 2 mm dicken Schicht betrug 8 kpm/cm2 ge-2 genüber 6 kpm/cm , einer einsatzgehärteten C 15-Stahlprobe (Einsatzhärtetiefe 2 mm) und 0,2 kpm/cm2 bei der eingangs Fenannten nicht schlagfesten Schicht aus Schweißpaste.The melting and melting took place by means of a plasma arc at 500 A, 40 V, 12 cm / min. Welding speed with 60 torch oscillations / min, a pendulum width of 45 mm, with a defined build-up weld of 50 mm Width and 3 mm height was reached. The mixing of the job sweat is good with the base material, ns 30 5 '. The wear resistance of mineral (Quartz sand) - dry sliding wear was at a surface pressure of 2.5 kp / cm2 = 0.2 g (test principle ZIS 116) compared to 2 g with St C 60 -hardened - i.e. 10 times higher wear resistance. The impact resistance of the 2mm thick Layer was 8 kpm / cm2 ge-2 compared to 6 kpm / cm, a case-hardened C 15 steel sample (Case hardening depth 2 mm) and 0.2 kpm / cm2 for the non-impact-resistant Fen mentioned at the beginning Layer of welding paste.
Im zweiten Ausführungsbeispiel wurden auf 10 kg Metallpulver gemisch mit der im ersten Beispiel genannten Zusammensetzung etwa 1 1 Wasser zugegeben und das Ganze zu einer spachtelfähigen Masse gemischt. Anschließend wurde mittels eines Spachtels die Masse in vorgefertigte Formen eingespachtelt. Die einfachen Formen bestanden aus Holztafeln, auf-we-lche Packpapier aufgelegt wurde, sowie aus 6 mm dickem Bandstahl, Breite 20 mm, der zur Streifenformung mittels je zwei Holzschrauben mit der Form fest verbunden wurde. Die Streifenform war dabei den Werkstückanforderungen angepaßt0 Durch die Bandstahldicke wurde die Pastendicke festgelegt und kann leicht eingehalten werden, Nach der Trocknung der Paste wurde der Streifen von der Holztafel, nach Entfernung der Bandstahlhegrenzung, abgenommen, auf das aufzuschweißende Werkstück gelegt und mittels des Kohlelichtbogens bei q-OO-A auf- und eingeschmolzen.In the second embodiment, metal powder was mixed to 10 kg with the composition mentioned in the first example about 1 liter of water is added and the whole thing mixed into a paste that can be troweled. Subsequently, a Spachtels spatula the mass in prefabricated forms. the simple Forms consisted of wooden boards on which wrapping paper was placed, as well as of 6 mm thick strip steel, width 20 mm, which is used to form strips using two wood screws each firmly attached to the shape. The strip shape was the workpiece requirements adjusted0 The thickness of the paste was determined by the thickness of the steel strip and can be easily adjusted must be adhered to, After the paste has dried, the strip was removed from the wooden panel, after removing the steel strip boundary, removed, onto the workpiece to be welded on placed and melted on and off by means of the carbon arc at q-OO-A.
Bei einer Streifenbreite von 40 mm wurde bei einer Schweißgeschwindifkeit von 10 cm/min, einer Auftragsbreite von 40 mm bei 35 mm Pendelbreite eine Auftragshöhe von 40 mm erreicht.With a strip width of 40 mm, at a welding speed of 10 cm / min, an application width of 40 mm with a 35 mm pendulum width an application height of 40 mm is achieved.
Die Werte der Verschleiß- und Schlagzähigkeitsprüfung entsprachen denen des ersten Ausführungsbeispiels0The values of the wear and impact strength test corresponded those of the first embodiment 0
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD16373472A DD99118A1 (en) | 1972-06-13 | 1972-06-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2315647A1 true DE2315647A1 (en) | 1974-01-03 |
Family
ID=5487030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732315647 Pending DE2315647A1 (en) | 1972-06-13 | 1973-03-29 | Weld cladding material - with cmc binder eliminating explosion risks |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD99118A1 (en) |
| DE (1) | DE2315647A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4141923C1 (en) * | 1991-12-19 | 1992-12-17 | Wilfried Dr. 8450 Amberg De Hug | Mfg. welding rod used for cladding - by mixing nickel@ or cobalt@ alloy powder with cellulose ether and water, then forming |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZW13581A1 (en) * | 1980-06-26 | 1981-10-07 | Union Carbide Corp | Hard facing of metal substrates using vc-cr3c2 |
-
1972
- 1972-06-13 DD DD16373472A patent/DD99118A1/xx unknown
-
1973
- 1973-03-29 DE DE19732315647 patent/DE2315647A1/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4141923C1 (en) * | 1991-12-19 | 1992-12-17 | Wilfried Dr. 8450 Amberg De Hug | Mfg. welding rod used for cladding - by mixing nickel@ or cobalt@ alloy powder with cellulose ether and water, then forming |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD99118A1 (en) | 1973-07-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| OHN | Withdrawal |