Top 10 Methoden zum Auftragen
Dieser Artikel beleuchtet die zehn wichtigsten Oberflächenmethoden. Die Methoden sind: 1. Oberflächenbehandlung durch Oxy-Acetylen-Schweißen 2. Oberflächenbehandlung durch SMAW 3. Oberflächenbehandlung durch GMAW 4. Oberflächenbehandlung durch FCAW 5. Oberflächenbehandlung durch GTAW 6. Plasma-Arc-Oberflächenbehandlung 7. Oberflächenbehandlung durch SAW 8. Ofenfixierung 9. Elektroschlacke-Oberflächenbehandlung 10. Auftauchen durch Dip-Transfer.
Verfahren Nr. 1: Oberflächenbehandlung durch Oxyacetylen-Schweißen:
Das in Abb. 18.1 schematisch dargestellte Oxy-Acetylen-Schweißverfahren kann zum Auftragen mit tragbaren und relativ kostengünstigen Geräten verwendet werden. Dieses Verfahren zeichnet sich durch langsamere Erwärmungs- und Abkühlraten für das Basismetall aus, was zu einer sehr geringen Verdünnung des Überzugs durch das Basismetall führt und auch dazu neigt, eine größere Präzision beim Einbringen zu erreichen.
Dies führt zu glatten, präzisen und extrem hochwertigen Belagsablagerungen. Winzige Bereiche können aufgetaucht werden. Nuten und Vertiefungen können präzise gefüllt werden und sehr dünne Schichten können problemlos aufgetragen werden. Das Vorwärmen und die langsame Abkühlung des Oxy-Acetylen-Oberflächenverfahrens neigt dazu, Rissbildung zu minimieren, selbst bei hochverschleißfesten, aber spröden Überzügen.
Die meisten Oberflächenfüller werden durch Flammenreduzierung aufgebracht, da dies den Kohlenstoffverlust verhindert. Mit viel Übung und Erfahrung kann der Bediener die Größe der Spitze und die Art der zu verwendenden Schweißflamme wählen, im Allgemeinen ist jedoch eine Größe größer als die zum Schweißen derselben Dicke des Basismetalls erforderliche.
Bei den meisten Legierungen wird selten Flussmittel benötigt. Das verwendete Oberflächenmaterial hat gewöhnlich die Form einer Gussstange von guter Qualität. Eine typische Anwendung des Verfahrens ist die Abscheidung eines Metalls mit einem hohen Kohlenstoffgehalt mit niedrigem Schmelzpunkt, wie etwa einer Legierung mit hohem Chromgehalt oder einer Chrom-Kobalt-Wolfram-Legierung, auf einem Stahl mit niedrigem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt und hohem Schmelzpunkt.
Der Bediener muss ein hohes Maß an Gasschweißen beherrschen, um eine hochwertige Oberflächenschicht abzuscheiden, da eine falsche Flammeneinstellung oder -manipulation und übermäßiges Oxid zu Fehlern führen können. Die Oxyacetylen-Oberflächenbehandlung leidet auch unter niedrigen Ablagerungsraten. Trotz dieser Einschränkungen ist das Verfahren für das Aufbringen von Dampfventilen, automatischen Dieselmotorventilen, Kettensägebalken, Pflugscharen und anderen landwirtschaftlichen Geräten gut etabliert.
Das Aufbringen von Sauerstoffacetylen kann auch unter Verwendung von pulverförmigem Material erfolgen. In diesem Fall ist der Gasschweißbrenner mit einem Trichter für das Pulver und einer Pulverzufuhrvorrichtung ausgestattet. Das Verfahren kann somit zum Abscheiden aller Metalle verwendet werden, die in Pulverform vorliegen, um glatte, dünne Porositäts-freie Ablagerungen in einem Durchgang zu erzielen.
Das Oxyacetylen-Oberflächenbehandlungsverfahren kann in einem halbautomatischen Modus verwendet werden, bei dem eine große Anzahl ähnlicher Komponenten, die in einer Reihenfolge angeordnet werden können, übereinander gelegt werden soll; Zum Beispiel die Verkleidung von LKW- und Motorventilen unter Verwendung von gegossenen Schweißstäben, die durch Stumpfschweißen kürzerer Teile hergestellt werden. In einer anderen Anwendung werden mit Wolframkarbid gefüllte Schweißstäbe zum Hartschweißen von Futtermühlenhämmern verwendet, die in Reihe angeordnet sind, um eine große ebene Oberfläche bereitzustellen.
Methode Nr. 2: Auftauchen von SMAW:
Das geschirmte Metall-Lichtbogenschweißen (SMAW) ist eines der einfachsten Schweißverfahren, das zum Auftragen verwendet werden kann, wie in Abb. 18.2 schematisch dargestellt. Die ummantelten Elektroden dienen zum Abscheiden des benötigten Metalls, während die Ummantelung beim Abbrennen den notwendigen Schutz vor den schädlichen Einflüssen atmosphärischer Gase bietet. Die Abdeckung kann auch verwendet werden, um Legierungselemente hinzuzufügen und die Sauberkeit des Schweißgutes zu verbessern.
Bei SMAW-Oberflächen wird als Stromquelle eine Niederspannungs-Hochstromwandler-Gleichrichter-Einheit oder ein vom Motor erzeugter Gleichstromsatz und ein Schweißtransformator für die Wechselstromversorgung verwendet.
Das Verfahren ist manuell, wenn es zum Auftragen verwendet wird. Der Schweißer deckt den zu beschichtenden Bereich ab, wobei die erforderliche Anzahl von Durchgängen unter Verwendung der Stringer-Bead-Technik erforderlich ist, um die erforderliche Dicke der Abscheidung zu erzeugen. Der Fortschritt des Prozesses kann vom Bediener leicht beobachtet werden, der selbst unregelmäßige Bereiche ohne große Schwierigkeiten abdecken kann.
Es gibt keine Dickenbegrenzung für die Ablagerung, außer wenn einige Legierungen eine Rissneigung aufweisen, wenn sie in mehr als zwei Schichten aufgetragen werden. In solchen Fällen streift der Schweißer den Bereich mit einer ausreichenden Anzahl von Schichten, so dass nur wenige Schichten mit dem spezifizierten Deckschichtmaterial aufgebracht werden müssen. Das Verfahren wird in großem Umfang zum Plattieren, Auftragen, Aufstauen und Buttern verwendet.
Die Hauptvorteile der SMAW-Oberflächenbeschichtung sind, dass die Ausrüstung leicht verfügbar ist, Verschleißteile für die Oberflächenbehandlung in kleinen Mengen gekauft werden können und Ablagerungen vieler Legierungen in verschiedenen Schweißpositionen aufgebracht werden können. Die größte Einschränkung des Verfahrens besteht darin, dass die Abscheidungsrate niedrig ist und normalerweise bei einer hohen Verdünnungsrate von 30 bis 50 Prozent zwischen 0 und 5 kg pro Stunde variiert.
Die Oberflächenbehandlung mit SMAW kann auf unedlen Metallen aus Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen, hochlegierten Stählen und vielen NE-Metallen in einem Dickenbereich von 5 bis 450 mm oder darüber durchgeführt werden. Die verwendeten Oberflächenmaterialien umfassen Eisen-Hartmetalllegierungen wie niedrig- und hochlegierte Stähle, rostfreie Stähle, Nickel-, Kobalt- und Legierungen auf Kupferbasis sowie Verbundwerkstoffe in Form rohrförmiger Elektroden. Dieses Verfahren eignet sich am besten für kleine Lagerstätten oder für Oberflächenbeläge, bei denen die Tragbarkeit der Ausrüstung von großem Vorteil ist.
Methode Nr. 3: Auftauchen von GMAW:
Gasmetall-Lichtbogenschweißgeräte (GMAW) können bequem für den Oberflächenbetrieb verwendet werden (Abb. 18.3), wobei die Abscheidungsraten höher sind als beim SMAW-Prozess.
Normalerweise wird bei diesem Verfahren eine Gleichstromquelle mit kontinuierlicher oder gepulster Stromversorgung verwendet, bei der feiner Draht mit einem Durchmesser zwischen 0 und 9 mm und 1 bis 6 mm verwendet wird. In Abhängigkeit von der Stromdichte und dem Versorgungsmodus kann die gewünschte Art der Metallübertragung, dh Kurzschluss-, Kugel-, Sprüh- oder Impulstyp erreicht werden. Unter dem Gesichtspunkt der Oberfläche kann die Art der Metallübertragung die Verdünnung und das Perlenprofil beeinflussen. Das Schweißbad wird durch die Verwendung von Argon, Helium oder Kohlendioxid als Schutzgas vor den atmosphärischen Gasen geschützt.
Im Kurzschlussmodus findet die Metallübertragung statt, wenn der Lichtbogen mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 200 Mal pro Sekunde gelöscht wird, was zu einer etwas höheren Ablagerungsrate als bei SMAW führt, während Verdünnung und Verzerrung minimiert werden. Diese Art der Metallübertragung wird für die Oberflächenbehandlung außerhalb der Position bevorzugt.
Höhere Stromdichten können zu Kugel- oder Spritzmodus der Metallübertragung mit erhöhtem Eindringen und folglich zu einer höheren Verdünnung des abgeschiedenen Materials führen. Diese Bedingungen können entweder durch erhöhte Stromeinstellung oder die Verwendung von Fülldraht mit reduziertem Durchmesser erreicht werden.
Die Technik des Impulslichtbogens eignet sich für die Oberflächenbehandlung außerhalb von Positionen und für Metalle mit höherer Fließfähigkeit. Die Abscheidungsraten sind denen ähnlich, die mit kugelförmiger Metallübertragung und guter Lichtbogenstabilität wie im Sprühmodus erhalten werden.
Um die Abscheiderate um bis zu 50% zu erhöhen, wird Hilfsfülldraht in das Schweißbad eingeführt, was ebenfalls zu einer Verringerung des Eindringens und der Verdünnung als Folge der vom zusätzlichen Füllmaterial absorbierten Lichtbogen-Energie führt. Eine typische Anwendung dieses Verfahrens ist das Artillerie-Shell-Banding mit gleitendem Metall, bei dem die Verdünnung weniger als 3 Prozent betragen muss.
Das Elektroden-Stickout ist ein wichtiger Parameter bei der Oberflächenbehandlung von GMAW, der zwischen dem 8-fachen des Elektrodendurchmessers und fast 50 mm variieren kann. Ein längeres Ausbleiben führt zu höheren Ablagerungsraten aufgrund der I 2 R-Heilung (Joule-Erwärmung), wodurch die Lichtbogenkraft reduziert wird, was zu einer Verdampfung von Verunreinigungen aus den Elektroden führt. Eine abgenutzte Kontaktspitze kann unbeabsichtigt zu einem erhöhten Kleben führen.
Das Auftragen mit GMAW kann entweder durch Wulst oder Weben erfolgen. Die verschiedenen Webmuster und ihre Auswirkungen auf das Perlenprofil und die Verdünnung sind in Abb. 18.4 dargestellt. Oszillatoren zum Weben können mechanisch oder elektronisch sein. Stringer Wulst führt zu einem tieferen Eindringen und zu einer erhöhten Verdünnung aufgrund der höheren Bogenkraft, die die Grabwirkung verursacht, während das Weben zu einer übermäßigen Metallschmelze zwischen der Elektrode und dem Basismetall führt, die eine Dämpfungswirkung und somit ein flaches Eindringen bewirkt.
Das mit dem GMAW-Verfahren beschichtete Basismetall hat normalerweise eine Zugfestigkeit von bis zu 620 MPa, und das Verfahren eignet sich für die Oberflächen- und Oberflächenbehandlung großer Bauteile mit Ablagerungen aus hochlegierten Stählen, Chrom-Edelstahl-Legierungen, Nickel und Nickelbasislegierungen, Kupfer und Kupfer Basislegierungen, Titan- und Titanbasislegierungen sowie Kobalt- und Kobaltlegierungen.
Methode Nr. 4: Auftauchen von FCAW:
Das in Abb. 18.5 gezeigte Setup und die Prozessvariablen für das Aufbringen durch FCAW sind die gleichen wie für das Aufbringen mit GMAW, mit der Ausnahme, dass der Zusatzdraht und die Zuführrollen unterschiedlich sind.
Der verwendete röhrenförmige Elektrodenfüllstoff enthält Flussmittel und kann auch Legierungselemente in Pulverform enthalten. Das Flussmittel beim Verbrennen liefert das notwendige Schutzgas und die Schlacke, um die Metallschmelze zu schützen. Wenn kein zusätzliches Schutzgas verwendet wird, wird das Verfahren als selbstabschirmendes FCAW bezeichnet. Als Schutzgas wird häufig ein CO 2 - oder Argon-CO 2 -Gemisch verwendet. Die CO 2 -Abschirmung führt zu einer Kurzschluss- oder Kugelform der Metallübertragung, während der Spritzmodus auch mit Ar-CO 2 -Gemischen möglich ist. Im Allgemeinen erzeugt eine Oberflächenbehandlung durch FCAW eine höhere Verdünnung und eine höhere Ablagerungsrate als eine Oberflächenbehandlung durch GMAW.
Der Hauptvorteil des Aufbringens durch FCAW besteht darin, dass die Zusammensetzung der Ablagerung leicht und genau gesteuert werden kann, wobei die Einschränkungen darin bestehen, dass Schlacke in dem Prozess erzeugt wird, der vor dem Ablagern der nächsten Perle entfernt werden muss, und dass im Vergleich zu Volldrahtkernelektroden sind schwieriger um kleine Radien zu füttern.
FCAW-Oberflächen werden hauptsächlich zum Abscheiden von Materialien auf Eisenbasis verwendet, da Fülldrähte für andere Metalle und Legierungen noch nicht verfügbar sind. Für einige Legierungen sind jedoch nur Flusskernelektroden verfügbar, da diese Legierungen nicht leicht in Drahtform gezogen werden können.
Methode Nr. 5: Auftauchen durch GTAW:
Dieses Verfahren verwendet die gleiche Ausrüstung wie die für das Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW) verwendete. Argon oder Helium wird als Schutzgas verwendet, um die Wolframelektrode und die Metallablagerung vor den oxidierenden Wirkungen von Luftsauerstoff zu schützen. Das abzuscheidende Material ist normalerweise in Form von geschmiedeten, rohrförmigen oder gegossenen Schweißstäben verfügbar, die ohne Flussmittel verwendet werden. Dieser Prozess ist langsam, aber es werden Überlagerungen von hervorragender Qualität abgeschieden.
Das Auftragen mit GTAW erfolgt normalerweise durch den manuellen Vorgang (siehe Abb. 18.6). Es kann jedoch auch im automatischen Modus verwendet werden. Um die Abscheidungseffizienz zu erhöhen, wird erhitzter Füllstoff in das Metallbad der Schmelze eingeleitet. Die automatische Ausrüstung ist häufig mit einer Befestigung versehen, um den Bogen zu oszillieren.
Die verwendeten Fülldrähte haben einen Durchmesser von 0, 8 mm bis 4, 8 mm, manchmal können jedoch auch Füllstoffe in Form von Pulver oder Granulat verwendet werden. Eine typische Anwendung, bei der Wolframkarbid-Granulate verwendet werden, ist das Auftragen von Bohrrohrverbindungen. Die Carbidpartikel bleiben im Wesentlichen unlöslich und gut an der Rohroberfläche angeordnet.
Eine Oberflächenbehandlung mit GTAW ist in allen Positionen möglich, jedoch beeinflussen die Positionsangaben die Schweißnahtverdünnung stark. Bei diesem Verfahren werden sowohl die Stringer- als auch die Gewebekorn-Technik verwendet, wobei letzteres jedoch eine minimale Verdünnung ergibt.
Nahezu alle wichtigen technischen Werkstoffe können im GTAW-Verfahren mit einer Grundmetalldicke zwischen 5 und 100 mm beschichtet werden, obwohl auch dickere Grundmetalle eingesetzt werden können. Alle bekannten Oberflächenlegierungen, einschließlich hochlegierter Stähle, rostfreier Chromstähle, Legierungen auf Nickel- und Nickelbasis, Legierungen auf Kupfer- und Kupferbasis sowie Legierungen auf Kobalt- und Kobaltbasis können durch dieses Verfahren abgeschieden werden.
Methode Nr. 6: Plasmabogenoberfläche
Beim Plasmalichtbogenschweißen wird die gleiche Ausrüstung wie beim Plasmaschweißschweißen verwendet, und zwar sowohl im übertragenen Lichtbogenmodus (wobei der Lichtbogen zwischen der Wolframelektrode und dem Werkstück geschlagen wird) als auch im nicht übertragenen Modus (wobei der Lichtbogen zwischen der Wolframelektrode und dem Brenner geschlagen wird Spitze). Es wird zum Plattieren und Beschichten verwendet, wobei Füllmetall in Form von heißem Draht bzw. Pulver verwendet wird.
Beim Plasma-Heißdraht-Aufbringen, wie in Abb. 18.7 gezeigt, werden zwei Systeme kombiniert, um die gewünschte Überlagerung zu erreichen. Ein System erwärmt den Zusatzdraht nahe an seinem Schmelzpunkt und legt ihn auf die Oberfläche des Basismetalls, während das zweite System, bestehend aus einem Plasmabrenner, das Basismetall und das Füllmetall schmilzt und sie miteinander verbindet.
Die beiden Systeme zusammengenommen können zu einer minimalen Verdünnung und Verformung des Basismetalls führen. Diese Auftragsmethode wird zum Überziehen von Druckbehältern und ähnlichen anderen Komponenten mit Nickelbasislegierungen aus Edelstahl und vielen Arten von Bronzen verwendet. Es können Oberflächen in hervorragender Qualität hergestellt werden, die eine minimale Nachbearbeitung erfordern.
Es ist jedoch ein kostspieliges Verfahren, da die Ausrüstungskosten hoch sind und weil es im mechanisierten oder automatischen Aufbringmodus verwendet wird, da der heiße Draht immer mit dem Schmelzbad in Kontakt sein muss, um den Vorheizstrom durch den Füllstab zu leiten.
In einem Plasmabogen-Pulver-Oberflächenbehandlungsverfahren (siehe Abb. 18.8) werden die verfügbaren ultrahohen Temperaturen von 5500 bis 22000 ° C zur Abscheidung von Panzerungsmaterialien verwendet. Ablagerungen, die durch dieses Verfahren hergestellt werden, sind homogen und ordnungsgemäß mit dem Basismetall verschmolzen und lassen sich in Qualität und metallurgischer Struktur gut mit dem GTAW-Verfahren vergleichen. Der Prozess wird in der nach unten gerichteten Position ausgeführt. Während der Wärmeeintrag in das Basismetall im Vergleich zu anderen Oberflächenprozessen gering ist, kann durchaus mit einer gewissen Verzerrung gerechnet werden.
Die Hauptvorteile der Plasma-Lichtbogenpulver-Beschichtung sind die Fähigkeit, eine Vielzahl von Auftragungsmaterialien abzuscheiden, einschließlich feuerfester Materialien, Eignung für das Aufbringen von unedlen Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt, ausgezeichnete Kontrolle der Ablagerungsdicke und genaue Kontrolle der Oberflächengüte, um die anschließende Bearbeitung zu minimieren. Die Ausrüstungskosten sind jedoch hoch, da es sich um Hochtechnologie handelt.
Zu Panzerungsmaterialien, die durch Plasmapulverauftragungsverfahren abgeschieden werden, gehören Kobalt-, Nickel- und Eisen-Basismaterialien. Da der Prozess vollständig mechanisiert ist, eignet er sich besonders für die Auftragung von Neuteilen wie Durchflussregelventilen, Werkzeugverbindungen, Extruderschnecken und Rasenmäherteilen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit.
Methode # 7. Auftauchen durch SAW:
Aufgrund seiner vielen Vorteile wird der in Abb. 18.9 gezeigte Prozess mit eingetauchtem Bogen und Einzelelektroden am häufigsten als automatisches Verfahren zum Auftragen verwendet. Aufgrund der verwendeten hohen Ströme ergeben sich sehr hohe Abscheideraten.
Die Ablagerungen, die durch dieses Verfahren aufgebracht werden, sind von hoher Qualität und meistens makellos, weisen eine hohe Festigkeit, Zähigkeit oder Abriebfestigkeit auf. Die Flussdecke verhindert auch die Gefahr von Spritzern und ultravioletten Strahlungen. Aufgrund der Wärmekonzentration haben die Ablagerungen jedoch meist ein tiefes Eindringen und damit eine höhere Verdünnung.
So werden die vollen Oberflächeneigenschaften erst erreicht, wenn zwei oder mehr Schichten abgeschieden werden. Manchmal wird zusätzliches Zusatzmetall in Form von Draht oder Band hinzugefügt, um das Eindringen und die Verdünnung zu verringern. Bänder werden hauptsächlich für Edelstahl oder Nickelbasislegierungen verwendet.
In einer Variante des Verfahrens wird pulverförmiges Oberflächenmaterial vor dem Flussmittel auf das Basismetall zugeführt, wie in Abb. 18.10 gezeigt. Der Lichtbogen schmilzt das Basismetall, die Elektrode und das Füllmetall, die diese zur Bildung der Ablagerung vereinigen Durchdringung und Verdünnung.
Zu den unedlen Metallen, die für die Oberflächenbehandlung mit dem SAW-Verfahren verwendet werden, gehören Kohlenstoff- und niedriglegierte Stähle, rostfreie Stähle, Gusseisen sowie Nickel und Nickelbasislegierungen mit einem Dickenbereich von 15 mm bis 450 mm. Die am häufigsten verwendeten Oberflächenmaterialien sind hochlegierte Stähle, die austenitischen Stähle, Nickelbasislegierungen, Kupferbasislegierungen und Kobaltbasislegierungen.
Die Abscheidungsraten, die mit einer einzelnen Elektrode mit Ablagerungsperlenablagerung erzielt werden, betragen etwa 6, 5 kg pro Stunde, während die Oszillationsmethode die Ablagerungsrate auf bis zu 12 kg pro Stunde bei einer Wulstbreite von bis zu 90 mm erhöhen kann. Wenn zwei Elektroden verwendet werden, kann die Ablagerungsrate, wie in Abb. 18.11 zum Auftragen gezeigt, mit einer Verdünnung von 10 bis 20 Prozent auf fast 12 kg pro Stunde erhöht werden.
Die in Abb. 18.11 gezeigte Anordnung wird als Oberflächenmethode mit Unterwasserserien bezeichnet. Bei diesem Aufbau werden zwei Schweißköpfe mit einer einzigen Wechselstrom- oder Gleichstromquelle verwendet, die so miteinander verbunden sind, dass die beiden Lichtbögen in Reihe geschaltet werden. Jeder Bogen hat eine andere Polarität, so dass sich die beiden Bögen voneinander weg ausbreiten. Querschwingungen der Schweißköpfe können verwendet werden, um die Verdünnung zu minimieren. Eine Stromquelle mit konstantem Strom wird bevorzugt, um Material mit gleichmäßiger Durchdringung abzuscheiden.
Die verwendeten Flussmittel beeinflussen auch die Verdünnung, die Ablagerungsgeschwindigkeit und die Ablagerungsdicke. Ein Flussmittel, das sich für eine mit einer einzigen Elektrode untergetauchte Lichtbogenoberfläche eignet, ist jedoch möglicherweise nicht für mehrere Elektroden oder Streifenelektroden geeignet. Daher ist die Flussmittelauswahl ein wichtiger Faktor bei der Unterwasserbehandlung, um hochwertige Ablagerungen zu erzielen.
Die versenkte Lichtbogenoberfläche mit Streifenelektrode, die in Abb. 18.12 dargestellt ist, ist in der Lage, eine relativ dünne, flache Oberflächenablagerung mit bis zu 45 kg pro Stunde und einer Verdünnung abzuscheiden, die nur 10 bis 15 Prozent betragen kann. Die verwendeten Streifen sind gewöhnlich 1 mm dick, 50 mm oder 200 mm breit, wenn sie als Elektrode verwendet werden, während sie als Füllmaterial verwendet werden können, können diese 1, 25 bis 1, 5 mm dick sein und eine Breite von etwa 40 mm haben.
Normalerweise beträgt die aktuelle Einstellung 1200 A bei 32 V und eine Verfahrgeschwindigkeit von ca. 40 cm / min, was eine Ablagerung von ca. 4-5 mm ergibt. Ablagerungen mit einer Dicke zwischen 4 und 9 mm können jedoch durch Manipulieren der Oberflächengeschwindigkeit und der Elektrodenvorschubgeschwindigkeit aufgebracht werden. Der Flussverbrauch wird mit herkömmlichen Elektroden auf etwa ein Drittel des Flusses gesenkt. Es können Spannungsquellen mit konstantem Potential sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom (mit beliebiger Polarität) verwendet werden.
Die Oberflächenbehandlung mit SAW kann mit allen Materialien erfolgen, die in Form von aufgespultem Draht verfügbar sind. Es ist jedoch am beliebtesten bei Eisenlegierungen. Es eignet sich am besten für schwere Oberflächen von großen Druckbehältern, Tanks, Platten und Schienen, die für die Oberflächenbearbeitung in eine flache Position gebracht werden können.
Methode Nr. 8. Ofenfixierung:
Einige leicht erhältliche proprietäre Panzerlegierungen werden in Form einer Paste oder eines Metallgewebes vermarktet, das auf die Oberfläche des Grundmetalls aufgebracht und im Ofen zu einer Panzerabscheidung verschmolzen werden kann. Eine schematische Darstellung des Ofenschmelzaufbaus ist in Abb. 18.13 dargestellt.
Das Oberflächenmaterial wird einfach auf das Substrat aufgebracht und in einem Ofen bei einer Temperatur geschmolzen, die ausreicht, um das aufgebrachte Material zu schmelzen, das normalerweise zwischen 870 und 1150 ° C liegt. Diese Oberflächenmaterialien sind gewöhnlich Verbundstoffe wie Wolframkarbid, die in einem Bindemittel mit niedrigem Schmelzpunkt wie ein Hartlot gehalten werden.
Das Hartlot bildet die Matrix für das Hartmetall und sorgt für die Verbindung mit dem Untergrund. Die Ablagerungen, die durch Schmelzofen gebildet werden, können bis zu 2 mm dick sein und werden im Allgemeinen auf eisenhaltigem Basismetall abgeschieden, obwohl auch Substrate aus anderen Materialien verwendet werden können.
Methode Nr. 9: Elektroschlacke-Oberflächen
Das Elektroschlacke-Verfahren wird angewendet, wenn große Metallmengen mit einer Dicke von 10 bis 12 mm abgeschieden werden müssen. Die Oberfläche, die mit diesem Verfahren hergestellt wird, ist glatt und erfordert auch keine Nachbearbeitung.
Wie beim Schweißen wird das Auftragen im Elektroschlackverfahren in vertikaler Position ausgeführt, wobei die Ablagerung aus stationären oder beweglichen Blöcken aus Kupfer, Graphit oder Keramikmaterial geformt wird. Die schematischen Darstellungen des Aufbringens der flachen, zylindrischen und konischen Teile durch Elektroschlacke sind in Abb. 18.14 dargestellt. Eine Form wird auf oder um das zu beschichtende Bauteil platziert, wobei der Spalt zwischen der Form und dem Werkstück der Dicke der Oberflächenbeschichtung entspricht. Eine oder mehrere Elektroden werden mittels einer Führung in den Schmelzraum eingeführt, um das notwendige Metall für das Aufbringen der Oberfläche bereitzustellen.
Das Verfahren und die Technik des Auftragens mit Elektroschlacke ähneln dem Elektroschlackeschweißen. Zum Aufbringen einer flachen Komponente wird die Elektrode in das Werkstück eingeführt, und bei zylindrischen und konischen Komponenten wird die Elektrode um den gesamten Umfang gewebt. alternativ wird die Elektrode nur nach unten geführt, während das Werkstück zusammen mit der Form um seine Achse gedreht wird.
Bei der Elektroschlacke-Beschichtung werden die Legierungselemente der Ablagerung nur von der Elektrode erhalten, die in Form von massivem oder pulverförmigem Draht, einer Platte oder einem Stab mit großem Durchmesser vorliegen kann. Daher wird das Elektrodenmaterial so gewählt, dass sich die gewünschte chemische Zusammensetzung abscheidet.
Methode # 10. Auftauchen durch Dip-Transfer:
Das Oberflächenbehandlungsverfahren mittels Tauchübertragung oder Kurzschluss besteht aus einer rotierenden Arbeitsvorrichtung, und die zu ihr zugeführte Elektrode wird mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 100 Mal pro Sekunde auf das Werkstück zu und vom Werkstück weg bewegt. Die axiale Schwingung der Elektrode führt zu einem wiederholten Kurzschluss des Lichtbogens, der die Stabilität des Prozesses verbessert. Bevor die Elektrode das geschmolzene Metallbad auf dem Werkstück berührt, erzeugt der Lichtbogen am Ende der Elektrode einen Tropfen geschmolzenes Metall, das auf das Werkstück übertragen wird, um die Ablagerung zu bilden, wenn die Elektrode in das geschmolzene Metallbad eingetaucht wird.
Abb. 18.15 zeigt die schematische Darstellung der Oberfläche durch Tauchübertragung. Die von Rost, Fett und Schmutz gereinigte Arbeit wird zwischen den Zentren einer Drehmaschine montiert und mit der gewünschten Geschwindigkeit gedreht. Der Elektrodendraht, gewöhnlich mit einem Durchmesser von 1, 5 bis 2, 5 mm, wird von einer Gleichstromquelle mit Oberflächenstrom beaufschlagt, und der Draht wird mit der gewünschten Geschwindigkeit zugeführt und durch einen elektromagnetischen oder mechanischen Vibrator zum Schwingen gebracht.
Das geschmolzene Metall wird von der Reaktion mit atmosphärischen Gasen durch Zufuhr von Kühlflüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 5 Litern / min abgeschirmt. Die Kühlflüssigkeit kann ionisierende Komponenten enthalten, um die Stabilität des Lichtbogens zu verbessern. Am häufigsten ist die Kühlflüssigkeit eine 5% ige Lösung aus kalzinierter Soda oder eine 20% ige wässrige Lösung von Glycerin. Die erzeugten Dämpfe stellen den gewünschten Schutzschild bereit und löschen die Ablagerung, um eine sehr harte, verschleißfeste Ablagerung zu bilden.
Tauchüberzug wird vorteilhafterweise auf zylindrische Bauteile mit einem Durchmesser von 8 bis 200 mm aufgebracht. Die Dicke der abgeschiedenen Schicht, die in einem einzigen Durchgang verlegt wird, kann von einem Bruchteil eines Millimeters bis zu 3 mm reichen.
