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Thursday, September 17, 2009, GST: Messe Forum 12:10 PM Apparate- und Behälterbau |
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Beschichtungsmöglichkeiten von tief liegenden Hochdruckventilsitzen
für die Kraftwerks- und chemische Industrie
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Uwe Szieslo* / PlasmaStar, Düsseldorf, Deutschland Michael Loesch / Loesch TPL GmbH, Hessen |
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Das Plasmapulver-Auftragschweißen ist eine seit Jahrzehnten bekannte Technologie, die ihre Anwendungsfelder in der Industrie aufgrund der besonderen Wirtschaftlichkeit und der bekannten technischen Vorteile gefunden hat. So wird das Verfahren z. B. ausschließlich angewendet beim Beschichten von Ventilsitzen (Automobile, Schiffe), Ventilböden von Schiffsmaschinen, Extruderschnecken und Extruderzylinder, Glasformen, Dekanterschnecken, Schieberflächen und Ventilsitze von Armaturen der Kraftwerks- und chemischen Industrie, Verschleißteilen der Minen- und Erdölgewinnungs-Industrie, Schmiedegesenke und Umformwerkzeuge usw.. Durch die Entwicklung von PTA-Hochleistungsbrennern und den entsprechenden Zusatzwerkstoffen wurde das Auftragschweißen mit Fülldrähten in der Minenindustrie durch die PTA-Technologie (hohe Auftragrate, hoher Verschleißwiderstand der Beschichtungen) Ende der neunziger Jahre vollständig verdrängt. In den letzten Jahren hat die Weiterentwicklung der PTA-Plasmadüsen dazu geführt, dass neue Anwendungen für das PTA-Schweißen erschlossen wurden. Es geht dabei um das qualitativ hochwertige Beschichten von Hochdruckventilsitzen ? auch Ventilsitze von Standardventilen -, bei denen die Sitze in engen Bohrungen (Durchmesser ab 12 mm) in einer Tiefe von 30-170 mm schweißtechnisch aufgetragen werden müssen. Ursprünglich wurde dafür das Elektroden-Handschweißen eingesetzt, das besonders unwirtschaftlich war (lange Elektrodenstummel, Schlackeprobleme, manuelles Schweißen). Der Übergang zum MIG/MAG-Schweißen war und ist nicht befriedigend (Bindefehler, Poren). Deshalb wurde eine Entwicklung von speziellen Plasmadüsen vorangetrieben, mit denen qualitativ hochwertige Ventilsitzbeschichtungen besonders wirtschaftlich und in reproduzierbar Qualität herstellbar sind. Die Plasmadüsen haben einen Außendurchmesser von nur 10 mm und sind nach Bedarf zwischen 30 mm und 200 mm lang, wobei Stromstärken bis 150A/100%ED realisierbar sind. Der Querschnitt der Plasmadüse muß dabei die Wolframelektrode im Durchmesser von 2,4 mm, die Pulverbohrungen und die Kühlwasserkanäle aufnehmen. Die Schweißungen erfolgen mechanisiert/automatisiert. Diese Anwendungsmöglichkeit ist weltweit einmalig. Beschichtet werden Ventile für chemische Anlagen, Raffinerien und Kraftwerke usw. Im Vortrag wird u. a. berichtet über: - Aufbau der Sonderplasmadüsen - Verhinderung des Erlöschens des Schweißlichtbogens bei zufälliger Berührung der Plasmadüse mit dem Werkstück - Schweißtechnische Ausführung der Beschichtung (Schweißparameter, Schweißnahtvorbereitung, Schweißzeiten, Auftragraten, mögliche Schichtdicken) - Darstellung der Schweißgutqualitäten/Übergang Grundwerkstoff - Verwendete Schweißzusätze und Hilfsstoffe (Gase) - Präsentation von Ventilbeschichtungsanwendungen |