[go: up one dir, main page]

DE3905684A1 - Build-up welding process - Google Patents

Build-up welding process

Info

Publication number
DE3905684A1
DE3905684A1 DE19893905684 DE3905684A DE3905684A1 DE 3905684 A1 DE3905684 A1 DE 3905684A1 DE 19893905684 DE19893905684 DE 19893905684 DE 3905684 A DE3905684 A DE 3905684A DE 3905684 A1 DE3905684 A1 DE 3905684A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wire
hot
hot wire
laser
controlled
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Withdrawn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
DE19893905684
Other languages
German (de)
Inventor
Ulrich Prof Dr Ing Draugelates
Belkacem Dr Ing Bouaifi
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.)
Draugelates Ulrich Prof Dr-Ing 3380 Goslar De
Original Assignee
Draugelates Ulrich Prof Dr-Ing 3380 Goslar De
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 Draugelates Ulrich Prof Dr-Ing 3380 Goslar De filed Critical Draugelates Ulrich Prof Dr-Ing 3380 Goslar De
Priority to DE19893905684 priority Critical patent/DE3905684A1/en
Publication of DE3905684A1 publication Critical patent/DE3905684A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0086—Welding welding for purposes other than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1423—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the flow carrying an electric current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1093—Consumable electrode or filler wire preheat circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

The invention relates to a build-up welding process in which the melting of the parent material is effected by a guided energy beam, while the coating material is fed in the form of a wire or two wires (hot wire) trailing the energy beam and is heated in direct current passage by means of the hot-wire principle directly under melting temperature. To improve the process, it is proposed that a laser or electron beam be used as energy beam, and that, to conduct the process in a stable manner, at least the geometric allocation of hot wire and laser or electron beam, the hot-wire feed as well as the hot-wire current source be synchronised and coordinated by process computer control in accordance with a predetermined process sequence to produce coatings with a layer thickness < 3 mm and a dilution < 10%.

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftragschweißverfahren, bei dem das Anschmelzen des Grundwerkstoffes durch einen geführten Energie­ strahl erfolgt, während der Beschichtungswerkstoff in Form eines Drahtes oder zweier Drähte (Heißdraht) im Nachlauf des Energie­ strahls zugeführt und im direkten Stromdurchgang mit Hilfe des Heißdrahtprinzips unmittelbar unter Schmelztemperatur aufge­ heizt wird.The invention relates to a cladding process, in which the Melting of the base material through a guided energy beam takes place while the coating material is in the form of a Wire or two wires (hot wire) in the wake of the energy beam supplied and in direct current passage with the help of Hot-wire principle applied immediately below the melting temperature is heated.

Bekannt ist ein Auftragschweißverfahren als Plasma-Heißdraht- Auftragschweißen, bei dem das Anschmelzen des Grundwerkstoffes durch einen oszillierenden, mit nicht abschmelzender Elektrode arbeitenden Plasmabrenner mit übertragenem Lichtbogen erfolgt. Der Grundgedanke dieses PHA-Verfahrens ist die Trennung des An­ schmelzens des Grundwerkstoffes und des Schmelzens des Zusatz­ werkstoffes zum Auftragschweißen. Bedingt durch die Trennung der zum Auftragschweißen erforderlichen Funktionen ist im Verhältnis zu anderen Verfahren ein geringerer Energiebetrag zum Anschmelzen des Grundwerkstoffes erforderlich. Dadurch kann der Plasmabrenner mit verhältnismäßig geringer Energie betrieben werden, was sich günstig auf die Ausbildung des Gefüges von Grundwerkstoff und Plattierung sowie auf die Breite der Wärmeeinflußzone auswirkt. Einbrandtiefe und Auftragdicke lassen sich unabhängig voneinander über den Plasmastrom und die Heißdrahtleistung und -zufuhr variieren. A cladding process is known as a plasma hot wire Deposition welding, where the base material melts through an oscillating, with non-melting electrode working plasma torch with transmitted arc. The basic idea of this PHA process is the separation of the An melting the base material and melting the additive material for cladding. Due to the separation of the The functions required for cladding are in proportion for other processes, a lower amount of energy for melting of the base material is required. This allows the plasma torch operated with relatively low energy, which is favorable to the formation of the structure of base material and Plating as well as the width of the heat affected zone. Penetration depth and application thickness can be independent of each other about the plasma flow and the hot wire power and supply vary.  

Bei herkömmlichen Verfahren mit großen Einbränden, großen Auf­ mischungsgraden und Abbränden der Legierungselemente kann ein Ausgleich der Legierungszusammensetzung der Auftragschweißung nur durch ein Überlegieren des Beschichtungswerkstoffes erreicht werden. Andernfalls ist es notwendig, durch mehrere Lagen die gewünschten Eigenschaften an der Oberfläche einzustellen. Da beim PHA-Verfahren nur ein geringer Abbrand auftritt und die Aufmischung auf sehr kleine Werte eingestellt werden kann, wer­ den die gewünschten Eigenschaften der Auftragschweißung häufig bereits in der ersten oder zweiten Lage erreicht.In conventional processes with large penetrations, large open degrees of mixing and burning of the alloying elements can occur Compensation of the alloy composition of the surfacing only achieved by overlaying the coating material will. Otherwise it is necessary to pass through several layers desired properties on the surface. There only a slight burn occurs in the PHA process and the Mixing can be set to very small values, who often the desired properties of build-up welding already reached in the first or second position.

Die mit dem eingangs erläuterten Auftragschweißverfahren herge­ stellten Verbundsysteme aus einem mechanisch festen metallischen Grundwerkstoff und einer metallischen Schutzschicht mit gegen­ über dem Grundwerkstoff erhöhter Beständigkeit finden insbesonde­ re bei korrosions-, oxidations- und verschleißbeanspruchten Bau­ teilen Anwendung.Herge with the cladding process explained above made composite systems from a mechanically strong metallic Base material and a metallic protective layer with against above the base material with increased resistance re in construction subject to corrosion, oxidation and wear share application.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochleistungs- Schweißverfahren zu schaffen, mit dem Verbundsysteme aus einem mechanisch festen metallischen Grundwerkstoff und einer metalli­ schen Schutzschicht mit gegenüber dem Grundwerkstoff erhöhter Be­ ständigkeit gegen Korrosions-, Oxidations- und Verschleißbean­ spruchungen hergestellt werden können.The invention has for its object a high performance To create welding processes with the composite systems from one mechanically strong metallic base material and a metalli protective layer with increased Be compared to the base material resistance to corrosion, oxidation and wear beans spells can be made.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Energiestrahl ein Laser- oder Elektronenstrahl verwendet wird, und daß zu einer stabilen Prozeßführung zumindest die geometri­ sche Zuordnung von Heißdraht und Laser- oder Elektronenstrahl, der Heißdraht-Vorschub sowie die Heißdraht-Stromquelle nach Maßgabe eines vorgegebenen Prozeßablaufes prozeßrechnergesteuert zeitlich abgestimmt und koordiniert werden zur Herstellung von Schichten mit einer Lagendicke < 3 mm und einer Aufmischung < 10%.This object is achieved according to the invention in that as Energy beam a laser or electron beam is used and that for a stable process control at least the geometri categorization of hot wire and laser or electron beam, the hot wire feed as well as the hot wire power source In accordance with a given process flow controlled by the computer be timed and coordinated for the production of  Layers with a layer thickness <3 mm and a mixture <10%.

Zur Erzielung einer stabilen Prozeßführung werden die verfahrens­ technischen Parameter mit Hilfe eines Prozeßrechners und einer entsprechenden Software-Entwicklung optimal aufeinander abge­ stimmt. Bedingt durch den Einsatz des Heißdraht-Zusatzes ist eine Steigerung der Abschmelzleistung und eine Verbesserung der Qualität der Auftragschweißungen erzielbar, ohne die Wärmeein­ bringung in den Grundwerkstoff zu erhöhen. Hierbei lassen sich Einbrandtiefe und Auftragschichtdicke getrennt voneinander über den Laser- bzw. Elektronenstrahl und die Heißdraht-Leistung und -zufuhr variieren.The procedures are used to achieve stable process control technical parameters with the help of a process computer and a corresponding software development optimally coordinated Right. Is due to the use of the hot wire additive an increase in the deposition rate and an improvement in the Quality of the surfacing can be achieved without the heat increase in the base material. Here you can Penetration depth and layer thickness separately from each other the laser or electron beam and the hot wire power and - supply vary.

Beim Laserstrahl-Schweißen hängt die Energieumsetzung davon ab, welcher Anteil der auf den Grundwerkstoff auftreffenden Strahl­ energie absorbiert und in Wärme umgewandelt wird bzw. infolge von Reflexion für den Erwärmungsvorgang unwirksam bleibt. Der Laserstrahl-Wirkungsgrad hängt in erster Linie vom Reflexions­ vermögen des zu schweißenden Grundwerkstoffs ab, ist meist sehr schlecht und liegt in der Regel bei etwa 10% . Die Steigerung der Leistungsfähigkeit des Laserstrahl-Schweißverfahrens und da­ mit seiner Wirtschaftlichkeit ist - unter Gewährleistung einer hohen Schichtqualität - mit der Erhöhung der Abschmelzleistung durch die Einführung der Heißdraht-Technik verbunden. Es hat sich gezeigt, daß durch die Kombination des Laserstrahls mit der Heißdraht-Technik eine Steigerung der Abschmelzleistung um ca. 90% möglich ist, wobei das Verbundsystem allen Anforderungen an die mechanisch-technologischen Eigenschaften und die Beständig­ keit gegen Korrosion, Oxidation oder Verschleiß genügt. In laser beam welding, the energy conversion depends on the proportion of the beam impinging on the base material that is absorbed and converted into heat or remains ineffective for the heating process due to reflection. The laser beam efficiency primarily depends on the reflectivity of the base material to be welded, is usually very poor and is usually around 10%. Increasing the efficiency of the laser beam welding process and there is with its cost - the hot-wire technique of increasing the deposition rate by introducing connected - by maintaining a high film quality. It has been shown that the combination of the laser beam with the hot wire technology enables an increase in the melting rate by approximately 90%, the composite system meeting all requirements for the mechanical-technological properties and the resistance to corrosion, oxidation or wear .

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft wenn zusätzlich die Laser­ strahl-Fokussierung, eine Pendelbewegung des Laser- oder Elektro­ nenstrahles und/oder des Werkstückes, die Werkstückführung, eine Gasversorgung zum Schutz des Schmelzbades, eine Heißdraht-Was­ serkühlung und/oder der Heißdraht-Vorschub prozeßrechner­ gesteuert werden.According to the invention it is advantageous if in addition the laser beam focusing, a pendulum movement of the laser or electric beam and / or the workpiece, the workpiece guide, a Gas supply to protect the weld pool, a hot wire was cooling and / or the hot wire feed process computer to be controlled.

Besonders günstige Eigenschaften der Auftragschweißungen in Bezug auf die Schichtreinheit und Fehlerfreiheit werden dann erzielt, wenn neben der optimalen Fokussierung des Laserstrahls die geome­ trische Anordnung der Heißdrähte mit einem Anstellwinkel von 20 bis 40°, einem Abstand zwischen Laserstrahl und Drahtkreu­ zungspunkt von 0 bis 4 mm, einem Winkel zwischen den Heißdrähten von 30 bis 60° und einer freien Heißdrahtlänge von insgesamt 200 mm vorgenommen wird.Particularly favorable properties of the surfacing in relation to on the layer cleanliness and freedom from defects are then achieved if in addition to the optimal focusing of the laser beam, the geome trical arrangement of the hot wires with an angle of attack of 20 to 40 °, a distance between the laser beam and wire cross point of 0 to 4 mm, an angle between the hot wires from 30 to 60 ° and a total free hot wire length 200 mm is made.

Zur Sicherstellung eines stabilen Schweißvorgangs soll eine Be­ einflussung des Laserstrahls durch die Entstehung eines Licht­ bogens zwischen den Heißdrähten vermieden werden. Daher ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn im Heißdraht-Stromkreis mit einer Arbeitsspannung von 10 bis 25 V gearbeitet wird.To ensure a stable welding process, a Be influence of the laser beam by the generation of light arc between the hot wires can be avoided. Therefore, it is According to the invention expedient if in the hot wire circuit a working voltage of 10 to 25 V is worked.

Die genaue Justierung des Drahtkreuzungspunktes relativ zum La­ ser- bzw. Elektronenstrahl wird durch eine entsprechende Mechanik in der Heißdraht-Zufuhreinrichtung ermöglicht. Hierdurch kann eine definierte Verlagerung des Drahtkreuzungspunktes während des Schweißprozesses eine Optimierung der geometrischen Zuordnung von Heißdrähten und Laserstrahl vorgenommen werden.The exact adjustment of the wire crossing point relative to the La The corresponding electron beam is generated by appropriate mechanics in the hot wire feeder. This can a defined displacement of the wire crossing point during the Welding process an optimization of the geometric assignment of Hot wires and laser beam can be made.

Für die Zuführung der beiden vorzugsweise auf zwei Dornspulen ge­ wickelten Heißdrähte dienen erfindungsgemäß eine Drahtvorschub­ einheit mit Regelung, zwei Richtwerke und eine Drahtzuführung. For the supply of the two ge preferably on two mandrel coils According to the invention, wound hot wires are used for wire feed Control unit, two straighteners and a wire feeder.  

Ein vorzugsweise verwendeter Vier-Rollenantrieb erlaubt eine stu­ fenlose Drahtgeschwindigkeit bis zu 20 m/min.A preferably used four-roller drive allows a stu seamless wire speed up to 20 m / min.

Zur Gewährleistung einer genauen und reproduzierbaren Zuführung der Drähte wird erfindungsgemäß zwischen Dornspule und Drahtvor­ schubgerät ein Zwei-Ebenen-Richtwerk eingesetzt, das eine Richt­ genauigkeit von 10 mm Durchbiegung auf 1 m Drahtlänge erlaubt.To ensure accurate and reproducible feeding the wire is according to the invention between mandrel and wire vorvor pusher uses a two-level straightening unit, which Accuracy of 10 mm deflection on 1 m wire length allowed.

Fig. 1 zeigt eine schematische Konzeptdarstellung zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das System erlaubt über die menügeführte Eingabe der Parameterdaten die Steuerung der Anlagenfunktionen im programmierten zeitlichen Verlauf des Auf­ tragschweißprozesses sowie die Regelung und Überwachung einzelner Prozeßgrößen nach vorgegebenen Sollwerten. Fig. 1 shows a schematic conceptual representation for implementing the method according to the invention. Via the menu-driven input of the parameter data, the system enables the system functions to be controlled in the programmed course of the build-up welding process, as well as the regulation and monitoring of individual process variables according to specified setpoints.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows an apparatus for performing the inventive method.

Mit 1 ist eine handelsübliche Lasereinrichtung bezeichnet, die einen Strahlanalysator sowie eine Strahlumlenkung umfaßt. Mit 2 ist der Laserstrahl bezeichnet. Ein Werkstück 3 liegt auf einem gesteuerten Kreuzsupport 4. Die beiden Heißdrähte sind mit 5 bezeichnet. Diese Heißdrähte weisen gegenüber der Ebene des Werkstückes 3 einen Anstellwinkel α auf (siehe Fig. 2) und schließen zwischen sich einen Winkel β ein (siehe Fig. 1). Fig. 2 läßt erkennen, daß der Abstand zwischen Laserstrahl 2 und dem Drahtkreuzungspunkt 6 Null ist. Fig. 2 läßt ferner eine Justiereinrichtung 7 erkennen, wobei die eingezeichneten Pfeile deutlich machen, daß durch diese Justiervorrichtung der Drahtkreuzungspunkt 6 gegenüber dem Laserstrahl 2 justiert wer­ den kann. 1 with a commercial laser device is referred to, which comprises a beam analyzer and a beam deflection. The laser beam is designated by 2 . A workpiece 3 lies on a controlled cross support 4 . The two hot wires are labeled 5 . These hot wires have an angle of attack α with respect to the plane of the workpiece 3 (see FIG. 2) and form an angle β between them (see FIG. 1). Fig. 2 shows that the distance between the laser beam 2 and the wire crossing point 6 is zero. Fig. 2 also shows an adjusting device 7 , the arrows shown make it clear that the wire crossing point 6 can be adjusted with respect to the laser beam 2 by this adjusting device.

Claims (16)

1. Auftragschweißverfahren, bei dem das Anschmelzen des Grund­ werkstoffes durch einen geführten Energiestrahl erfolgt, während der Beschichtungswerkstoff in Form eines Drahtes oder zweier Drähte (Heißdraht) im Nachlauf des Energie­ strahls zugeführt und im direkten Stromdurchgang mit Hilfe des Heißdrahtprinzips unmittelbar unter Schmelztemperatur aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Energie­ strahl ein Laser- oder Elektronenstrahl verwendet wird, und daß zu einer stabilen Prozeßführung zumindest die geometri­ sche Zuordnung von Heißdraht und Laser- oder Elektronen­ strahl, der Heißdraht-Vorschub sowie die Heißdraht-Strom­ quelle nach Maßgabe eines vorgegebenen Prozeßablaufes prozeßrechnergesteuert zeitlich abgestimmt und koordiniert werden zur Herstellung von Schichten mit einer Lagendicke < 3 mm und einer Aufmischung < 10%.1. cladding process, in which the base material is melted by a guided energy beam, while the coating material is supplied in the form of a wire or two wires (hot wire) in the wake of the energy beam and is heated in the direct current passage with the help of the hot wire principle directly below the melting temperature, characterized in that a laser or electron beam is used as the energy beam, and that for a stable process control at least the geometrical assignment of hot wire and laser or electron beam, the hot wire feed and the hot wire current source according to a given process flow Process computer-controlled, timed and coordinated for the production of layers with a layer thickness <3 mm and a mixture <10%. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ sätzlich die Laserstrahl-Fokussierung prozeßrechnergesteuert ist.2. The method according to claim 1, characterized in that to In addition, the laser beam focusing is controlled by the process computer is. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Pendelbewegung des Laser- oder Elektro­ nenstrahles und/oder des Werkstückes prozeßrechnergesteuert ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in addition a pendulum movement of the laser or electro process controlled by a beam and / or the workpiece is.   4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Werkstückführung prozeßrechnergesteuert ist.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in addition the workpiece guidance is controlled by the process computer is. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Gasversorgung zum Schutz des Schmelzbades prozeßrechnergesteuert ist.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that in addition a gas supply for protection the melt pool is process computer controlled. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Heißdraht-Wasserkühlung prozeßrechnergesteuert ist.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that additionally a hot wire water cooling is process computer controlled. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Heißdraht-Vorschub pro­ zeßrechnergesteuert ist.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the hot wire feed per is computer controlled. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißdraht unter einem Anstellwin­ kel (α) von 20 bis 40°, vorzugsweise 25°, bezogen auf die Ebene des Grundwerkstoffes, zugeführt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the hot wire under an Anstellwin angle ( α ) of 20 to 40 °, preferably 25 °, based on the level of the base material, is supplied. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Zufuhr von zwei Heißdrähten ein Abstand zwischen Laserstrahl und Drahtkreuzungspunkt von 0 bis 4 mm, vorzugsweise 0 mm, gewählt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that with a supply of two hot wires a distance between the laser beam and the wire crossing point of 0 to 4 mm, preferably 0 mm, is selected. 10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine defi­ nierte Verlagerung des Drahtkreuzungspunktes.10. The method according to claim 9, characterized by a defi nier displacement of the wire crossing point. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Zufuhr von zwei Heißdrähten ein zwischen diesen eingeschlossener Winkel (β) von 30 bis 60°, vorzugsweise 45°, gewählt wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an angle ( β ) between 30 and 60 °, preferably 45 °, is chosen between two hot wires when they are supplied. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung einer freien Heißdrahtlänge von insgesamt etwa 200 mm.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized by the use of a free length of hot wire of a total of about 200 mm. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Heißdraht-Stromkreis mit einer Ar­ beitsspannung von 10 bis 25 V gearbeitet wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that in the hot wire circuit with an Ar working voltage of 10 to 25 V. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heißdraht auf seinem Vorschubweg gerichtet wird.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that each hot wire is on its feed path is judged. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Heißdraht Fülldrähte oder Massiv­ drähte verwendet werden.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that as hot wire cored wire or solid wires are used. 16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) Ein einer Drahtspule nachgeordnetes Zwei-Ebenen-Richt­ werk zur Erzielung einer hohen Richtgenauigkeit der Heißdrähte (5);
  • b) eine dem Richtwerk nachgeschaltete Drahtvorschubein­ richtung mit Regelung;
  • c) eine in der Heißdraht-Zuführeinrichtung vorgesehene Justiereinrichtung (7) zur Justierung des Drahtkreu­ zungspunktes (6) relativ zum Laser- bzw. Elektronen­ strahl (2).
16. Device for performing the method according to one of the preceding claims, characterized by the following features:
  • a) A two-level straightening mechanism arranged downstream of a wire spool to achieve a high level of accuracy of the hot wires ( 5 );
  • b) a wire feeder downstream of the straightener with control;
  • c) in the hot wire feed device provided adjusting device ( 7 ) for adjusting the wire cross point ( 6 ) relative to the laser or electron beam ( 2 ).
DE19893905684 1989-02-24 1989-02-24 Build-up welding process Withdrawn DE3905684A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19893905684 DE3905684A1 (en) 1989-02-24 1989-02-24 Build-up welding process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19893905684 DE3905684A1 (en) 1989-02-24 1989-02-24 Build-up welding process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3905684A1 true DE3905684A1 (en) 1990-08-30

Family

ID=6374803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19893905684 Withdrawn DE3905684A1 (en) 1989-02-24 1989-02-24 Build-up welding process

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3905684A1 (en)

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578227A (en) * 1996-11-22 1996-11-26 Rabinovich; Joshua E. Rapid prototyping system
US5789720A (en) * 1992-12-30 1998-08-04 Westinghouse Electric Corporation Method of repairing a discontinuity on a tube by welding
US5998758A (en) * 1996-08-20 1999-12-07 Mta Automation Ag Laser soldering head in an automatic soldering installation
US6144008A (en) * 1996-11-22 2000-11-07 Rabinovich; Joshua E. Rapid manufacturing system for metal, metal matrix composite materials and ceramics
EP1127651A1 (en) * 2000-02-07 2001-08-29 General Electric Company Method and apparatus for increasing cladding or welding rates
US6427579B1 (en) 1999-07-30 2002-08-06 Unisia Jecs Corporation Piston of internal combustion engine and method of producing same
US6441338B1 (en) 1999-04-19 2002-08-27 Joshua E. Rabinovich Rapid manufacturing of steel rule dies and other 3-dimensional products, apparatus, process and products
US6521861B2 (en) 2000-02-07 2003-02-18 General Electric Company Method and apparatus for increasing welding rate for high aspect ratio welds
EP1157770A3 (en) * 2000-05-26 2003-05-14 Sikora GmbH Laser brazing head
WO2003043773A1 (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for free-forming of metal structures
EP1454703A1 (en) * 2003-02-03 2004-09-08 ROLLS-ROYCE plc Laser deposition
WO2005007334A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-27 Mtu Aero Engines Gmbh Method and device for laser-welding structural parts by means of a wire and inductive preheating
GB2410714A (en) * 2004-02-07 2005-08-10 Aquasium Technology Ltd Manufacturing three-dimensional products using build-up electron beam welding
GB2418166A (en) * 2004-09-15 2006-03-22 Rolls Royce Plc Component fabrication using electron beam deposition welding
EP1800789A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Process and device for joining at least two workpieces with laser beam and filler material, the latter used as contact element for guiding along the joining line
US20090304497A1 (en) * 2006-01-28 2009-12-10 Mtu Aero Engines Gmbh Guide blade segment of a gas turbine and method for its production
US20100233508A1 (en) * 2006-05-10 2010-09-16 Edag Gmbh & Co. Kgaa Energy beam brazing or welding of components
US7851984B2 (en) 2006-08-08 2010-12-14 Federal-Mogul World Wide, Inc. Ignition device having a reflowed firing tip and method of construction
DE102010027086A1 (en) * 2010-07-13 2012-01-19 Schweißtechnische Lehr u. Versuchsanstalt SLV Hannover Zweigniederlassung der GSI - Ges. f. Schweißtechnik International mbH Device useful for feeding a welding wire into a pulsed laser beam welding system, comprises welding wire, handle part with finger rests for finger guide, wire reel, wire feeding device, straightening device, push button and hose for wire
CN102756204A (en) * 2012-07-13 2012-10-31 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 Wire filling machining device for rapidly forming electron beam
US8334475B2 (en) 2008-11-04 2012-12-18 Rabinovich Joshua E Process for energy beam solid-state metallurgical bonding of wires having two or more flat surfaces
WO2014020427A3 (en) * 2012-08-03 2014-03-27 Lincoln Global, Inc. Method and system of edging cladding operation
DE102013225490A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Oscillating welding process
AT515465A1 (en) * 2013-12-20 2015-09-15 Oberösterreichisches Laserzentrum E V Generate 3D parts from metal wires using laser radiation
WO2017145502A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 Mitsubishi Electric Corporation System and method for depositing metal to form three-dimensional part
US9796042B2 (en) 2013-08-08 2017-10-24 GM Global Technology Operations LLC Material joining head assembly
CN107442941A (en) * 2017-09-04 2017-12-08 南京理工大学 A kind of aluminum alloy twin-wire laser gain material manufacture method
US20180272453A1 (en) * 2012-07-06 2018-09-27 Lincoln Global, Inc. Method and system of using a consumable and a heat source with a weld puddle
DE102017206843A1 (en) * 2017-04-24 2018-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Change in performance when wobbling
CN111299837A (en) * 2019-11-27 2020-06-19 北京工业大学 Efficient laser additive manufacturing method based on wire thermal conduction welding
DE102019129379A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Sklt Strahlkraft Lasertechnik Gmbh Device and method for thermal joining by means of an energy beam
CN114393308A (en) * 2021-10-21 2022-04-26 宁波镭速激光科技有限公司 Double-wire electric arc composite laser cladding method and device
US11453077B2 (en) * 2012-07-06 2022-09-27 Lincoln Global, Inc. Method and system of using a consumable and a heat source with a weld puddle
CN117691264A (en) * 2024-02-04 2024-03-12 蜂巢能源科技股份有限公司 Battery shell, battery shell and battery
EP4454802A3 (en) * 2023-04-25 2024-11-27 Lincoln Global, Inc. Automatic stability control of power level for a hot wire laser process

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5789720A (en) * 1992-12-30 1998-08-04 Westinghouse Electric Corporation Method of repairing a discontinuity on a tube by welding
US5998758A (en) * 1996-08-20 1999-12-07 Mta Automation Ag Laser soldering head in an automatic soldering installation
US5578227A (en) * 1996-11-22 1996-11-26 Rabinovich; Joshua E. Rapid prototyping system
US6144008A (en) * 1996-11-22 2000-11-07 Rabinovich; Joshua E. Rapid manufacturing system for metal, metal matrix composite materials and ceramics
US6441338B1 (en) 1999-04-19 2002-08-27 Joshua E. Rabinovich Rapid manufacturing of steel rule dies and other 3-dimensional products, apparatus, process and products
US6427579B1 (en) 1999-07-30 2002-08-06 Unisia Jecs Corporation Piston of internal combustion engine and method of producing same
DE10037246C2 (en) * 1999-07-30 2002-11-14 Unisia Jecs Corp Piston for an internal combustion engine and method for its production
EP1127651A1 (en) * 2000-02-07 2001-08-29 General Electric Company Method and apparatus for increasing cladding or welding rates
US6521861B2 (en) 2000-02-07 2003-02-18 General Electric Company Method and apparatus for increasing welding rate for high aspect ratio welds
EP1157770A3 (en) * 2000-05-26 2003-05-14 Sikora GmbH Laser brazing head
WO2003043773A1 (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for free-forming of metal structures
US6710296B2 (en) 2001-11-20 2004-03-23 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for free-forging of metal structures
WO2003062605A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-31 General Electric Company (A New York Corporation) Method and apparatus for increasing welding rates for high aspect ratio welds
EP1454703A1 (en) * 2003-02-03 2004-09-08 ROLLS-ROYCE plc Laser deposition
US6989507B2 (en) 2003-02-03 2006-01-24 Rolls-Royce Plc Laser deposition
WO2005007334A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-27 Mtu Aero Engines Gmbh Method and device for laser-welding structural parts by means of a wire and inductive preheating
GB2410714A (en) * 2004-02-07 2005-08-10 Aquasium Technology Ltd Manufacturing three-dimensional products using build-up electron beam welding
WO2005077586A1 (en) * 2004-02-07 2005-08-25 Aquasium Technology Limited Method of manufacturing three-dimensional products through deposits of successive layers of a wire melted by electron beam
GB2418166A (en) * 2004-09-15 2006-03-22 Rolls Royce Plc Component fabrication using electron beam deposition welding
EP1800789A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Process and device for joining at least two workpieces with laser beam and filler material, the latter used as contact element for guiding along the joining line
US20090304497A1 (en) * 2006-01-28 2009-12-10 Mtu Aero Engines Gmbh Guide blade segment of a gas turbine and method for its production
US20100233508A1 (en) * 2006-05-10 2010-09-16 Edag Gmbh & Co. Kgaa Energy beam brazing or welding of components
US8686314B2 (en) * 2006-05-10 2014-04-01 Fft Edag Produktionssysteme Gmbh & Co. Kg Method of soldering or welding components
US7851984B2 (en) 2006-08-08 2010-12-14 Federal-Mogul World Wide, Inc. Ignition device having a reflowed firing tip and method of construction
US8334475B2 (en) 2008-11-04 2012-12-18 Rabinovich Joshua E Process for energy beam solid-state metallurgical bonding of wires having two or more flat surfaces
DE202010017835U1 (en) 2010-07-13 2012-11-23 Schweißtechnische Lehr- u. Versuchsanstalt SLV Hannover Zweigniederlassung der GSI - Ges. f. Schweißtechnik International mbH Feeding device for a pulsed laser welding system
DE102010027086A1 (en) * 2010-07-13 2012-01-19 Schweißtechnische Lehr u. Versuchsanstalt SLV Hannover Zweigniederlassung der GSI - Ges. f. Schweißtechnik International mbH Device useful for feeding a welding wire into a pulsed laser beam welding system, comprises welding wire, handle part with finger rests for finger guide, wire reel, wire feeding device, straightening device, push button and hose for wire
US20180272453A1 (en) * 2012-07-06 2018-09-27 Lincoln Global, Inc. Method and system of using a consumable and a heat source with a weld puddle
US11453077B2 (en) * 2012-07-06 2022-09-27 Lincoln Global, Inc. Method and system of using a consumable and a heat source with a weld puddle
CN102756204A (en) * 2012-07-13 2012-10-31 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 Wire filling machining device for rapidly forming electron beam
WO2014020427A3 (en) * 2012-08-03 2014-03-27 Lincoln Global, Inc. Method and system of edging cladding operation
US9796042B2 (en) 2013-08-08 2017-10-24 GM Global Technology Operations LLC Material joining head assembly
DE102013225490A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Oscillating welding process
AT515465A1 (en) * 2013-12-20 2015-09-15 Oberösterreichisches Laserzentrum E V Generate 3D parts from metal wires using laser radiation
AT515465B1 (en) * 2013-12-20 2016-04-15 Oberösterreichisches Laserzentrum E V Generate 3D parts from metal wires using laser radiation
US10994371B2 (en) 2016-02-24 2021-05-04 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for depositing a metal to form a three-dimensional part
WO2017145502A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 Mitsubishi Electric Corporation System and method for depositing metal to form three-dimensional part
DE102017206843A1 (en) * 2017-04-24 2018-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Change in performance when wobbling
CN107442941A (en) * 2017-09-04 2017-12-08 南京理工大学 A kind of aluminum alloy twin-wire laser gain material manufacture method
DE102019129379A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Sklt Strahlkraft Lasertechnik Gmbh Device and method for thermal joining by means of an energy beam
CN111299837A (en) * 2019-11-27 2020-06-19 北京工业大学 Efficient laser additive manufacturing method based on wire thermal conduction welding
CN114393308A (en) * 2021-10-21 2022-04-26 宁波镭速激光科技有限公司 Double-wire electric arc composite laser cladding method and device
CN114393308B (en) * 2021-10-21 2023-06-23 宁波镭速激光科技有限公司 Double wire arc composite laser cladding method and device
EP4454802A3 (en) * 2023-04-25 2024-11-27 Lincoln Global, Inc. Automatic stability control of power level for a hot wire laser process
CN117691264A (en) * 2024-02-04 2024-03-12 蜂巢能源科技股份有限公司 Battery shell, battery shell and battery
CN117691264B (en) * 2024-02-04 2024-04-19 蜂巢能源科技股份有限公司 Battery casing, battery shell and battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3905684A1 (en) Build-up welding process
DE102015117454B4 (en) LASER HEAT CONDUCTION WELDING OF ALUMINUM ALLOYS WITH DOUBLE CROSS LASER BEAMS
DE102008029724B4 (en) Method for joining thick-walled metallic pieces by means of welding
DE19849117B4 (en) Welding process by performing a laser beam process together with two MSG processes and apparatus
DE102014203025A1 (en) Method for laser beam welding and welding head
DE1521567A1 (en) Method of applying metal
DE212012000189U1 (en) Device for laser cleaning of coated materials before welding
DE102019218398A1 (en) Laser welding of busbars with beam shaping
EP2216122A1 (en) Protective gas pipe and contact pipe of a device for improved narrow gap welding
DE19750586A1 (en) Laser brazing process employs a copper-based brazing alloy
DE2028472A1 (en) Electric arc welding process
DE3632467A1 (en) FILLING WIRE ELECTRODE AND METHOD FOR FLAME-CUTTING METALS
EP0304855B1 (en) Hot wire plasma surfacing
DE102009000262A1 (en) Producing workpieces for thermal joining process for the formation of positive-fit connection between two areas of workpiece by joint seam under using additive materials, comprises applying additive materials on workpiece in form of layers
EP4101574B1 (en) Device for electrical resistance deposition, in particular resistance welding or resistance soldering, method for applying an additional material by means of respective laser beams and use of a device
DE19608074C2 (en) Process for welding relatively moving workpieces
EP1350590B1 (en) Method and device for keyhole laser welding in combination with heating beam and filler material
DE102016014970B4 (en) Process for laser beam soldering of at least two hot-dip coated components or metal sheets
DE29819828U1 (en) Welding device for inert gas metal welding with wire electrodes
DE3121555A1 (en) Method for controlled alteration of the shape of a heated part made of steel by means of laser radiation
DE10203010A1 (en) Method and device for producing a weld or solder seam
DE102014116875A1 (en) Hybrid welding apparatus, systems and methods for spatially offset components
DE102014011111A1 (en) Apparatus and method for build-up welding
DE2325059A1 (en) PROCESS AND DEVICE FOR ARC WELDING, IN PARTICULAR SUB-FLOW WELDING
DE3844856C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee