DE947010C - Verfahren zum Verschweissen von Hartmetallkarbiden - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verschweißen von Hartmetallkarbiden Die Stoffe, welche die üblichen Sinterhartmetalle aufbauen, wie z. B. die Karbide des Wolframs, Molybdäns, Chroms, Tantals, Niobs, Titans, Zirkons od. dgl., haben eine große Affinität zum Sauerstoff, die sich. beim Verschweißen dieser Karbide mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens störend bemerkbar macht.
• Trotzdem sind vorwiegend zur Herstellung von Flächen mit hohem Verschleißwiderstand derartige Karbide mit zum Teil brauchbaren Ergebnissen verschweißt worden. Ein in qualitativer Hinsicht entscheidender Einfluß eines bestimmten Schweißverfahrens wurde hierbei jedoch nicht beobachtet. In neuerer Zeit ist auch ein Verfahren bekanntgeworden, nach welchem solche Hartauftragungen dadurch hergestellt werden, daß Hartmetallpulver mit Kunstharz als Bindemittel vermengt und zu Stäben und Drähten verarbeitet werden, die sich in der Drahtpistole verspritzen lassen. Hierbei verflüchtigt sich das Kunstharz restlos, so daß nur das Hartmetall auf dem Haftgrund auftrifft.
• Hingegen hat das Verschweißen von Hartmetallkarbiden zur Herstellung von Werkzeugen mit schneidenden Kanten bisher zu durchaus unbefriedigenden Ergebnissen geführt, Es ist zwar im allgemeinen möglich, mit solchen Werkzeugen die Leistungen der üblichen, auf Chrom, Kobalt und Wolfram aufgebauten tropfbaren Hartlegierungen zu übertreffen; jedoch war es bisher nicht möglich, die Leistungen der gesinterten Hartmetalle auch nur annähernd zu erreichen.
• Versuche haben nun ergeben, daß bei der Herstellung von Werkzeugen mit schneidenden Kanten mittels der Lichtbogenschweißung überraschende, annähernd zu den Leistungen der gesinterten Hartmetalle führende Verbesserungen dadurch erzielt werden können, daß die Hartmetallkarbide in einer inerten Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise in Argon oder Helium oder in Gemischen dieser Gase, verschweißt werden. Es können bei diesen Verfahren die gleichen Zusammensetzungen des Schweißgutes wie bei den gesinterten Hartmetallen in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck angestrebt werden. Als Schutzgas ist Argon oder Helium dem Wasserstoff überlegen, weil diese Edelgase infolge ihrer höheren IOniesierungspobentiale die Abschmelzleistung gegenüber Wasserstoff steigern. Außerdem besteht bei Verwendung von Wasserstoff als Schutzgas die Gefahr der Verminderung des Karbidgehaltes in der Schweiße durch Bildung von flüchtigen Kohlenwasserstoffgin.
• Selbstverständlich gehört die Verwendung von Argon oder Helium als Schutzgas bei Hartauftragungen im allgemeinen zum Stande der Technik.
• Es ist wünschenswert, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens über geeignete Schweißelektroden zu verfügen. Verwendet man gesinterte Hartmetallstäbe oder Stäbe, die vorwiegend Hartmetallkarbide mit oder ohne die üblichen Zusätze an Hilfsmetall und mit z. B. Kunstharz als Bindemittel enthalten, als Elektroden bei der Lichtbogenschweißung ohne Anwendung von Schutzgas, so erwärmen sich diese Stäbe infolge ihres höhen spezifischen Widerstandes derart, daß sie weißglühend werden. An den Oberflächen bildet sich ein dicker Belag von Metalloxyden durch den hinzutretenden Luftsauerstoff. Diese Oxyde wirken beim Schweißen störend, und außerdem wird die Qualität des Schweißgutes infolge der Abbrand'verlusbe an leicht oxydierbaren Karbiden, wie vor allem an Karbiden des Wolframs, Titans, Tantals und Niobs, verschlechtert. Ferner wird der Schweißprozeß durch die starke Erwärmung der Stäbe bald unterbrochen, weil sehr große Tropfen von den Elektroden übergehen, die kurzschlußartige Überbrückungen bilden und den Lichtbogen verlöschen.
• Es ist aber möglich, vorwiegend Hartmetallkarbide enthaltende, sich selbst verbrauchende Schweißelektroden von etwa i bis 6 mm Durchmesser erfindungsgemäß in einer Schutzgasatmosphäre dadurch zu verschweißen, daß diese Elektroden nur auf sehr kurze Längen der Stromzufuhr ausgesetzt werden. Hierdurch ist die Möglichkeit einer sehr hohen Strombelastung gegeben. Die Elektroden werden entsprechend ihres Verbrauches mechanisch vorwärts bewegt, wobei als Antriebsmittel in an sich bekannter Weise sowohl das Schutzgas selbst als auch Preßluft oder elektrischer Strom dienen kann. Den Gasen ist insofern als Antriebsmittel der Vorzug zu geben, weil sie gleichzeitig kühlend wirken.
• Ferner können Hartmetallkarbide enthaltende Stäbe als Zusatzdrähte, wie dies bei den Schutzgasschweißverfahren üblich ist, die mit einer Wolfram-oder Kohleelektrode arbeiten, verwendet werden. Dieses Verfahren liefert hervorragende Ergebnisse; ist aber nicht immer anwendbar.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i_. Verfahren zum Verschweißen von Hartmetallkarbiden mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens zur Herstellung von Werkzeugen mit schneidenden Kanten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung annähernd gleicher Leistungen wie mit gesinterten Hartmetallen das Verschweißen der Hartmetallkarbide in einer inerten Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise in Argon oder Helium oder in Gemischen dieser Gase, erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vorwiegend Hartmetallkarbide mit oder ohne die üblichen Zusätze von Hilfsmetall enthaltende Schweißelektroden in einer Schutzgasatmosphäre als sich selbst verbrauchende Elektroden abschmelzen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus Hartmetallkarbiden mit oder ohne die üblichen Zusätze an Hilfsmetall bestehende S@interstäbe oder aus mit einem Bindemittel gebundene derartige Hartstoffe in Form von Stäben in einer Schutzgasatmosphäre mit Hilfe eines mit z. B. Wolfram- oder Kohleelektroden erzeugten Lichtbogens in an sich bekannter Weise verschweißt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6o6 49o, 67o:239; Zeitschrift »Techn. Mitteilungen Krupp«, 1939, S. 22; »Zeitschrift für Schweißtechnik«, 195o, Nr. i, S. 13; Zeitschrift »Materials and Method Manual«, Juni 1947, S. 114; April 1947, S. 86; Zeitschrift »The Welding Journal«, Januar 1949, S. 46, Dezember 1949 S. 1193.