DD263480A1 - Verfahren zum wig-auftragsschweissen von stahlkoerpern kleiner abmessungen - Google Patents

Abstract

Das Verfahren ist bei Maschinenkleinbauteilen mit durch ueberhitzungsgefaehrdeten Kanten, beispielsweise bei Haemmerbacken und Kittabstreifer, anwendbar. Erfindungsgemaesz werden die Stahlkoerper mit galvanisch aufgebrachter Kupferschicht, mit einer Dicke von mindestens 5 mm versehen und vor dem Auftragsschweiszen bis zum vollstaendigen Farbumschlag der Kupferschicht erwaermt.{WIG-Auftragsschweiszung; kleine Abmessungen; Stahlkoerper; Maschinenbaukleinteile; Kantenschutz; Kupferschutzschicht, galvanisch aufgebracht; Verzunderung, ueberhitzungsgefaehrdet}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum WIG-Auftragsschweißen von Stahlkörpern, wie Maschinenbaukleinteilen, an denen während des Schweißens ein Wärmestau und damit eine Verzunderung auftritt und für die bisher das WIG-Auftragsschweißen nicht eingesetzt werden konnte. Besonders geeignet ist das Verfahren bei Hämmerbackenkörporn für Hämmermaschinen, mit denen Wolfram und Molybdänstäbe bearbeitet werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Beim WIG-Auftragsschweißen werden Kleinteile auf eiwa 300°C vorgewärmt und im warmen Zustand unter Einsatz des aufgeführten Verfahrens auftragsgeschweißt.

Infolge der Lichtbogenwärme erreichen die Teile innerhalb kürzester Zeit Weißglut und beginnen besonders an den Kanten zu verzundern. Beim Aufschweißen dor Kanten oder Ecken muß der Zunder aufgeschmolzen werder· und es besteht die Gefahr, daß er in das Schmelzbad eiiigespült wird und zu Fehlstellen führt.

Der Aufbau derZunderschichten beginnt bereits bei der Vorwärmung ohne Schutzgasspülung, die Teile können dann bereits bei der Auflage auf den Schwnißtisch infolge unzureichendem elektrischen Kontakt Schwierigkeiten bereiten.

Der Lichtbogen wird in diesen Fällen unstabil gezündet, was bei empfindlichen Kleinteilen bereits zum Ausschuß führen kann.

Aus der DE-PS 2004738 sind Zwischenschichten, wie Chrom, Nickel, Kobalt oder Wolfram bekannt, die durch einen galvanischen Prozeß mit dem Ziel einer Vermischungshemmung in dor Schweißübergangszone aufgebracht werden.

Diese Schichten haben den Nachteil, daß während des Aufwärm- und Schweißprozesses der Sauerstoff der Luft zu fest anhaftenden Zunderschichten führt, die infolge des nicht reduzierenden Schutzgases in das Schweißgut eingeschmolzen werden und Fehlstellen erzeugen. Obwohl aus der Literatur Chrom- und Nickelschicruen als besonders geeignet erscheinen, führten die praktischen Versuche von galvanisch angetragenen Chrom- oder Nickelschichten zu starker Verzunderung.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein effektives materialsparendes Verfahren zu finden, um an Maschinenbaukleinteilon komplizierter Form verschleißfeste Schichten, beispielsweise Kobaltlegierungen durch WIG-Auftragsschweißen, aufzubringen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch Lichtbogenerwärmung entstehende Verzunderung an wärmestaugefährdeten Kanten bei kompliziert geformten kleinen Stahlkörpern, beispielsweise Hämmerbacken, zu verbinden, und eine gute Kontaktgabe bis zu dünnen Kanten zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Stahlkörper kleiner Abmessung vor dem Vorwärmen und dem WIG-Auftragsschweißen mit einer galvanischen Kupferschicht versehen werden. ZweckmäßigerweisQ wird die Kupferschicht in einer Schichtdicke von 5 bis 15μπι aufgebracht.

Überraschenderweise wurden die Verzunderungsprobleme durch diese galvanisch aufgetragene Kupferschutzschicht gelöst.

Dünne Kanten sind durch die Verzunderung besonders gefährdet. Im galvanischen Bad tritt an diesen Kanten die größte Stromdichte und damit auch die stärkste Abscheidung auf, so daß diese Kanten durch stärkere Kupferschichten als der übrige Stahlkörper geschützt sind.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Kupferschicht bei ausreichender Erwärmung im Vorwärmofen ein Farbumschlag aufweist.

Während Her Auftragssciiweißung wird dadurch vom SchweilSioil ein sofortiger Kontakt z'jm elektrisch leitenden Schwenktisch ermöglicht, ohne daß ζ. B. durch Kupferplatten eine zu starke Wärmeableitung erfolgt.

Die Kupferschutzschicht ermöglicht damit ein freies Manipulieren des aufzuschweißenden Teiles und die Schutzwirkung des Argonstromes kann z. B. bei geeigneten Teilen mit weit herausstellende! Elektrode voll zum Schutz des Schmelzbades genutzt werden.

Durch die Kupferschutzschicht und die daraus bedingte Manipulierung ist es möglich, sehr teure, hochwirksame Auftragsschweißwerkstoffe, Kobaltlegierungen materialsparend einzusetzen.

Es ist damit möglich, billige, leicht zu bearbeitende Materialgrundkörper einzusetzen und sie durch Aufschweißen zu veredeln.

Es ist weiterhin möglich, Auftragsschweißungen an Altteilen auszuführen, die bisher durch Verzunderung -erworfen werden mußten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert

Fig. 1: zeigt einen Hämmerba^kenkörper

Fiß.2: zeigt einen Kittabstreifer

Mittels Schlagbacken werden auf Hämmermaschinen Stäbe im vorgewärmten Zustand gestreckt und verfestigt. Die Hämmerbacken bestehen aus hochwarmfesten Materialien, die eine hohe Schlagzähigkeit aufweisen müssen. Diese Teile stellen für die Fertigung von hochschmelzenden Metallen, wie Wolfram und Molybdän, Verschleißteile dar, die einen hohen Aufwand an Zerspanungskapazität binden.

Der Hämmerbackengrundkörper 1 aus Kohlenstoffstahl ist mit einer rinnenförmigen Längsnut versehen, an deren oberen Abschluß sich die überhitzungsgefährdeten Kanten 2 befinden und in die Längsnut wird durch WIG-Auftragsschweißung mehrlagig das Auftragsmaterial 3 eingebracht.

Die Abmessungon sind so gehalten, daß die Seiten- und Längsflächen während einer WIG-Auftragsschweißung frei quer- und längsschrumpfen können.

Vor der Schweißung werden die Teile gereinigt und im galvanischen Bad mit einer Kupferschicht versehen.

Die überhitzungsgefährdeten Kanten werden durch hohe Stromkonzentration mit einer stärkeren Kupferschutzschicht versehen.

Anschließend werden die Teile in einem Ofen solange vorgewärmt (etwa 2 Stunden bei 300°C), bis der vollständige Farbumschlag der Kupferschicht erfolgte.

Danach wird die Schweißung mit einer Kobaltlegierung in einer Vielzahl von Lagen mit einer Wolf rpmelektrode mi: 3 mm Durchmesser des Gauteils gegeben.

Die rinnenförmige Längsnut wirkt während der Schweißung als Gasschutz, damit kann die herausragende Elektrode gut manipuliert werden, und es ist eine günstige Kantenaufschmelzung möglich. Nach der Schweißung und dem darauffolgänden Nachwärmen der Teile kann die Kupferoxydschicht durch Bürsten problemlos entfernt werden.

Ebenso pule Erfolge wurden beim Kittabstreifer, dessen Kanten einem besonderen Verschleiß unterliegen, erzielt. Auch bei diesen Teilen tritt an den Kanten die ÜberhiUungsgefahr auf. Diese Kanten werden im galvanischen Bad mit einer stärkeren Kupferschutzschicht als das übrige Teil versehen und anschließend ebenso wie die Hämmerbacken behandelt.

Claims (2)

1. Verfahren zum WIG-Auftragsschweißen von Stahlkörpern kleiner Abmessung unter Verwendung von Zwischenschichten, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Erwärmen und WIG-Auftragsschweißen die Stahlkörper mit einer galvanischen Kupferschicht versehen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschicht eine Schichtdicke von 5-15 pm aufweist.

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