NO119507B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til å smelte materiale i overflaten

på et metallegeme samt apparat for utførelse av

fremgangsmåten.

Foreliggende oppfinnelse angår' overflatesveising og mer spesielt en fremgangsmåte og et apparat til smelting av materiale i overflaten på metallegemer.

Legeringer med hoyt krominnhold krever noyaktig overflate-preparering for varmvalsing for å sikre tilfredsstillende overflatekvalitet. På grunn av deres iboende motstand mot oksydasjon, skaller ikke disse legeringer lett av og derfor beholder de overflateeffekter som normalt fjernes i gjenoppvarmingsovnene når det gjelder metaller som skaller lettere av. De fleste av blokkmanglene som forårsaker overflatevraking er overlappinger og sommmer på grunn av metallsprut-ing. Da de befinner seg nær overflaten er den standard kommersielle praksis å fjerne disse mangler mekanisk ved sliping med slipenjul. Mer nylig har man utviklet en pulversammenfSyningsteknikk. Begge disse prosesser resulterer dog i et anseelig tap av metall.

Elektriske buer har vært anvendt i mange år til metallover-flatebehandling. Man skulle anta at losningen på dette problem lett kunne finnes ved ganske enkelt å anvende så mange bueanordninger som nodvendig med så mange kraftforsyninger og forbindelser som nodvendig. Dette er ikke tilfelle. Spesielt er det onskelig, og når det gjelder sveising eller metallbehandling påkrevet, at man får en jevn puddel tvers over eller langs hele lengden av den oppvarmede sone. Dette be-tyr at buene må plaseres ganske tett sammen idet mellomrommet er avhengig av mengden buestrom. Under slike forhold blir buenes gjensid-ige magnetiske påvirkning et alvorlig problem. Det vil si, buene vil bli tiltrukket eller frastott av hverandre og således ikke konsentrert i det onskede område. Eller i noen tilfelle inntreffer dobbelt-buing med påfolgende skade på sveiseapparatet.

Tidligere forsok med å bruke buer med adskillig storre amper-styrke enn 450 amper har ikke vært tilfredsstillende når det gjelder å smelte en grunn dam på overflaten av et solid metallegeme så som en blokk, på grunn av at buens kraft er så stor at det smeltede metall blåses på en skadelig måte og etterlater overflaten forkastelig ujevn.

Hovedhensikten med oppfinnelsen er i hoy grad å oke buenes energi på en slik måte at dette problem overvinnes samtidig som man effektivt bevarer metallet som er smeltet på denne måten glatt og jevnt og.samtidig bevarer det på. arbeidsstykket.

Det er også en viktig hensikt med foreliggende oppfinnelse

å skaffe tilveie en anordning hvori buer kan anvendes til enten å gjore bredere eller forlenge i lengderetningen den oppvarmede sone i en kontinuerlig smeltet puddel uten å ha skadelig magnetisk påvirkning mellom buene.■

Ifolge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte til å smelte materiale i overflaten på et metallegeme, hvilket omfatter å holde en flerhet av elektriske buer mellom en elektrode og nevnte overflate, fore en strom av beskyttende gass over elektrodens bueender og over overflaten som skal smeltes med disse buer, kjennetegnet ved at buene, som er anordnet i en rekke i et felles plan parallelt med hverandre og som hver er retningsstabiliserte på kjent måte ved å lede en strom av beskyttende gass sammen med buene gjennom en innsnevret kanal, oscilleres i forhold til hverandre ved energiseringsbuer derved at vekselspenning mater annenhver bue for frembringelse av sammenvirkende magnetiske felt blant nevnte flerhet av buer, idet buer som ligger ved siden av hverandre energiseres henholdsvis av likestrom og vekselstrøm.

Ifolge oppfinnelsen er det videre tilveiebragt et apparat for utforelse av denne fremgangsmåte, og apparatet er kjennetegnet ved minst en tverrgående rad av buebrennere i et innelukke som åpner seg direkte over metallflaten på legemet som skal behandles, idet bueendene på brennerne er anbragt i bueforhold til overflaten, en ledningsanordning til å mate beskyttende gass til innelukkene og brennerne, og ved en stromforsynihgsanordning som er koblet inn mellom brennernes elektroder og metallegemet.

På de medfolgende tegninger er:

Fig. 1 et delriss i vertikalsnitt av en buebrenner og et arbeidsstykke som er funnet å være egnet for anvendelse av oppfinnelsen,

fig. 2 et delriss hovedsakelig i oppriss av en buebrenner på skrå i forhold til arbeidsstykket og visende buevinkelen,

fig. 3 et diagram av en trefaset stjernekoblet buekrets, fig. 4 et diagram av en deltakrets,

fig. 5 et delriss ovenfra av apparatet som illustrerer oppfinnelsen,

fig. 6 et riss stort sett i vertikalt snitt tatt langs linjen 6-6 på fig. 5,

fig. 7 et vertikalt lengdesnitt tatt langs linjen 7-7 på fig- 5,

fig. 8 er et skjematisk riss av en modifikasjon hvori alle buene oscilleres på tvers i tillegg til den sveipende bueaksjon,

fig- 3) 9a°g 9b er forenklede kretsdiagrammer med veksel-likestromskombinasjoner som illustrerer oppfinnelsen, og

fig. 10a, 10b og 10c er forenklede kretsdiagrammer som illustrerer en flerfaset vekselstromsmodifikasjon.

I henhold til en foretrukken modifikasjon av -oppfinnelsen kan buenes oscillerende bevegelse fremstilles ved hjelp av gjensidig elektromagnetisk påvirkning.

Det henvises til fig. 1 hvor en brenner T som er egnet for nærværende prosess består av en vannavkjolt elektrode 10 med en wol-framkjerne 11 som er omgitt av en vannavkjolt dyse eller kopp 12. En passende buefrembringende gass så som argon, kommer inn i anordningen og går ned rundt elektroden 10 ved hjelp av et ringformet mellomrom 14'Denne gasstrom gir buen retningsstabilitet, beskytter elektroden mot sprut og oksydasjon og beskytter også arbeidsstykket mot atmosfæren. Hvis onsket kan en skjermende gass ytterligere sendes gjennom en annen gasskopp (ikke vist) som omgir den buestromsformende gass-dyse. En bue 16, fig. 2 etableres og opprettholdes mellom elektroden 10 og arbeidsstykket 18 ved hjelp av en egnet stromforbindelse. Buen kan settes igang ved hjelp av en hvilken som helst egnet anordning så som f.eks. en hoyfrekvens utlader eller ved å sette inn en elektrisk leder mellom enden på elektroden og arbeidsstykket. Man kan anvende enten vekselstrøm eller likestrom eller kombinasjoner av disse .

Egnede materialer for elektroden 10 er de som har gode elektriske emisjonsegenskaper så som grafitt, wolfram eller wolframinne-holdende toriumlegeringer; og for gasskoppen anvendes gode varmeled-ende materialer så som kopper. Når man arbeider med omvendt polaritet (elektroden positiv), kan også kopper anvendes i elektroden 10.

Generelt dreier oppfinnelsen seg om å opprettholde buer så som buen l6, fig. 2, mellom elektroden 10 og arbeidsstykket 18, slik at defekter i overflaten på arbeidsstykket fjernes ved hjelp av over-flatesmelting og at det smeltede metall bevares på overflaten, eller i en annen utforelse at pulveret som er plasert på arbeidsstykket legeres med arbeidsstykket, således kan f.eks. krom legeres med en karbonstålblokk så det dannes en rustfri stållegering på de ytre overflater.

Det tilstotende overflatemetall inkludert defekter smeltes med buene så som 16, som hver er i en ringformet strom av gass som ytterligere beskytter buene og metallet som er smeltet mot forurens-ning av atmosfæren, mens man sveiper disse buene over arbeidet ved hjelp av selvindusert elektromagnetisk gjensidig påvirkning. Denne sveipevirkning ikke barer rorer om smeiten uten skadelig å blåse den vekk fra det faste metall under, men holder i virkeligheten det smeltede metall i en stort sett glatt og jevn tilstand slik at man får en god dekning av metalloverflaten. Et beskyttende gassteppe er også skaffet til veie i det minste inntil metallet er fullstendig storknet for det utsettes for atmosfæren.

For å oppnå en overflate med god kvalitet, spesielt for rustfritt stål, har man funnet at i tillegg til å sveipe buene ved hjelp av selvindusert elektromagnetisme, er strommengden til hver bue, brenn-erens avstand fra arbeidsstykket, vinkelen mellom buen og arbeidsstykket, arbeidshastigheten, typen buegass og stromhastigheten alle viktige.

Som vist på figurene 3 og 4 får man istand buenes sveipeaksjon med elektromagnetisk gjensidig påvirkning ved hjelp av et tre-fasesystem som er koblet i stjerne 20 eller delta 22, med arbeidsstykket gjennom buene 16. (Spolene 24 angir sekundærspolene i egnede kraftkilder). I tillegg til at det ikke er nodvendig med noen jord-ledning til arbeidsstykket, har disse kretser den ytterligere fordel at man ikke trenger noe kostbart likeretterutstyr.

Buene er plasert i rader enten symmetrisk eller avtrappet. Buene er også anordnet i en boks 26, figurene 5 til 7>hvis bunnsider er over grafittlegemene 19 som befinner seg på hver side av arbeidsstykket 18. Arbeidsstykket 18 som skal behandles, beveges under boksen 26 langs en horisontal bane ved hjelp av egnede ruller 28. En slik boks inneholder en tverrgående rad av minst 3 buebrennere T, og er koblet til en kilde med beskyttende gass så som argon under trykk, via inntaket 30. Dette sikrer ytterligere avskjerming av det smeltede metall 32 under buene. Til boksen 26 er også forbundet et hus 34 som har et beskyttende gassinntak 36 og en horisontal skillevegg 38 av et porost materiale som deler det indre i et ovre gassinntaks-kammer 40 og et nedre gassutslippingskammer 42. En ensartet fordel-ing av gass i form av et beskyttende teppe over det smeltede metall 32 når det avkjoles og storkner er således sikret. Legemene 19 tjener ikke bare til å hindre det smeltede metall fra å renne av blokken, men også til å forbedre gasskjermingen av metallet ved å rette gasstrommen ensartet ut langs kantene på boksen.

Som vist på fig. 8 kan alle buene oscilleres som én enhet i forhold til arbeidsoverflaten ved hjelp av en oscillator 50 som er koblet til huset 34 og boksen 26 ved hjelp av en veiv 52. I dette tilfelle er boksen og huset anbragt på en egnet tverrgående bane (ikke vist) for denne bevegelse. I denne modifikasjon er også brennerene anordnet i tre tversgående rader hvis midtre rad 54 er forskjo-vet på tvers i forhold til de andre radene 56°g 5^ som vist. Dette arrangement gjor det mulig for anordningen å dekke et noe videre areal enn i tilfellet med stasjonære brennere.

Uansett buearrangementet eller hvilken type stromforbindelse som anvendes, er visse prosessbegrensninger foretrukket for å oppnå en god overflatekvalitet på arbeidsstykket spesielt når arbeidsstykket er rustfritt stål. Man har funnet f.eks. at strommen ikke bor være mer enn 10 000 ampere/bue, idet det^ foretrekkes en strom på fra 500 - 10 000 ampere/bue. Når strommen overstiger en viss verdi, har buen en tendens til å blåse smeiten av arbeidsstykket. Dette øde-legger hele hensikten med smelte-retensjon. En strom på minst 500 ampere/bue er foretrukket ganske enkelt fordi under dette nivå blir prosessen uanvendelig (spesielt for relativt store overflater).

Generelt sagt, enten det er for overflatekondisjonering eller for å smelte pulveret inn i overflaten, bor brennerne plaseres så tett opp til arbeidsstykket som mulig for mer effektivt utnyttelse av buegassen. På grunn av buenes sveipende natur, er dog avstandens storrelse kritisk. Hvis bueelektrodene er for tett opp til arbeidsstykket vil buene ikke sveipe. På en annen side, hvis avstanden er for stor vil buene springe over til den nærmeste gasskopp hvis man ikke har tatt spesielle forholdsregler for å isolere denne. Uttrykt som en funksjon av gasskoppdiameteren har man funnet at avstanden fra arbeidsstykket bor være mellom 1/4 og lik den innvendige diameter på en gasskopp.

En annen faktor som innvirker på arbeidsstykkets overflatekvalitet enten det gjelder overflatekondisjonering eller legering, er buens vinkel i forhold til arbeidsstykket. Som vist på fig. 2 er denne vinkel f hvis spiss peker i en retning motsatt av den retning hvori arbeidsstykket går. Man har funnet at hvis vinkelen er mindre enn 60° er der en sterk tendens til å blåse smeiten ut av smelterillen og i noen tilfelle av arbeidsstykket. Dette vil igjen odelegge hele oppfinnelsens ide med å bevare smeiten. På den annen side, hvis vinkelen er storre enn 100° for en enkel rad buer, er buens forhåndsopp-varmings-effekt adskillig redusert. Når vinkelen overstiger 100° vil buen også "kruse" smeltepuddelen. Når der er mer enn en rad buer kan de 100° variere så meget som +30° i alle unntatt den siste eller bakerste rad.

Skjont det er onskelig at arbeidsstykke-hastigheten er så stor som mulig, har man funnet at for å oppnå god overflatekvalitet i den bevarte smelte, må denne hastighet begrenses. Hastigheten er forst og fremst avhengig av buestrommen. Således f.eks. har man funnet at når arbeidsstykket opprinnelig har ca. romtemperatur, bor hastigheten ikke overstige 51 cm per minutt når en enkel rad buer anvendes ved en buestrom på 2000 ampere per bue. Når den gjor dette har man funnet at varmen fjernes fra smeltepuddelen for hurtig slik at smeiten ikke kan "flyte sammen" glatt og kuleformede storkninger er et resultat. Men hvis arbeidsstykket er forhåndsoppvarmet til 8l6°C

- 1093°c kan dets hastighet okes til minst 102 cm/min. for en enkel buerad for kuleformet storkning inntreffer. Når man bruker mer enn

en buerad kan hastigheten okes med en faktor som er lik antall bue-.rader.

Når det gjelder smelting eller legering av pulveret inn i blokkens overflate, er arbeidshastigheten avhengig av den onskede legeringssammensetning og den onskede legeringsdybde. Det vil si,

hvis hastigheten er altfor langsom vil grunnmetallet fortynne legeringen for meget. Hvis på den annen side hastigheten er for stor smeltes utilstrekkelig grunnmetall til å danne den onskede sammensetning i den onskede tykkelse. Disse faktorer er også avhengig av om blokken er forhåndsoppvarmet. Hvis man således f.eks. onskcr å oppnå

en legering med 20% krom og 80% jern i en dybde av 7«6 mm og 17.8 cm bred, ville en arbeidshastighet på 12.7 cm i minuttet være egnet for en buekraft på 127 KW når blokken er forhåndsoppvarmet til 704°C'

En inert atmosfære er vanligvis det mest onskelige miljo for • utforelse av foreliggende fremgangsmåte. Således kan man anvende en inert gass som argon eller helium som buegass, idet argon er foretrukket ut fra det synspunkt at man oppnår en grunnere og bredere smelte. Prosessen forbedres dog ved tilsetning av en diatomisk gass så som hydrogen til argon. En slik tilsetning har en tendens til å gi en mer konsentrert varmekilde ved arbeidsstykket og hjelper også til med å redusere oksydene. Mengden av hydrogen som tilsettes bor dog ikke overskride 10 vektprosent ellers vil den ferdige overflate ofte bli poros. Uansett hvilken type gass som brukes bor strømhastigheten være minst O.283 m-^/time/bue for å oppnå riktig elektrodeavskjerming og god buestabilitet.

Som tidligere nevnt kan en flerhet av buer enten i symmetriske eller avtrappede rader anvendes. I slike tilfelle har man funnet at hvis mellomrommet mellom buene blir for store, kan man få usmeltede gap, men hvis avstandene blir for små vil buene overlappe hverandre slik at man i virkeligheten har en enkel bue. Fordi avstanden er avhengig av buens storrelse, kan begrensningene best ut-trykkes som en funksjon av buediameteren. For denne beskrivelses, formål er buediameteren den synlige lysende konus ved arbeidsstykket. Ifolge denne definisjon bor avstanden være fra l/2 til 4 buediametre

fra sentrum til sentrum, når radene er symmetriske, og fra l/2 til 5 buediametre fra sentrum til sentrum når radene er avtrappede.

Det henvises nå til fig. 9 hvor buene 101, 102 og 103 er energisert mellom den ovre overflate S på arbeidsstykket W og elektrodene 111, 120 og 130 på egnede brennere av typen som er vist på fig. 1. De ytre elektroder 111 og 130 er koblet til likestromskildene ll6 og ll8 mens den indre elektrode 120 er koblet til en enfaset vekselstromkilde 119» Når de er koblet som vist arbeider de to ytre buene med elektrodene positive. Med denne kombinasjon oscilleres likestrom-buene (de ytre) fysisk på grunn av den elektromagnetiske innflytelse fra den tilstotende vekselstrombue. Denne oscillasjon av likestrom-buene gir en sveipevirkning slik at man oppnår en bredere smelte med ingen usmeltede gap mellom buene. Fig. 9a avbilder en tilsvarende ide, unntatt av at fem buer er anvendt. Buene 102 og 104 er koblet til en vekselstromskraftkilde llQ idet stromkretsen fullfores gjennom arbeidsstykket W. Buene 101, 103 og 105 er koblet til arbeidsstykket med elektrodene positive. Denne kombinasjon får buene 101, 103, og 105 til å oscillere så de gir en sveipende virkning og således gir en bredere smelte. Fig. 9b gjengir en alternativ form for fig. 3a. I denne form oppnåes buenes sveipeaksjon uten en elektrisk forbindelse med arbeidsstykket W. Som vist arbeider buene 102 og 104 på vekselstrom og stromkretsen sluttes gjennom arbeidsstykket. Buene 101 og 105 arbeider med positive elektroder mens buen 103 arbeider med negativ elektrode, idet stromkretsen igjen sluttes gjennom arbeidsstykket.

Det bor bemerkes at i kretsene på fig. 9 og 9a bor strøm-styrken for vekselstrombuene være stort sett den samme innenfor hver krets som for likestromsbuene. Hvis strømstyrkene skulle bli meget ulike, vil buene ikke sveipe riktig og kontroll av smeltebredden ville være meget vanskelig.

Det henvises til fig. 10a og 10b hvor A, B og C representerer kildene for tre spenninger som hver er 120° ut av fase med hverandre;

dvs. dette er en vanlig trefaset Y-koblet kraftkilde. Hvis ledningene til spolene i en tilsvarende trefaset kilde omstilles som vist på fig. 10b, får man en annen gruppe med tre spenninger A', B' og C som hver er 120° ut av fase i forhold til hverandre i denne gruppe, men som skiller seg fra gruppen på fig. 10a med l80°. Sammen representerer de to grupper en seksfaset kraftkilde; dvs. sekvensen som er vist avbildet på fig. 10c som representerer seks spenninger som hver skiller seg i fase med 60 elektriske grader fra dens to nærmeste naboer.

For å sikre at dette forhold opprettholdes når man bruker det i nærværende system, er det nodvendig at polene for kraften som til-fores, kobles til brennerene i den riktige rekkefolge. Dvs. uansett hvilken pol som kobles til den forste bue, kobles den neste pol enten man beveger seg med Hokken eller mot klokken rundt vektordiagrammet, til den nest etterfølgende bue. Igjen sluttes stromkretsen gjennom arbeidsstykket. Når man bruker denne variasjon vil de fire midtre buer sveipe over arbeidsstykket.

Der vil dog være en tendens til at de to ytre buer boyes utover fra gruppen. Dette kan overvinnes ved magnetisk stabilisering av de ytre buer eller la buene peke mot de fire midtre buer. En annen foretrukket fremgangsmåte til å kontrollere de ytre buer, er å pla-sere U-formede ror eller stenger 120, fig. 9b, tett opp imot de ytre buer og sende strom gjennom dem. Når da de ytre buer arbeider med likestrom, bor strommen som går igjennom roret være i motsatt retning av strommen i buen. Når de ytre buer arbeider med vekselstrom, fig. 10c, bor strommen gjennom roret 20 også være vekselstrom og bor være enten 60° eller 120° ut av fase med strommen i den ytre bue. Slike variasjoner i tillegg til at man ikke trenger en elektrisk forbindelse med arbeidsstykket, gir en meget bredere smeltebredde. Enn videre kan smeltebredden lett okes ganske enkelt ved å bruke denne ide til å oke antallet av buer med seks av gangen.

Mens tidligere forsok på å oke spenningen i buene har forår-saket en uonsket borende virkning på arbeidsoverflaten, er dette over-vunnet i den ovenfor beskrevne modifikasjon av foreliggende oppfinnelse .ved å sveipe buenes arbeidsender over arbeidets overflate ved hjelp av selvindusert magnetisk gjensidig påvirkning av buene. Dette gjelder når arbeidsstykket er varmt som mellom valsetrinn såvel som når arbeidsstykket er relativt kaldt.

I de folgende eksempler anvendte man et apparat av den gene-relle type som er avbildet på fig. 1.

Eksempel I

I dette eksempel brukte man kretsen på fig. 9> Hver elektrode besto av wolfram med 1% torium, 2.5 cm i diameter. Gasskoppen hadde en åpningsdiameter på 2.8 cm. Arbeidsstykket besto av en rustfri stålstopeblokk hvis nominelle sammensetning var et maksimum av 0.12$ kar-bon, 14 - l8$ krom og resten jern. Den var ikke forhåndsoppvarmet. Arbeidsforholdene var som folger:

Under disse forhold ble et areal på 20 cm x 1 cm gjensmeltet. Overflaten var glatt med en lett overflateavskalling.

Eksempel II

I dette eksempel brukte man stromkoblinger av typen som er

vist j?å figurene 10a, 10b og 10c. Elektrodene besto av kopper med wolfram innlegg med diameter på 1.3 cm og med 1% thorium. Gasskoppen hadde en 1.5 cm innvendig diameter. De seks elektroder var plasert i en rad 4-4 cm ^ra hverandre og sekvenskoblet til et seksfaset kraft-system. Arbeidsstykkets fartsretning var normal på raden. Arbeidsstykket besto av en ganske ru type 430 rustfri stålstopeblokk-. Den var ikke forhåndsoppvarmet. Strommen til hver elektrode var 800-900 ampere. Arbeidshastigheten varierte fra 10.2 til 12.7 cm per minutt. Argongass med en mengde på 3«54 m^/time ble sendt ut rundt hver elektrode. I tillegg ble 28.3 ^ per time argon sendt rundt hele brenn-

eren for å sikre en fullstendig inert omgivelse. Under disse forhold ble et areal som var 33 cra bredt omsmeltet for å gi en glatt overflate." Den anslåtte dybde på det omsmeltede areal var 5 mm'

Ved å anvende den nettopp beskrevne fremgangsmåte var resul-tatet et sluttprodukt som hadde færre store urenheter. Den ytre del av metallet erkarakterisert vedlange soyleformede dendriter. Mellom denne sone og det upåvirkede metall er en krystallisert sone. Med denne struktur er urenhetene så som oksyder og silikater redusert i antall og de som er igjen er meget mindre og meget mer fordelt.

Skjont oppfinnelsen er beskrevet med spesiell henvisning til kondisjonering av rustfritt stål, bor det forståes at andre metaller også kan kondisjoneres på denne måte. F.eks. illustrerer det folgende eksempel kondisjonering av titan.

Eksempel III

I dette eksempel ble stromkoblingene i eksempel I anvendt.

Likestromsbuene arbeidet med 1200 ampere og 45 volt med 3.54 m-^/time argon. Vekselstromsbuen arbeidet med 800 ampere og 35 volt med 2.83 m-Vtime argon. I tillegg ble 14.2 m^/time argon sendt igjennom boksen som omgir buen. Der var også et etterhengende sjold av argon på 14.2 m3/t ime.

Under disse forhold ble det oppnådd et stikk med bredde 17-8 cm.

Det folgende eksempel angir anvendelsen av den selvinduserte magnetiske gjensidig påvirkning til dannelse av legeringer på overflater av blokker.

Eksempel IV

Idet man anvendte stromkoblingen i eksempel 1 ble den ene side av en 7-6 cm tykk lavkarbonstål legert med 4-24 g/cm av et ferrokrom med 70$ Cr. En fortynnet vannopplosning av natriumsilikat ble sproytet på ferrokrompulveret for å binde det sammen. Blokken ble forhåndsoppvarmet til_ca. 649°C. Legeringen ble utfort i to stikk. Brennerne oscillerte med en 3«8 cm amplitude ved l8 perioder per minutt. Bren-nerforholdene var folgendej

Argongass ble brukt i hele systemet. Brennerne 1 og 3 hadde 3.54 m^/time argon gående gjennom dem, mens brenneren 2 hadde 2.83 m-Vtime. Alle brennerne var innelukket i en boks hvorigjennom det strommet 14»2 m^/time argon. I tillegg ble det brukt en etterfolgende gasstrom på 14.2 m-^/time.

I det forste stikket var arbeidshastigheten 1.9 cm/min., og i det annet stikk 9'4cm/min. Brenneravstanden fra pulveret var ca. 1.27 cm. Det forste var ca. 16.5 cm bredt og overflaten var glatt.

I det annet stikk vår det en 1.9 cm overlapping som ga et legerende lag ca. 30 cm bredt. Overflaten var glatt.

Kjemisk analyse tatt i fire punkter tvers over de to stikk

viste krominnhold på 20.1 til l8.7, 18.7 og 17.9 vektprosent. Leger-

ingens gjennomsnittsdybde var 8 mm.

Som vist på fig. 8 Skes de sveipende buers tverrdekning effek-

tivt ved hjelp av tversgående oscillering enten av alle bueelektrodene eller arbeidsstykket eller begge deler. F.eks. kan en dekning på ca. '

3O.5 cm okes til ca. 35.6 cm ved hjelp av en 2.54- cm oscillasjon til hver side av den normale bane.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte til å smelte materiale i overflaten på et metallegeme, hvilket omfatter å holde en flerhet av elektriske buer mellom en elektrode og nevnte overflate, fore en strom av beskyttende gass over elektrodenes bueender og over overflaten som skal smeltes med disse buer,karakterisert vedat buene, som er anordnet i en rekke i et felles plan parallelt med hverandre og som hver ér retningsstabiliserte på kjent måte ved å lede en strom av beskyttende gass sammen med buene gjennom en innsnevret kanal, oscilleres i forhold til hverandre ved energiseringsbuer derved at vekselspenning mater annenhver bue for frembringelse av sammenvirkende magnetiske felt blant nevnte flerhet av buer, idet buer som ligger ved siden av hverandre energiseres henholdsvis av likestrom og vekselstrom.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1,karakterisert ved at et smeltet metall eller metallegering påfores overflaten av metallegemet for smeltingen av overflaten.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 og 2,karakterisert ved at buene står på skrå med en mellomliggende vinkel på mellom 60° og 100° i forhold til blokkens overflate.

4. Fremgangsmåte ifolge krav 1 og 2,karakterisertved at minst en av buene forsynes med en vekselstrom hvis fase er slik at den vil gjensidig virke elektromagnetisk sammen med tilstøt-ende buer.

5. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 4>karakterisertved at elektrodene resiprokeres tvers over arbeidsstykket ved en mekanisk anordning.

6. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 4>karakterisertved at det anvendes tre elektroder som ikke brukes opp og at senterelektroden energiseres av en enfaset vekselstromkilde og de ytre elektroder energiseres ved hjelp av likestrSmkilder med lik polaritet.

7. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 4»karakterisert ved at man anvender fem elektroder og de ytre og senterelektrodene energiseres ved hjelp av likestrom med lik polaritet og de mellomliggende elektroder energiseres fra en felles enfaset vekselstromkilde.

8. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 4>karakterisertved at man anvender fem elektroder hvor de ytre og senterelektroden energiseres av likestromskilder med motsatt polaritet og de mellomliggende elektroder energiseres fra en felles enfaset vekselstromkilde .

9. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 4>karakterisertved at det anvendes seks elektroder som energiseres av en seksfaset vekselstromkilde slik at spenningen over hver bue er 60° ut av fase med den nest tilstotende bue.

10. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 4.karakterisertved at et ytre magnetisk felt anvendes nær de ytre buer og tjener til å motvirke disse buers tendens til å avboyes utover.

11. Apparat for utforelse av fremgangsmåten ifolge krav 1,karakterisert vedminst en tverrgående rad av buebrennere i et innelukke som åpner seg direkte over metallflaten på legemet som skal behandles, idet bueendene på brennerne er anbragt i bueforhold til overflaten, ledningsanordninger til å mate beskyttende gass til innelukkene og brennerne og at en stromforsyningsanordning som er koblet inn mellom brennernes elektroder og metallegemet.

12. Apparat ifolge krav 11,karakterisert vedat det er anordnet et hjelpeinnelukke med anordning til å rette ytterligere skjermende gass mot overflaten når den går ut av boksen.

13. Apparat ifolge krav 11 eller 12,karakterisertved at det er anbragt grafittdemninger på sidene av blokkene for å holde tilbake smeltet metall og å dirigere de beskyttende og skjermende gasser i sideretninger under boksen og huset.

14. Apparat ifolge krav 11, 12 eller 13,karakterisertved at elektrodene er koblet til egne stromkilder som er i et slikt faseforhold til hverandre at de retningsstabile buer resiprokeres over metallegemets overflate ved hjelp av selvindusert magnetisk gjensidig påvirkning.