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DE1258711B - Hard metal welding rod for build-up welding - Google Patents

Hard metal welding rod for build-up welding

Info

Publication number
DE1258711B
DE1258711B DEB81462A DEB0081462A DE1258711B DE 1258711 B DE1258711 B DE 1258711B DE B81462 A DEB81462 A DE B81462A DE B0081462 A DEB0081462 A DE B0081462A DE 1258711 B DE1258711 B DE 1258711B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hard metal
carbide
welding rod
metal
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DEB81462A
Other languages
German (de)
Inventor
Erich Nonninger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebrueder Boehler and Co AG
Original Assignee
Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebrueder Boehler and Co AG filed Critical Gebrueder Boehler and Co AG
Publication of DE1258711B publication Critical patent/DE1258711B/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/067Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds comprising a particular metallic binder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/327Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

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.Hard metal welding rod for build-up welds The invention relates to a hard metal welding rod for build-up welds, especially for armor plating of tool surfaces, in which particles of hard metal carbides in an essentially auxiliary metal made of copper are embedded.

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.Tungsten carbide welding rods for armoring from wear and tear exposed surfaces are known. The crushed hard metal can become in a pipe made of steel or made of copper, brass, aluminum or other metals. Welding rods of this type have the disadvantage that the ratio of hard metal to Embedding metal can only be varied by changing the wall thickness of the pipe. It is therefore necessary to store tubes for the production of such welding rods different wall thicknesses necessary. Another disadvantage is that When welding, the hard metal inside the pipe is not uniform Distributed in the melt of the material of the pipe, which easily results in larger agglomerations from carbide grains can form. As a result, individual grains only are insufficiently embedded in the auxiliary metal phase formed from the pipe material and so can easily break out when used.

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.Similar disadvantages can arise with other known hard metal welding rods result in the auxiliary metal, e.g. B. copper or a copper alloy in the form a soul, while the hard metal, diamond or carbide particles as Enveloping compound are arranged.

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.There are also welding rods known in which hard metal pieces in an auxiliary metal made from elements of the iron group, from copper and containing zinc Alloys or high-silver alloys are embedded. When using however, such welding rods have encountered various difficulties. So kick z. B. in the build-up welding of rods with high-silver alloys as Auxiliary metal shows strong oxide formation so that multi-layer welding is not possible is. With other auxiliary metals occurs as a result of poor wetting of the hard metal insufficient bonding of the hard metal grains in the auxiliary metal phase. From such Armouring, the effective hard metal is easily torn out during use.

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.Another common problem is that the Auxiliary metals when using the carbide grain so heavily smeared that it is ineffective is because the surface of the grain does not even with the to because of the smear processed material comes into contact. All of these drawbacks can occur when using of the hard metal welding rod according to the invention for build-up welds, in particular for armouring of tool surfaces, can be avoided in the case of particles of hard metal carbides are embedded in an auxiliary metal consisting essentially of copper, wherein the welding rod is characterized in that it consists of 25 to 601 / o (% = weight percent) an auxiliary metal of 90 to 95% Cu, 0.4 to 1.5% Sn, 0.1 to 0.3% Si, 0.01 up to 0.03% P, up to 0.01% B, the remainder zinc and 75 to 40% of a sintered hard metal carbide with a grain size of up to 10 mm, the hard metal grains being essentially a have a squat shape.

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.When using the welding rod according to the invention, armouring is used achieved in which an extraordinarily -Ute bond of the hard metal carbide grain is achieved with the auxiliary metal phase. This is probably due to the fact that the auxiliary metal used results in a much better wetting of the grains has carbide hard metal than is the case with the previously used auxiliary metals was the case. The grain is well wetted by the auxiliary metal and shows when the armored with the welding rod according to the invention Tool surfaces no tendency to break out. There is no smearing of the grain. The auxiliary material can be easily worked off, so that again and again new surfaces of hard metal grains be exposed.

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.The auxiliary metal used in the welding rod according to the invention has even more advantages. In this way, pore formation is complete even with a cold base material avoided. This increases the adhesion of the hard metal carbide grains in the auxiliary metal phase improved. The melt flow of the auxiliary metal has a certain plasticity, see above that a favorable distribution of the hard metal carbide grains in the welding rod also in the The armoring laid down is preserved and there are no agglomerations.

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.Grains of sintered hard metal carbides are used because only the sintered hard metal carbides have the required toughness. Cast carbides have too high a hardness and too low bending strength, which leads to a considerable Brittleness leads. Only hard metal carbide grains can be used for the welding rod according to the invention can be used with a substantially stocky grain.

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.Will be a hard metal carbide grain of about 0.5 to 2.5 mm in diameter is used, it is advantageous if the welding rod is made of 50 percent by volume of auxiliary metal and hard metal carbide.

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.When using a grain size of 2.5 to 7 mm, the welding rod should consist of 35 percent by weight auxiliary metal and 65 percent by weight hard metal carbide. The hard metal carbide advantageously consists essentially of tungsten carbide. The hard metal carbide component can also consist of tungsten carbide, preferably in a proportion of at least 50 percent by volume, and from the carbides of molybdenum, Chromium, tantalum, niobium, titanium and zirconium, individually or in groups, combined be.

Claims (5)

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. Claims: 1. Carbide welding rod for build-up welds, in particular for armouring of tool surfaces with particles of hard metal carbides are embedded in an auxiliary metal consisting essentially of copper, thereby characterized in that the welding rod from 25 to 60% of the auxiliary metal from 90 to 95% copper, 0.4 to 1.5% tin, 0.1 to 0.3% silicon, 0.01 to 0.03% phosphorus, up to 0.01% boron, the remainder zinc and 75 to 40% of a sintered hard metal carbide with a Grain size up to 10 mm, the hard metal carbide grains essentially one have a squat shape. 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. 2. Hard metal welding rod according to claim 1, characterized characterized in that it consists of hard metal carbide grains of approximately 50 percent by volume 0.5 to 2.5 mm in diameter and consists of the auxiliary metal. 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. 3. Holding metal welding rod according to claim 1, characterized in that it consists of 65% hard metal carbide grains from about 2.5 to 7 mm in diameter and 35% of the auxiliary metal. 4. Hartmetallschweißstab nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallkarbidkomponente im wesentlichen Wolframkarbid ist. 4. Carbide welding rod according to claims 1 to 3, characterized in that the hard metal carbide component is essentially tungsten carbide. 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 700.5. Hard metal welding rod according to the claims 1 to 3, characterized in that the hard metal component made of tungsten carbide, preferably in a proportion of at least 50 percent by volume, and from the carbides of molybdenum, chromium, tantalum, niobium, titanium and zirconium, individually or in groups, consists. Documents considered: French patent specification No. 1248 700.
DEB81462A 1964-05-06 1965-04-14 Hard metal welding rod for build-up welding Withdrawn DE1258711B (en)

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