DE3714238A1

DE3714238A1 - Verfahren zum aufschweissen von verschleiss- und korrosionshemmenden schichten auf walzenfoermigen grundwerkstoffen

Info

Publication number: DE3714238A1
Application number: DE19873714238
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: INNOVATIONSZENTRUM fur SCHWEI
Current assignee: INNOVATIONSZENTRUM fur SCHWEI
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1988-11-17
Also published as: DE3714238C2

Description

Es ist bekannt, daß Auftragschweißungen in waagerech ter Position mit dem Unterpulververfahren zum Beschich ten walzenförmiger Körper mit Durchmessern größer 400 mm seit Jahren erfolgreich durchgeführt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auftrag schweißen von walzenförmigen Körpern geringerer Durch messer ( 150 mm).

Zweck des Verfahrens ist es, zu ermöglichen, daß wal zenförmige Werkstücke geringerer Außendurchmesser wirtschaftlich vorteilhaft plattiert werden können. Dies wird durch einen stationären Schweißprozeß, d. h. bei rotierendem Grundmaterial, Fig. 1 (1), und fest stehendem, in Längsrichtung fahrbarem Schweißkopf (2, 3) erreicht. Als Schweißverfahren kommt sowohl das UP- als auch das RES-Schweißverfahren zum Einsatz.

Während des Schweißvorgangs ist ein rechtzeitiges Abküh len der flüssigen Schlacke von großer Bedeutung, weil andernfalls die Schlacke ablaufen und die Stützwirkung somit verlorengehen würde. Beim Elektroschlackeschwei ßen, Fig. 1, wird das Schmelzpulver nur einseitig zu geführt (4, 8). Demnach stellt sich ein großflächiges Schlackebad vor der Elektrode in Schweißrichtung ein. Um ein Ablaufen der Schlacke von der gewölbten Grundmaterialoberfläche zu verhindern, erfolgt ein Kühlen der Schlacke durch eine weitere Pulverzufuhr (5). Eine Stahlbürste (6) sorgt dafür, daß das aufgeschütte te Pulver sowohl an der Schweißstelle gehalten wird als auch verbliebene Schlackereste entfernt werden.

Die Pulverabsaugung (7) führt das noch zur Weiterver wendung geeignete Pulver erneut dem Schweißprozeß zu. Je nach Walzendurchmesser und Elektrodenabmessung wird der Brennerkopf (2, 3) fallend (ca. 0% bis über 45% Gefälle) und schleppend (ca. 5°-10°) positioniert. Bei kleiner werdendem Außendurchmesser des Grundkörpers muß der Brennerkopf zunehmend fallend und schleppend eingerichtet werden.

Während des Schweißvorgangs führt der Grundwerkstoff eine rotierende Bewegung aus (1) und die Bandelektrode (2) wird kontinuierlich zugeführt (Δ I-Regelung).

Beim Unterpulverschweißen, Fig. 2, erübrigt sich das Kühlen durch eine weitere Pulverzufuhr, weil die Pul veraufschüttung beidseitig erfolgt (4).

Die Stützwirkung des Schmelzbads durch das Schweiß pulver in Verbindung mit der Metallbürste (6) und der fallend positionierte Schweißkopf (2, 3) sind bei ge ringem Außendurchmesser des Grundmaterials erforderlich. Dadurch wird ein Ablaufen der Schmelze zu beiden Sei ten verhindert.

Der Einsatz der Verfahren UP und RES - wie oben be schrieben - ermöglicht zum einen, Wellen mit gerin gen Durchmessern zu plattieren und zum anderen, die Schweißzeit infolge des stationären Prozesses erheb lich zu vermindern.

Ausführungsbeispiel

Es wurde eine Welle aus St52-3, Werkstoff Nr. 10 570, mit einem Außendurchmesser von 250 mm in eine Dreh maschine eingespannt. Auf dem Support der Maschine wurde der Schweißkopf montiert. Die geometrischen Daten des Versuchs zeigt Fig. 1.

Als Zusatzwerkstoff diente das Elektroschlackepulver LW 450 der Firma Messer Griesheim und eine Füllband elektrode von der Firma Oerlikon mit der Bezeichnung FLUXOMAX 14 Cr. (23 × 1 mm²).

Der Überlappungsgrad der Raupen betrug 7 mm. Das be deutet eine Schweißkopfverschiebung bei einmaliger Rotation des Grundwerkstoffs um ca. 25 mm. Die nach diesem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Auftragschicht wies eine Raupenhöhe von ca. 7 mm, eine Härte von ca. 650 HVO3 und Fehlerfreiheit bezüg lich der Bindung mit dem Grundwerkstoff auf.

Vorstehend wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dem Fachmann sind nach Kenntnis dieses Ausführungsbeispiels zahlreiche weitere Ausführungs formen (z. B. Verwenden von Doppelbandelektroden) mög lich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Auftragschweißen von Massiv- und Füll bandelektroden mit dem Unterpulver (UP)- und Elektro schlackeschweißverfahren (RES), dadurch ge kennzeichnet, daß als Grundwerkstoffe walzen förmige Körper geringer Durchmesser ( 150 mm) ver wendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in fallender Position (von 0% bis über 45% Gefälle) geschweißt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Bandelektrode schleppend zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß bei dem RES-Verfahrens prinzip die flüssige Schlacke durch eine zusätzliche Pulverzufuhr gemäß Fig. 1 (5) frühzeitig zum Erstarren gebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Stützen sowohl der Schlacke als auch der Schmelze durch das zugeführte Schmelzpulver verwendet wird.

6. Verfahren nach allen der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die walzen förmigen Grundkörper während des Schweißvorgangs um ihre horizontale Achse gedreht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß ein in Längsrichtung verschieb barer Schweißkopf vorgesehen ist.