DE962130C - Verfahren zur Herstellung festhaftender Metallschichten auf Werkstuecken mit metallischer Oberflaeche durch Aufspritzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung festhaftender Metallschichten auf Werkstücken mit metallischer Oberfläche durch Aufspritzen Es ist bekannt, Metalle (z. B. Eisen) durch Aufspritzen flüssiger anderer Metalle gegen Korrosion oder mechanische Beanspruchungen zu schützen oder abgenutzte Maschinenteile durch eine aufgespritzte Metallschicht wieder auf ihre ursprünglichen Abmessungen zu bringen. Dabei ist es nachteilig, daß die aufgespritzten Metallschichten, namentlich bim Verspritzen von schwer schmelz: baren Metallen (z. B. Stahl), auf dem Grundmetall nicht fest genug haften. Dies rührt im wesentlichen davon her, daß das geschmolzene Metall infolge seiner äußerst feinen Verteilung beim Auftreffen auf das Grundmetall so rasch abkühlt, daß eine Verschweißung oder Verlötung zwischen der aufgespritzten Metallschicht und dem Grundmetall nicht zustande kommen kann. Durch Versuche wurde festgestellt, daß die Werkstücke keine höhere Temperatur als 13o bis i8o° C annehmen, obgleich die flüssigen Metalltröpfchen beim Auftreffen eine Temperatur von iioo° C haben. Das Spritzmetall geht also mit dem Grundmetall des Werkstücks keine hornogene Verbindung ein, sondern haftet nur an seiner Oberfläche. Dort verklammert es sich und hält sich durch Schrumpfung fest. Es. ist vorgeschlagen worden, Oxydeinschlüsse an der Oberfläche des Werkstücks und in der aufgespritzten Metallschicht, die die Güte und das dauernde Haften der erhaltenen Schutzschicht stark herabsetzen können, dadurch zu verhindern, daß man als Zerstäubungsgas Ammoniak verwendet.
• Die Erfindung strebt eine weitere Verbesserung der Haftfähigkeit an und besteht im wesentlichen darin, daß in einer Ammoniak-Schutzgasatmosphäre das Werkstück zuerst mit einer Zwischenschicht aus einem als Lot zwischen Grundmetall und Spritzmetall geeigneten Metall versehen und darauf erst das als Außenschicht gewünschte Spritzmetall aufgetragen wird, worauf durch Erhitzen eine Verlätung zwischen dem Grundmetall des Werkstücks und. dem Spritzmetall der Außenschicht herbeigeführt wird. Das Auftragen der Lotschicht, die z. B. aus Zinn, Messing, Bronze, Kupfer, Silber od. dgl. bestehen kann, erfolgt zweckmäßig ebenfalls durch Aufspritzen, damit die Lotschicht möglichst dünn wird. Beim Aufspritzen sowohl der Lotschicht als auch der Außenschicht ist es ganz besonders wichtig, jede Oxydation des flüssigen Metalls zu vermeiden, weil etwa vorhandene Oxydhäute eine Diffusion des Lotes in das Grundmetall und die Außenschicht verhindern. Insbesondere wird beim Aufspritzen der Lotschicht und der Außenschicht zum Zerstäuben des Spritzmetalls ein Druckgas verwendet, das aus einem Gemisch von Preßluft und einem reduzierend wirkenden Gasanteil, beispielsweise Wasserstoff, Kohlenoxyd oder Leuchtgas, bzw. einem Gas, welches bei der Flammentemperatur in einen reduzierenden und einen nitrierenden Anteil aufgespalten wird, vorzugsweise Ammoniak, besteht, wobei der Anteil des Schutzgases in dem Gemisch so bemessen wird, daß er gerade ausreicht, den Sauerstoffgehalt der Preßluft und einen eventuell ahftretenden Sauerstoffüberzug im Brenngasgemisch zu binden. Bei der Verwendung eines solchen Gemisches vors Preßluft und Schutzgas ist der Bedarf an dem Schutzgas gering, weil nur ai'9/o der Preßluft aus dem zu bindenden Sauerstoff bestehen, während ihre übrigen Bestandteile (Kohlensäure und Stickstoff) selbst eine nicht oxydierende Schutzgasatmosphäre bilden. Bei einem stündlichen Bedarf von beispielsweise 8 m3 Druckgas sind also z. B. nur a bis 3 m3 Ammoniak erforderlich. Wollte man dagegen, wie bereits vorgeschlagen wurde, als Schutzgas Kohlenr säure (C 02) verwenden, so müßte die gesamte Druckgasmenge, also etwa 11 m.3, durch Kohlensäure gedeckt werden. Dazu aber wären ein besonderer Verdichter, beheizte Reduzierventile u. dgl. erforderlich, also ein Aufwand, der wirtschaftlich kaum tragbar erscheint. Die Anwendung der Erfindung erfolgt in der Weise, da,ß z. B. auf ein gußeisernes Werkstück zunächst eine aus Kupfer bestehende Hartlotschicht und auf diese eine aus Stahl bestehende Außenschicht aufgespritzt wird, worauf eine Erhitzung mit Hilfe einer Brennerflamme, eines Glühofens od. dgl. auf die Schmelztemperatur der Lotschicht (1o83° C) durchgeführt wird. Das Lotmetall dringt hierbei in die Kapillaren der von ihm berührten Randschichten sowohl des Werkstücks als auch der Außenschicht ein und verlötet die beiden Schichten miteinander. Das als Schutzgas verwendete Ammoniak wird zweckmäßig während des ganzen Spritzvorgangs durch eine geeignete Regeleinrichtung in einem gleichbleibenden Mengenverhältnis zu der erforderlichen Preßluft gehalten. Im allgemeinen wird man als Regeleinrichtung ein einfaches Mischventil, eine Injektordüse od. dgl., benutzen können.

Claims (3)

1. PATBNTANSPRÜGIIR= i.
2. Verfahren zur Herstellung festhaftender aufgespritzter Metallüberzüge auf Werkstücken mit metallischer Oberfläche unter Anwendung von Ammoniak als Zerstäubung-sgas, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zuerst mit einer Zwischenschicht versehen wird, die aus einem als Lot zwischen dem Metall des Werkstücks und dem Metall der Außenschicht geeigneten Metall besteht, worauf auf diese Lotschicht das als Außenschicht gewünschte Metall aufgespritzt tind schließlich durch Erhitzen des Werkstücks auf die Schmelztemperatur der Lotschicht ein Verlöten der Außenschicht mit dem Grundmetall des Werkstücks herbeigeführt wird. a: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge= kennzeichnet, daß die Lotschicht durch Aufspritzen auf das Werkstück vorzugsweise unter Anwendung von Ammoniak als Zerstäubungsgas gebildet wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Ammoniak ein anderes, die Oxydation des zerstäubten Metalls verhinderndes Schutzgas als Zerstäuhungsgas beim Aufspritzen der Lot- wie auch der Außenschicht verwendet wird. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas, vorzugsweise Ammoniak, zusammen mit Preßluft verwendet und dieser in solcher Menge beigemischt wird, daß sein reduzierender Bestandteil gerade ausreicht, um den Sauerstoff der Preßluft mit Sicherheit zu binden.