DE903299C

DE903299C - Method for the production of electrode rods for applying a hard metal coating to metal bodies

Info

Publication number: DE903299C
Application number: DEK9A
Authority: DE
Inventors: Paul Mouravieff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-07-19
Filing date: 1949-10-02
Publication date: 1954-02-04

Description

Verfahren zum Herstellen von Elektrodenstäben zum Aufbringen einer Hartmetallauflage auf Metallkörper Das Patent 897 793 bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Ablagerung von Hartmetall auf der Oberfläche von Metallgegenständen, bei dem aus feingepulverten Metall- oder Metalloidkarbiden, -siliciden und/oder anderen harten Metallen sowie einem Bindemittel, vorzugsweise Kobalt, und weiteren Zusätzen zunächst ein Agglomerat hergestellt wird, das man zu Stäben, Platten od. dgl. formt und brennt, die dann auf dem zu belegenden Gegenstand unter Erhitzen zunächst geschmolzen und darauf bis zum Glühen und Verfestigen weiter erhitzt werden. Hierbei wurde auch schon vorgeschlagen, derartige Stäbe, Platten od. dgl. als Elektroden zu benutzen und das Hartmetall im Wege der elektrischen Lichtbogenauftragsschweißung aufzubringen.Method for producing electrode rods for applying a Carbide coating on metal body Patent 897,793 relates to a method for creating a deposit of hard metal on the surface of metal objects, in the case of finely powdered metal or metalloid carbides, silicides and / or other hard metals and a binder, preferably cobalt, and others Additions first an agglomerate is made, which od to rods, plates. Like. Forms and burns, which then on the object to be covered with heating first melted and then further heated until they glow and solidify. It has also already been proposed that such rods, plates or the like be used as electrodes to use and the hard metal by way of electric arc deposition welding to raise.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, aus dem Agglomerat Stäbe oder Platten von größerer Festigkeit zu erhalten, die eine bessere Eignung zur Verwendung als Elektroden aufweisen und die Durchführung der Lichtbogena.uftragsschweißung erleichtern. Dies wird .erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die aus dem Gemisch geformten Stäbe, Platten od. dgl. nach dem Formbrennen einer zusätzlichen so hohen Wärmebehandlung unterwirft, daß unter teilweiser Zersetzung der Borsäure die Bindemetalle, wie z. B. Kobalt, schmelzen und nach dem Erkalten an der Außenseite der Stäbe, Platten od. dgl. einen Metallmantel bilden, der die Zerbrechlichkeit verringert und die Erhitzung der Elektroden an den vom Lichtbogen entfernteren Stellen durch bessere Wärmeabgabe vermindert.The invention is directed to rods or from the agglomerate Plates of greater strength obtain the better suitability for use as electrodes and the implementation of the arc welding facilitate. According to the invention, this is achieved by removing the from the mixture shaped rods, plates or the like. After the firing of an additional so high Subject to heat treatment, with partial decomposition of the boric acid, the binding metals, such as B. cobalt, melt and after cooling on the outside of the rods, plates or Like. Form a metal jacket, which reduces the fragility and the heating the electrodes at the points further away from the arc due to better heat dissipation reduced.

Vorzugsweise erfolgt die zusätzliche Erhitzung der geformten Stäbe durch Flammenberührung während einiger Minuten bei .einer Temperatur von i 8oo bis 2000° C.The shaped rods are preferably additionally heated by contact with the flame for a few minutes at a temperature of 180 to 2000 ° C.

Ausführungsbeispiel Zur Herstellung des im Patent 897 793 beschriehenen Agglomerats fertigt man zunächst ein homogenes Gemisch aus sehr feinen Pulvern folgender Zusammensetzung an: a) Metallkarbide oder Metalloidkarbide, z> B. Karbide von Wolfram, Titan, Tantal, Vanadium, Bor od. dgl.; b) ,einerstes Bindemittel, wie Kobalt; c) ein zweites Bindemittel mit niedriger Verdampfungstemperatur, z. B. ein Metall, eine Säure oder ein Salz oder eine andere chemische Verbindung, die durch Erhitzung abgeschieden wird; d) .ein organisches Bindemittel, wie z. B. Kunstharz. Ein derartiges Gemisch kann beispielsweise die folgende Zusammensetzung in Teilen des Gesamtgewichts aufweisen: Wolframkarbid . . . . .- . 65 Teile Titankarbid . . . . . . . 8 - Tantalkarbid . . . . . . 16 - Kobalt . . . . . . . q, bis 5 - Borsäure : . . . . . . 2 - 3 - Kunstharz . . . . . . 2 - 3 - Man schüttet das Pulver in eine Form, die der Gestalt der herzustellenden Elektroden entspricht, und vollzieht das Formen unter den bei der Verarbeitung plastischer Massen üblichen Bedingungen, z. B. bei einer Temperatur von ioo bis 20o° C, Die Elektrode bleibt dieser Temperatur einige Sekunden lang ausgesetzt, wobei die. Polymerisation des Kunstharzes stattfindet. Die verschiedenen Körnchen des Pulvergemisches werden dabei miteinander verbunden.Exemplary embodiment To produce the agglomerate described in patent 897 793 , a homogeneous mixture of very fine powders of the following composition is first prepared: a) Metal carbides or metalloid carbides, for example carbides of tungsten, titanium, tantalum, vanadium, boron or the like; b) a first binder such as cobalt; c) a second binder with a low evaporation temperature, e.g. B. a metal, acid or salt or other chemical compound that is deposited by heating; d) .an organic binder, such as. B. synthetic resin. Such a mixture can, for example, have the following composition in parts of the total weight: Tungsten carbide. . . . .-. 65 pieces Titanium carbide. . . . . . . 8th - Tantalum carbide. . . . . . 16 - Cobalt. . . . . . . q, up to 5 - Boric acid:. . . . . . 2 - 3 - Synthetic resin. . . . . . 2 - 3 - The powder is poured into a mold that corresponds to the shape of the electrodes to be produced, and the molding is carried out under the conditions customary in the processing of plastic masses, e.g. B. at a temperature of 100 to 20o ° C, the electrode remains exposed to this temperature for a few seconds, with the. Polymerization of the synthetic resin takes place. The different granules of the powder mixture are combined with one another.

Die Elektrode wird dann bei einer Temperatur von 700 bis iooo° C gebrannt. Hierbei brennt der organische Bestandteil, z. B. das Kunstharz; fast vollständig aus. Das andere Bindemittel, z. B. Borsäure, schmilzt und bildet .einen zementartigen Rückstand, der an die Stelle des organischen Bindemittels tritt, die Karbidkörner zerstört und agglomeriert und dem Stab eine gewisse Festigkeit verleiht.The electrode is then fired at a temperature of 700 to 10,000 ° C. Here the organic component burns, e.g. B. the synthetic resin; almost completely. The other binder, e.g. B. boric acid, melts and forms .ein cement-like residue, which takes the place of the organic binder, destroys and agglomerates the carbide grains and gives the rod a certain strength.

Nach dieser ersten zusätzlichen Erhitzung setzt man die so behandelte Elektrode einige Minuten lang der Einwirkung eines Reduktionsbrenners aus, dessen Flamme eine Temperatur von etwa i 8oo bis 2ooo° C aufweist. Unter Einwirkung dieses Reduktionsbrenners wird die Borsäure teilweise abgeschieden. Die starke .Temperaturerhöhung. an- der Außenfläche der Elektrode, auf die sich die Brennerflamme unmittelbar auswirkt, hat zugleich ein Schmelzen des restlichen Bindemittels, wie Kobalt, Nickel, Vanadium, zur Folge, wodurch an der Außenfläche ein harter Metallmantel entsteht, während das Innere weiterhin aus einem von dem Metall nicht erschmolzenen Agglomerat besteht. Als Brenner kann dabei ein Lötrohr oder irgendeine sonstige Wärmequelle verwendet werden, die an der Oberfläche der Elektrode eine Temperatur von etwa i3oo bis 2ooo° C erzeugt und die Metallisierung der Oberfläche bewirkt.After this first additional heating, the one that has been treated in this way is set Electrode exposed to a reduction torch for a few minutes Flame has a temperature of about 1800 to 2000 ° C. Under the action of this The boric acid is partially separated off by the reduction burner. The strong increase in temperature. on the outer surface of the electrode, which is directly affected by the burner flame, also has a melting of the remaining binding agent, such as cobalt, nickel, vanadium, result, whereby a hard metal jacket is created on the outer surface, while the interior continues to consist of an agglomerate that has not been melted by the metal. A soldering tube or any other heat source can be used as the burner the temperature on the surface of the electrode of about 300 to 200 ° C generated and causes the metallization of the surface.

Die so hergestellten Elektroden weisen einen Metallmantel auf und sind wenig zerbrechlich. Sie können übrigens zusätzlich mit einem plastischen Überzug versehen werden, der ihre Zerbrechlichkeit weiterhin vermindert. Sie können in gleicher Weise wie Schweißelektroden verwendet werden. Geschieht dies, so erleichtert die im Innern der Elektrode verbliebene Borsäure die Ablagerung der Bestandteile durch den Lichtbogen und wird gleichzeitig teilweise ausgeschieden. Die geringe Menge von Bor, die in dem abgelagerten Metall verbleibt, erhöht den Härtegrad der Ablagerung.The electrodes produced in this way have a metal jacket and are not very fragile. By the way, you can also use a plastic cover which further reduces their fragility. You can in same How welding electrodes are used. If this happens, it makes it easier Boric acid remaining inside the electrode causes the constituents to deposit the arc and is partially eliminated at the same time. The small amount boron remaining in the deposited metal increases the hardness of the deposit.

Das in der Ausgangsmischung enthaltene Bor, in Gestalt von Borsäure verwendet, die bei erhöhter Temperatur stark flüchtig ist, kann durch andere Wirkstoffe ersetzt werden, z. B. durch Stickstoffverbindungen, Silikate, Metalle mit niedrigem Verdampfungspunkt, wie Zink, oder durch Salze oder Säuren.The boron contained in the starting mixture, in the form of boric acid used, which is highly volatile at elevated temperature, can be caused by other active ingredients be replaced, e.g. B. by nitrogen compounds, silicates, metals with low Evaporation point, such as zinc, or by salts or acids.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of electrodes for applying a coating made of hard metal to metal objects, wherein the electrodes according to patent 897 793 made of a mixture of metal or metalloid carbides, = silicides or the like, a metallic binder such as cobalt, and other additional binders and There are additives of synthetic resins, boric acid, easily vaporizable metals or salts, characterized in that the rods formed from the mixture; Plates or the like are subjected to an additional heat treatment so high that, with partial decomposition of the boric acid, the binding metals, such as, for. B. cobalt, melt and after their cooling od on the outer surface of the rods, plates. Like. A metal jacket. form.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that the additional heating of the shaped rods., plates od. The like. By touching the flame at a temperature of 1800 to 2000.degree. C. takes place.