DE3235310C2 - Verfahren zur Herstellung eines an seinen Kanten gepanzerten Werkstückes - Google Patents

Abstract

Die bisher üblichen Verfahren zur Herstellung eines an seinen Kanten gepanzerten Werkstückes besaßen wesentliche Nachteile und Risiken, wie ungleichmäßige Stärke der Panzerung, Doppelungen, Einbrandkerben und Wärmerisse auf der der Panzerung gegenüberliegenden Seite sowie mangelnde Sicherheit der gepanzerten Kanten. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines an einer oder mehrerer seiner Kanten gepanzerten Werkstückes beseitigt diese Mängel dadurch, daß die zu panzernden Werkstückkanten mit zwei gegenüber der Werkstückoberfläche abfallenden Stufen versehen werden, auf welche das Panzermaterial aufgebracht wird, wobei die äußere, über die Kontur der endgültigen Werkstückkante hinausragende Stufe mit dem überflüssigen Panzermaterial durch maschinelle Bearbeitung entfernt wird. Dieses Verfahren erbringt vor allem für Werkstücke mit schwer zugänglichen Kanten eine wesentliche Arbeitserleichterung und eine hohe Sicherheit für die gepanzerten Kanten. Es läßt sich vor allem bei der Panzerung der Schaufeleintrittskanten von Kreiselpumpenlaufrädern mit Vorteil anwenden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines an einer oder mehreren seiner Kanten gepanzerten Werkstückes, insbesondere eines an den Eintrittskanten seiner Schaufeln gepanzerten Kreiselpumpenlaufrades.

Durch die DO-PS 93 689 ist ein Verfahren zum Panzern von Ventilsitzen bekannt. Bei diesem wird in die Ventilsitzbohrung eine Scheib. eingepaßt, die die Schweißbadsicherung für das mittels Auftragschweißung auf den Ventilsitz aufgetragene Panzermaterial bildet. Nach dem Panzern wird die aus einem mit dem Ventilsitz artgleichen Material bestehende Scheibe zusammen mit dem überflüssigen Panzermaterial durch mechanische Bearbeitung entfernt.

Dieses Verfahren ist wegen der Notwendigkeit der Anpassung seiner Schweißbadsicherung an die Kontur der zu panzernden Kante sehr aufv/endig. Es ist im übrigen in seinem möglichen Anwendungsbereich stark eiugeschränkt, da die Badsicherung nur an unkompliziert gestalteten und gut zugänglichen Kanten anbringbar ist

Ein bekanntes, bisher auch bei schwer zugänglichen Kanten häufig angewendetes Panzerungsverfahren hat folgenden Ablauf:

Ein roh angeliefertes Gußstück wird zunächst im Bereich der späteren Panzerung auf ein festgelegtes Dikkenmaß abgetragen. Hierauf wird durch Auftragschweißen eine Panzerung in zwei Lagen aufgebracht. Durch maschinelle Bearbeitung wird das überflüssige Panzerungsmaterial entfernt und die endgültige Kontur der Kante hergestellt. Den Abschluß bildet eine Wärmebehandlung.

Dieses bisher geübte Verfahren besitzt gravierende Nachteile, vor allem für solche Werkstücke, deren Kanten schwer zugänglich sind. Hier ist beispielsweise an Kreiselpumpenlaufräder zu denken. Als insbesondere bei solchen Werkstücken auftretende Nachteile und häufiger Fehler sind zu nennen eine ungleichmäßige Stärke der Panzerung, Doppelungen, Einbrandkerben und Wärmerisse auf der Druckseite der Schaufeln sowie die fehlende Sicherheit für die gepanzerte Eintrittskante. Beim Panzern und der nachträglichen Wärmebehandlung verziehen sich die Schaufeln um ein bis drei Millimeter. Bei der Herstellung der Panzerung kann es überdies leicht geschehen, daß Schweißgut zwischen die.

Schaufel und die der Badsicherung dienende Kupferplatte läuft Die Druckseite der Schaufeln wurde bisher blind angeschliffen. Reparaturen auf der Druckseite sind nicht möglich. Fehler müssen von der Saugseite her ausgeschliffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines an seinen Kanten gepanzerten Werkstückes zu schaffen, das leicht durchführbar ist und das gerade bei schwer zugänglichen Kanten, wie an den Schaufeln von Kreiselpumpenlaufrädern, eine hohe Sicherheit der Panzerung erbringt

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu panzernden Werkstückkanten mit ■zwei hintereinander angeordneten, gegenüber der Werkstückoberfläche abfallenden Stufen versehen werden, auf welche das Panzermaterial aufgebracht wird, wobei die, vom Werkstück aus gesehen, erste Stufe in ihrer Tiefe der Stärke der aufzupanzernden Schicht entspricht und die zweite, äußere, über die Kontur der endgültigen Werkstückkante hinausragende Stufe als Schweißbadsicherung dient und nach erfolgter Panzerung mit dem überflüssigen Panzermaterial durch maschinelle Bearbeitung entfernt wird.

Anhand der Gegenüberstellung des bisherigen und des erfindungsgemäßen Verfahrens soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung i.eigt in den

F i g. 1 -4 die Schritte des bisher geübten Verfahrens; in den

Fig.5—8 verschiedene der beim bisherigen Verfahren auftretenden Fehler; und in den

Fig.9-11 die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fi g. 1 zeigt den Anlieferungszustand der gegossenen Schaufeleintrittskante eines nach dem bisherigen Panzerungsverfahren zu bearbeitenden Kreiselpumpeniaufrades. Bei der Schaufel eines rvTCiscipurripcü laufrades unterscheidet man die Saugscitc 1 von der Druckseite 2. In der Fig.2 ist eine im Bereich 3 der spateren Panzerung erodierte Schauti dargestellt.

Aus der F i g. 3 ist die in zwei Lagen aufgebrachte Panzerung zu ersehen. Im Bereich 4 befindet sich reines Panzermaterial, während sich im Bereich 5 eine Aufmischung des Panzermaterials mit dem Grundmaterial ergibt Die fertig bearbeitete Schaufelkant«, wie sie die F i g. 4 zeigt, kann nun verschiedene Fehler besitzen, die mehr oder weniger schwer erkennbar sind. In der F i g. 5 ist ein häufig auftretender Fehler dargestellt: Schweißgut läuft im Bereich 6 zwischen die Schaufel 7 und die der Schweißbadsicherung dienende Kupferplatte 8. Die Schaufelkante der F i g. 6 besitzt eine Einbrandkerbe 9. während die Schaufelkante der F i g. 7 durch einen Wärmeriß 10 geschwächt ist. Der Bereich 11 der Schaufelkante der F i g. 8 weist schließlich eine unvollkommene Panzerung auf.

Die Fig.9 verdeutlicht den ersten Schritt zur Herstellung einer Schaufeleintrittskante nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Zum besseren Vergleich ist einer strichpunktierten Linie die Kontur der nach dem herkömmlichen Verfahren zu panzernden Schaufeleintrittskante in diese Figur eingetragen, Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Schaufeleintrittskante mit zwei gegenüber der Werkstückoberfläche 12 abfallenden Stufen 13 und 14 versehen. Während die Stufe 13 dem erodierten Bereich 3 der nach dem herkömmlichen Verfahren zu panzernden Schaufeleintrittskante entspricht, dient die Stufe 14 allein der Schweißbadsicherung. Die beim herkömmlichen Verfahren zu verwendende Kupferplatte 8 wird dann überflüssig. Die

Fig. 10 zeigt die Schaufeleintrittskante nach vollzogener Panzerung mit dem Panzermaterial 4 und dem Bereich 5 der Aufmischung zwischen dem Grundmaterial und dem Panzermaterial.

Aus der F i g. 11 ist schließlich die fertig bearbeitete Schaufelkante ersichtlich. Die durch eine strichpunktierte Linie verdeutlichten Bereiche sind bei der masehinel-Ien Bearbeitung abgetragen worden. Es ist ersichtlich, daß die Stufe 14 völlig entfernt wurde.

Aus der Darstellung der F i g. 9— 11 wird deutlich, daß die Schaufeleintrittskanten eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Kreiselpumpenlaufrades vollständig gepanzert sind. Wegen der genauen Geometrie der EintrittsKanten ist die bei den nach dem herkömmlichen Verfahren gepanzerten Schaufel kanten

oftmals auftretende Kavitation auf der Schaufeldruckseite hier nicht zu befürchten. Es kommt auch zu keinem

Ii Einbrandkerben, die später zu Anrissen und damit zu Schäden führen können. Außerdem wird ein Verzug an der Eintrittskante bei der Panzerung vermieden, da nun der Steg wesentlich breiter ist als der des ursprünglichen Verfahrens.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

25

%

40

45

«5

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung ein^s an einer oder mehreren seiner Kanten gepanzerten Werkstückes, insbesondere eines an den Eintrittskanten seiner Schaufeln gepanzerten Kreiselpumpenlaufrades, dadurch gekennzeichnet, daß die zu panzernden Werkstückkanten mit zwei hintereinander angeordneten, gegenüber der Werkstückoberfläche (12) abfallenden Stufen (13,14) versehen werden, auf welche das Panzermaterial (4) aufgebracht wird, wobei die, vom Werkstück aus gesehen, erste Stufe (13) in ihrer Tiefe der Stärke der .aufzupanzernden Schicht entspricht und die zweite, äußere, über die Kontur der endgültigen Werkstückkante hinausragende Stufe (14) als Schweißbadsicherung dient und nach erfolgter Panzerung mit dem überflüssigen Panzerma».?nal durch maschinelle Bearbeitung entfernt wird.