DE1258711B

DE1258711B - Hartmetallschweissstab fuer Auftragsschweissungen

Info

Publication number: DE1258711B
Application number: DEB81462A
Authority: DE
Inventors: Erich Nonninger
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1964-05-06
Filing date: 1965-04-14
Publication date: 1968-01-11

Description

Hartmetallschweißstab für Auftragsschweißungen Die Erfindung betrifft einen Hartmetallschweißstab für Auftragsschweißungen, insbesondere für Rufpanzerungen von Werkzeugflächen, bei dem Teilchen von Hartmetallkarbiden in einem im wesentlichen aus Kupfer bestehenden Hilfsmetall eingebettet sind.
Hartmetall enthaltende Schweißstäbe für die Rufpanzerung von dem Verschleiß ausgesetzten Flächen sind bekannt. Dabei kann sich das zerkleinerte Hartmetall in einem Rohr aus Stahl oder aus Kupfer, Messing, Aluminium oder anderen Metallen befinden. Schweißstäbe dieser Art haben den Nachteil, daß das Verhältnis von Hartmetall zu Einbettungsmetall nur durch Änderung der Wandstärke des Rohres variiert werden kann. Es ist daher für die Herstellung solcher Schweißstäbe eine Lagerhaltung von Rohren verschiedener Wandstärken notwendig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich beim Schweißen das im Inneren des Rohres befindliche Hartmetall nicht gleichmäßig in der Schmelze des Materials des Rohres verteilt, wodurch sich leicht größere Agglomerationen von Hartmetallkörnern bilden können. Dies hat zur Folge, daß einzelne Körner nur ungenügend in der aus dem Rohrmaterial gebildeten Hilfsmetallphase eingebettet sind und so bei Beanspruchung leicht ausbrechen können.
Ähnliche Nachteile können sich bei anderen bekannten Hartmetallschweißstäben ergeben, die das I-Iilfsmetall, z. B. Kupfer oder eine Kupferlegierung, in Form einer Seele enthalten, während die Hartmetall-, Diamant- bzw. Karbidpartikeln als Umhüllungsmasse angeordnet sind.
Es sind ferner Schweißstäbe bekannt, bei denen Hartmetallstücke in einem Hilfsmetall aus Elementen der Eisengruppe, aus Kupfer und Zink enthaltenden Legierungen oder aus hochsilberhaltigen Legierungen eingelagert sind. Bei der Verwendung solcher Schweißstäbe sind aber verschiedene Schwierigkeiten aufgetreten. So tritt z. B. bei der Auftragsschweißung von Stäben mit hochsilberhaltigen Legierungen als Hilfsmetall eine starke Oxydbildung auf, so daß eine Mehrlagenschweißung nicht möglich ist. Bei anderen Hilfsmetallen tritt als Folge einer schlechten Benetzung des Hartmetalls eine mangelhafte Bindung der Hartmetallkörner in der Hilfsmetallphase auf. Aus solchen Rufpanzerungen wird das wirksame Hartmetall beim Einsatz leicht herausgerissen.
Eine weit verbreitete Schwierigkeit besteht ferner darin, daß die Hilfsmetalle beim Einsatz das Hartmetallkorn so stark verschmieren, daß es unwirksam wird, da die Oberfläche des Kornes wegen der Verschmierung gar nicht mit dem zu bearbeitenden Material in Berührung kommt. Alle diese Nachteile können bei Verwendung des erfindungsgemäßen Hartmetallschweißstabes für Auftragsschweißungen, insbesondere für Rufpanzerungen von Werkzeugflächen, vermieden werden, bei dem Teilchen von Hartmetallkarbiden in einem im wesentlichen aus Kupfer bestehenden Hilfsmetall eingebettet sind, wobei der Schweißstab dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus 25 bis 601/o (% = Gewichtsprozent) eines Hilfsmetalls aus 90 bis 95 % Cu, 0,4 bis 1,5 % Sn, 0,1 bis 0,3 % Si, 0,01 bis 0,03 % P, bis 0,01% B, Rest Zink und 75 bis 40% eines gesinterten Hartmetallkarbids mit einer Körnung bis zu 10 mm besteht, wobei die Hartmetallkörner eine im wesentlichen gedrungene Gestalt aufweisen.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Schweißstabes werden Rufpanzerungen erreicht, bei denen eine außerordentlich -Ute Bindung des Hartmetallkarbidkornes mit der Hilfsmetallphase erreicht wird. Das dürfte darauf zurückzuführen sein, daß das verwendete Hilfsmetall eine wesentlich bessere Benetzung für die Körner aus karbidischem Hartmetall aufweist, als es bei den bisher verwendeten Hilfsmetallen der Fall war. Das Korn wird vom Hilfsmetall gut benetzt und zeigt beim Einsatz der mit dem erfindungsgemäßen Schweißstab aufgepanzerten Werkzeugflächen keine Tendenz zum Ausbrechen. Ein Verschmieren des Kornes tritt nicht ein. Das Hilfsmaterial läßt sich leicht abarbeiten, so daß immer wieder neue Oberflächen von Hartmetallkörnern freigelegt werden.
Das bei dem erfindungsgemäßen Schweißstab verwendete Hilfsmetall besitzt noch weitere Vorzüge. So wird auch bei kaltem Grundmaterial eine Porenbildung vollkommen vermieden. Dadurch wird die Haftung der Hartmetallkarbidkörner in der Hilfsmetallphase verbessert. Der Schmelzfluß des Hilfsmetalls besitzt eine gewisse Plastizität, so daß eine günstige Verteilung der Hartmetallkarbidkörner im Schweißstab auch in der niedergelegten Aufpanzerung erhalten bleibt und es nicht zu Agglomerationen kommt.
Es werden Körner von gesinterten Hartmetallkarbiden verwendet, da nur die gesinterten Hartmetallkarbide die erforderliche Zähigkeit besitzen. Gußhartmetalle haben eine zu hohe Härte und zu niedrige Biegebruchfestigkeit, was zu einer erheblichen Sprödigkeit führt. Für den erfindungsgemäßen Schweißstab können nur Hartmetallkarbidkörner mit einem im wesentlichen gedrungenen Korn verwendet werden.
Wird ein Hartmetallkarbidkorn von etwa 0,5 bis 2,5 mm Durchmesser verwendet, ist es vorteilhaft, wenn der Schweißstab aus je 50 Volumprozent Hilfsmetall und Hartmetallkarbid besteht.
Bei Verwendung einer Körnung von 2,5 bis 7 mm soll der Schweißstab aus 35 Gewichtsprozent Hilfsmetall und 65 Gewichtsprozent Hartmetallkarbid bestehen. Das Hartmetallkarbid besteht vorteilhafterweise im wesentlichen aus Wolframkarbid. Die Hartmetallkarbidkomponente kann aber auch aus Wolframkarbid, vorzugsweise in einem Anteil von mindestens 50 Volumprozent, und aus .den Karbiden von Molybdän, Chrom, Tantal, Niob, Titan und Zirkonium, einzeln oder zu mehreren, zusammengesetzt sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Hartmetallschweißstab für Auftragsschweißungen, insbesondere für Aufpanzerungen von Werkzeugflächen, bei dem Teilchen von Hartmetallkarbiden in einem im wesentlichen aus Kupfer bestehenden Hilfsmetall eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstab aus 25 bis 60 % des Hilfsmetalls aus 90 bis 95 % Kupfer, 0,4 bis 1,5 % Zinn, 0,1 bis 0,3 % Silizium, 0,01 bis 0,03 % Phosphor, bis 0,01%Bor, Rest Zink und 75 bis 40% eines gesinterten Hartmetallkarbids mit einer Körnung bis zu 10 mm besteht, wobei die Hartmetallkarbidkörner im wesentlichen eine gedrungene Gestalt aufweisen.
2. Hartmetallschweißstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zu je 50 Volumprozent aus Hartmetallkarbidkörnern von etwa 0,5 bis 2,5 mm Durchmesser und aus dem Hilfsmetall besteht.
3. Haitmetallschweißstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zu 65% aus Hartmetallkarbidkörnern von etwa 2,5 bis 7 mm Durchmesser und zu 35% aus dem Hilfsmetall besteht.
4. Hartmetallschweißstab nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallkarbidkomponente im wesentlichen Wolframkarbid ist.
5. Hartmetallschweißstab nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallkomponente aus Wolframkarbid, vorzugsweise in einem Anteil von mindestens 50 Volumprozent, und aus den Karbiden von Molybdän, Chrom, Tantal, Niob, Titan und Zirkonium, einzeln oder zu mehreren, besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1248 700.