DE973525C

DE973525C - Verfahren zum Panzern von Ventilkegeln

Info

Publication number: DE973525C
Application number: DED10558A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dr Phil Becker; Gerhard Dr-Ing Seulen; Fritz Dr Phil Steinberg
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1951-11-01
Filing date: 1951-11-01
Publication date: 1960-03-17

Description

Verfahren zum Panzern von Ventilkegeln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Panzern von Ventilkegeln. Der Werkstoff für den Ventilkörper besteht aus umlegiertem oder schwach legiertem Stahl, während die Auflage aus. höherlegiertem Stahl, beispielsweise mit der Eigenschaft verschleißfest, zunderbeständig, korrosionsbeständig u. dgl. zu sein, besteht. Außer Stählen dieser Art mit üblicher Zusammensetzung können als Auflage auch Stähle bzw. Legierungen verwendet werden, die mehr als 5o% Nichteisenmetalle, wie beispielsweise Nickel, Kobalt, Chrom, Wolfram, Malybdän, enthalten. Bisher wurden solche Panzerungen auf den fertigen Ventilteller aufgeschweißt oder aufgelötet. Hierbei wurde meist so vorgegangen, daß das aufzuschweißende Metall mit Hilfe einer Autogenflamme niedergeschmolzen und im niedergeschmalzenen Zustand mit dem Venti4teller vereinigt wurde. So zu verfahren ist jedoch umständlich und zeitraubend, ganz abgesehen davon, daß das einwandfreie Aufbringen einer Panzerung auf diese Weisse nur von geübten Fachkräften durchgeführt werden kann. Es ist auch bereits bekanntgeworden, auf die oben geschilderte Weisse den Panzerwerkstoff auf die zu panzernden Stellen einer Vorform von Ventilen aufzubringen und anschließend die Vorform aus der Aufschweißhitze heraus fertigzuformen. Selbstverständlich gelten die oben aufgezeigten Mängel des Verfahrens auch für diese Ausführungsform. Weiter ist bereits bekanntgeworden, die mit dem Ventilteller zu vereinigende Legierung in Form eines Drahtringes auf diesem zu befestigen und mittels elektrischer Widerstandsschweißun:g unter gleichzeitiger Anwendung von Druck den Ring mit dem Teller zu vereinigen und in die gewünschte Endform zu bringen.
Bei der Erfindung wird von einem Verfahren zum Panzern von Ventilkegeln durch Aufschweißen höher legierter Werkstoffe auf die zu panzernden Stellen einer Vorform des Ventilkörpers und anschließendem Fertigformen unter Ausnutzung der Aufschweißhitze ausgegangen. Erfindungsgemäß wird dabei unter Verwendung höher legierter Werkstoffe, insbesondere mit mehr als 5o% Nichteisenmetallen als Panzerwerkstoff, dessen Schmelzpunkt sich von dem des Ventilkörpers nur wenig unterscheidet, so verfahren, daß die zylindrische Vorform des Ventilkörpers mit einem Panzerwerkstoff in Form einer Draht- oder Blechumwicklung oder einer aufgeschobenen Rohrhülse umgeben wird und dieser Verbundkörper ohne Druckanwendung durch Strahlung oder elektroinduktiv bis zum Verschweißen des Panzerwerkstoffes mit der Vorform erhitzt wird, und zwar in bekannter Weise unter Anwendung von Schutzgas, worauf gegebenenfalls nach Zwischenerwärmung die Fertigverformung des Ventilkörpers erfolgt.
Das Erhitzen kann bis zum Schmelzen. des Auflagewerkstoffes getrieben und ein Abfließen der Schmelze durch eine aufgesetzte keramische Hülse vermieden werden.
Weiterhin kann dem reduzierenden Gas ein beizend wirkendes, beispielsweise Halogene, wie Chlorwasserstoff, enthaltendes Gas beigemischt werden.
Bei der Herstellung von Ventilkörpern wird beispielsweise ein Werkstoff verwendet, der aus etwa 6o% Nickel, 15% Chrom, 4% Silizium, I % Mangan, Rest Eisen besteht. Dieser Werkstoff kann gemäß dem Verfahren nach der Erfindung ohne Schwierigkeiten auf den Trägerwerkstoff des Ventilkörpers aufgeschmolzen bzw. aufgeschweißt werden, der aus einem Stahl mit beispielsweise 0,4'% Kohlenstoff, 8% Chrom und 3% Silizium besteht. Es wird hierbei so verfahren, daß ein für die Ventilkörperherstellung geeignetes Vorstück beispielsweise zylindrischer Form auf einer gewissen Länge seines Mantels mit Draht oder Blech aus dem aufzuschweißenden Werkstoff umwickelt wird oder daß ein Rohrstück aus dem aufzutragenden Werkstoff auf das Vorstück aufgeschoben wird. Das so hergestellte Paket wird alsdann unter reduzierendem Gas ohne Druckanwendung erhitzt, bis ein Anschweißen oder Anschmelzen stattgefunden hat. Unter Umständen ist es zweckmäßig, dem reduzierenden Gas ein beizend wirkendes Gas, wie beispielsweise eine Halogenverbindung, wie Chlorwasserstoff, beizumischen, weil dadurch eine saubere Oberfläche für das Verschweißen erzeugt wird.
Das Erhitzen erfolgt dadurch, daß Träger und Auflage durch strahlende Hitze erwärmt werden, wobei die Werkstücke vorteilhafterweise kontinuierlich durch einen Durchlaufofen geschoben werden. Es ist ferner möglich, die Auflage und gegebenenfalls auch den Träger induktiv zu erhitzen, was besondere Vorteile mit sich bringt.
Im allgemeinen sind für die Erwärmung zum Panzern höhere Temperaturen erforderlich als für das nachfolgende Warmverformen. Aus diesem Grunde sollte die Temperaturverteilung in den nachträglich zu verformenden Werkstückabschnitten oder in dem Gesamtwerkstück so vorgenommen werden, daß die nichtgepanzerten Oberflächenabschnitte nur auf die erforderliche Verformungstemperatur gebracht werden. Dieses ist bei der induktiven Erwärmung ohne Schwierigkeiten möglich, indem die Heizwirkung der Induktoren so gestaffelt wird, daß in den zu panzernden Abschnitten eine höhere Temperatur erreicht wird als in den Abschnitten, in denen nur eine nachträgliche Warmverformung vorgenommen wird.
Weiterhin ist es möglich, durch Einschaltung einer unter Schutzgas stehenden Ausglüh- oder Abkühlstrecke nach dem Panzern die gewünschte Temperaturverteilung herbeizuführen und erst anschließend ein Warmverformen vorzunehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Panzern von Ventilkegeln durch Aufschweißen höher legierter Werkstoffe auf die zu panzernden Stellen einer Vorform des Ventilkörpers und anschließendem Fertigformen unter Ausnutzung der Aufschweißhitze, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Vorform des Ventilkörpers mit einem Panzerwerkstoff, dessen Schmelzpunkt sich von dem des Ventilkörpers nur wenig unterscheidet, in Form einer Draht- oder Blechumwicklung oder einer aufgeschobenen Rohrhülse umgeben wird und dieser Verbundkörper ohne Druckanwendung durch Strahlung oder elektroinduktiv bis zum Verschweißen des Panzerwerkstoffes mit der Vorform erhitzt wird, und zwar in bekannter Weise unter Anwendung von Schutzgas, worauf die Fertigverformung des Ventilkörpers erfolgt. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigverformung des Ventilkörpers nach Zwischenerwärmung erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen bis zum Schmelzen des Auflagewerkstoffes getrieben und ein Abfließen der Schmelze durch eine aufgesetzte keramische Hülse vermieden wird. 4. Verfahren nach Anspruch i, a und 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem reduzierenden Gas ein beizend wirkendes, beispielsweise Halogene, wie Chlorwasserstoff enthaltendes Gas beigemischt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 233 024, 262 532, 33 0 707, 415 148, 443 486, 458 32o, 6o6 490, 719 564, 723 621; USA.-Patentschriften Nr. 1 554 997, 1 826 549; Buch: Werkstoff und Schweißung, 19,50, S.822, 823; Zeitschrift: Motor Rundschau, 195r, S. 586, 587; Zeitschrift: Automobile Engineer, 1949, S.324 bis 326. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 917162.