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Verfahren zum Aufschweißen von Hartlegierungen mittels des elektrischen
Lichtbogens auf spanabhebende Werkzeuge Die Verwendung naturharter- Stähle für spanabhebende
Werkzeuge bietet zwar den Vorteil, daß die spanabhebenden Werkzeuge mit hoher Geschwindigkeit
arbeiten können, ohne daß die Gefahr des Anlässens und Weichwerdens besteht; jedoch
die Warmfestigkeit dieser naturharten Stähle ist immer noch beschränkt und erlaubt
nicht ein Arbeiten bei höheren Temperaturen. In neuerer Zeit haben sich deshalb
Hartlegierungen für spanabhebende -Werkzeuge gut einführen können; aus wirtschaftlichen
Gründen und mit Rücksicht auf die Sprödigkeit dieser Hartlegierungen hat man diese
Legierungen jedoch nur an den Schneiden der Werkzeuge aufgebracht. Das Aufbringen
geschah dabei fast durchweg durch Löten, vorzugsweise mit Kupfer.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Aufschweißen von Hartlegierungen
mittels des elektrischen Lichtbogens auf spanabhebende Werkzeuge in mehreren Lagen,
wodurch eine erheblich bessere Haftung der Hartlegierung auf dem Grundmetall und
dadurch bessere Arbeitseigenschaften erreicht werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß die unterste Lage
der Hartlegierung ohne Vorwärmung des Werkzeuges in einer Stärke von etwa z bis
2 mm mit einer so geringen Stromstärke aufgetragen wird, daß gerade noch- die aufgebrachte
Hartlegierung auf dem Grundmetall haftet. Die anzuwendende Stromstärke richtet sich
dabei nach _dem Querschnitt der Elektrode und nach der Größe der Oberfläche der
Unterlage, derart, daß mit zunehmendem Querschnitt und zunehmender Größe der Unterlage
auch höhere Stromstärken angewandt werden, um eine genügende Wärmemenge der Schweißeng
zuzuführen.
Diese Wärmemenge muß im Gegensatz zu den jetzt üblichen
Schweißverfahren nur gerade so, groll sein, daß die Hartlegierung auf dein Grundmetall
haftet, jedoch nicht höher, weil es ini Fall der aufgescliwAlten Ilartlegierutigen
darauf ankommt, rlala aiilein Grundmetall nicht: in die 1-lartlegie-tui-, iiher-eht
und clesserl Härte verringert. Bei einem Elel:troclendtic:rsclinitt von etwa 4.
min soll die angewandte Stromstärke beispiel.-weise höchstens i 2o Ampere betragen,
hei einem Elelctrocleucluersclinitt von 311i111 cio Ampere. Aus dein gleichen Grund
darf erfin clungsgemäß die zti schweillende Unterlage nicht vorgewärmt «-erden.
Die weiteren Tagen der Hartlegierungsschweiße werden jedoch nach vorheriger Erwärmung
@tt@fgt-#chzveil3t. Zweckmäßig liegt die @`orwärnlternperattir z-#cischen l.oo bis
;oo@.
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Die auf diese `'eise finit @art@eg@erungsschneiden «r:clie-nen @@'erl:zetige
ähneln in ihrem Verhalten Werkzeugen ans naturharten Stählen, haben iednch vor diesen
den Vorteil weit höherer @cliilittleisttlii" und bedeutend besserer @@'ärmefestigl:eit.
Derartige t@`er3czeuge Haben hei Temperaturen 1)1s zu oo=' noch völlige Schilittlialtigkeit.
Gegen-;7 enüber den Werkzeugen finit aufgelisteten Schneiden aus Hartmetall weisen
die `@'erl:zeugt finit erflndungsgemäl.l aufgeschweißten den den Vorteil besserer
W:irnieahleittin" auf; auch hier ist ferner die Schnittleistung günstiger. _@ulllrdeni
ist <las Verfahren Schnittleistung der Erfindung besowlers einfach und licht
weiterhin in vielen Fällen eine hCdetttende Ersparnis an Stalin. Verbrauchte Drehstähle
zum Beispiel können nuninehr@ atlcli durch Stauchen wieder in die richtige I# orm
gebracht werden, was bei naturharten @t<ihlen schwer möglich ist. Hieraus ergehen
sich bedeutende Ersparnisse hei dir Anfertigung der Werkzeuge.
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Es ist ini Gegensatz zti Klein neuen Verfahren bereits "vorgeschlagen
worden, erst eine Lage I-Iartle"ierung autogen auf das Grundnietall aufzuschweißen
und dann weitere Lagen elektrisch. Diese Arbeitsweise setzt vor--is, daldie er>te
Lage autogen ver#cbwl'il.i-# ai har ist, was nicht für alle 1lartlegiertingen zutrifft.
Aullerdem ist naturgemäß die Allwendung verscliieclener Schweilllverfahren betriebstechnisch
. nicht sehr gülistig. 1-11r beschriebenen bek;inlten Arbeitsweise gegenüber ist
(las Verfahren gemäß der ErfincItln-, also in mehrfacher Hinsicht vctn Vorteil.
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Das Gruncinietall der Werkzeu-e kann ati beliebigem Werkstoff voll
genügend Festilceit bestellen, beispielsweise Kohlenstoffstählen; als Hartlegierung
werden vorzugswtise Legierungen aus Carhiden, zum Wolframcarbid, illit geeigneten
-Metallen, wie _@Tt@l@1)@lall, Rohalt, Chrom, Eisun, Tit@ri f 1t. dgl., verwandt.
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Zunl Atifschweilen der Hai-tlegiei-tingei etwa auf Drehstähle dient
zweckm;it"i" ein( i Vorrichtung, die aus einem in :einer Schräla,.ge verstellbaren
Ralinien besteht, an clen mif einer Seite eine Scliahlone 1)efestigt ist. Il:use
Schablone inuß aus einem finit Eisen nicht schweißbaren Werkstoff bestehen, z. l1
1_ aus Graphit oder Kupfer. Sie ist mit Ati:-Schnitten versehen, deren Foren clerjeriigeii
der zti schweißenden Werkzeuge. also etwa der Drehstähle. angepaßt ist. Die Stähle
wer-(len derart auf clen Rahmen gelegt, daß ihre Vorderseite in einen entsprechenden
Aus-[ schnitt der Schablone zu liegen kommt, wnl)ei darauf geachtet werden inuß,
daß (lie Flä clir des Grtindnietalls, auf die die @artlerierun aufgeschweißt wird,
ni)glichst eben liegt.
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Mit eh-in Rahmen ist zweckmäßig 1i11 Halter n. dgl. verbunden. in
<lein die @@'er?;ziu;.;. ") gehalten werden können. <1a1:3 etwaige
ari der Berührungsstelle zwischen cler untersteil Hartlegierungslage und dein Grundmetall
vorhandene Fugen nach L"indrelitln" <1e> Werkzeugs bei waagerecht gehaltener
Oberfläche ebenfalls noch verschweißt werden können. Die beschriebene Vorrichtung
soll an Hand der b,ilie.o-en-den Zeichnung erläutert werden.
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Abb. i zeigt die als Schweißtisch aus-el)ildete Vorrichtung in Seiten.insiclit,
Abb. = in der Draufsicht.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Stiinder r, der eine in- der Höhe
verstellbar u Platte-, trägt. Auf der Platte 2 ist init F1iigelinuttern 3 eine weitere
Platte 4. abnehinhar befestigt, clie an einer Seite finit zwei Lagerböcken .# verseben
ist. In den Lagerböcken sind 7«-e1 Achsen 6 eines Rahmens ; gelagert. cler auf der
den Lagerböcken entgegen-.gesetzten Seite durch eine Spindel 8 mit Randrad g in
seiner Höhe verstellbar ist. L-in ein Abheben des Rahmens ; voll der Spindel S zu
verhindern, ist in dein einen Lagerbock ; außerdem eine Stellschraube i o illit
Handgriff T .i abgebracht.
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Auf der Seite der Achsen 6 ist auf denn Rahmen; eine Schablone 12
niif Schrauben 13 befestigt. Diese Schablone 12 hat die Gestalt eine: lang
gestreckten flachen Kupferblockes finit einer großen Anzahl von Au.seliiiitteli
14 in den schmalen 1längs,titen. Diese ausschnitte 1d. sind etwa: größer als die
in olen deutschere \orinen festgelegten Preiten für Schneiden von Drelist:ililen,
-,c, dah in sie die Köpfe der Stähle eingelegt werden können.
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Außerdem trägt der Rahmen noch eine Querleiste 13: am Fußdes Stä.n.ders
i @la=nld<<t sich ferner eine hleninischraube 18, in der
das
Kabel für die eine Stromzuführung festgeklemmt ist.
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Die Benutzung der Schweißvorrichtung wird durch die in Abb. :2 strichpunktiert
angedeutete Lage eines Drehstahles 16 angezeigt. Der Kopf des Drehstahles liegt
in einem passenden Ausschnitt der Schablone i?. Die Schräglage des Rahmens 7 wird
so eingestellt, daß dabei die Oberseite des Stahles an der Schweißstelle völlig
eben liegt.
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N N un wird auf dem nicht vorgewärmten Stahl am Kopf eine dünne Lage
Hartlegierung aufgeschweißt. Darauf wird der Stahl auf 500 bis 700° vorgewärmt,
und es werden in derselben Vorrichtung weitere Lagen auf den Kopf geschweißt.
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Erfahrungsgemäß bleibt beim Aufschweißen der ersten Lage auf den Kopf
des Stahls leicht eine Füge nvischen Grundmetall und Hartlegierung. Damit diese
Fuge ausgefüllt werden kann, wird der im übrigen fertiggeschweißte Stahl 16 umgedreht
und in die in Abb: i mit 17 bezeichnete Lage (strichpunktierte Umrisse des Stahls)
auf den Rahmen ; und die Leiste 15 gelegt. -Hit der Spindel 8 wird der Rahmen 7
so eingestellt, daß die Vorderseite des- Stahls genau waagerecht liegt, worauf die
verbliebene Fuge noch mit Hartlegierung zugeschweißt wird.