Abstract No.:
6135

 Scheduled at:
Tuesday, September 17, 2019, Saal 5 3:00 PM
Korrosions- und Verschleißschutz


 Title:
Laserstrahl-Pulver-Heißdraht-Auftragschweißen mit Fülldrähten zur Herstellung verschleißbeständiger Beschichtungen

 Authors:
Frank Schreiber* / DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH, Germany
Ralf Winkelmann / BTU Cottbus-Senftenberg, Brandenburg

 Abstract:
Der Laserstrahl hat sich seit langem als Bearbeitungswerkzeug für viele Applikationen (z. B. Schneiden, Schweißen) bewährt. Auf dem Gebiet der Beschichtungstechnik konnte das Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA) durch Einsatz der Diodentechnik weltweit Anwendungsbereiche erobern, die vorher dem klassischen Plasma-Pulver-Auftragschweißen (PTA) vorbehalten waren. Industriell kommen als Schweißzusatz für die Herstellung von korrosions- und/oder verschleißbeständigen Schutzschichten vor allem pulverförmige Werkstoffe auf Eisen-, Nickel- und Kobaltbasis zum Einsatz. Die einstellbaren kleinen Schmelzbäder sind eine gute Basis für die Herstellung von Beschichtungen mit thermisch sensiblen Wolframkarbid-Hartstoffen, der Herstellung von Metal-Matrix-Composite (MMC)-Schichten.
Die Matrixwerkstoffe werden in der Regel in großen Mengen gasverdüst. Modifikationen oder Sonderchargen sind nur bedingt verfügbar bzw. sehr kostenintensiv. Beim Pulverherstellungsprozess sind zum Teil bis 20 wt.% und mehr Pulververluste vorhanden. Der Einsatz von Fülldrähten ist hierfür eine wirtschaftliche Alternative. Auch Kleinstmengen und Sonderchargen sind kurzfristig verfügbar. Durch die zusätzliche Zugabe an Legierungselementen mittels prozessseitiger zusätzlicher Pulverzufuhr lassen sich maßgeschneiderte Beschichtungen herstellen. Im Rahmen dieses Beitrages wird über den Einsatz des einstufigen Beschichtungsverfahrens Laser-Pulver-Heißdraht-Auftragschweißen zum Verschleißschutz berichtet. Es werden die Prozessvarianten mit seitlicher Heißdrahtzufuhr in Kombination mit zusätzlicher Pulverzufuhr vorgestellt. Die entwickelte Laser-Pulver-Heißdraht-Beschichtungsanlage wird beschrieben. Am Beispiel der Entwicklung neuer Zusatzwerkstoffe für die Herstellung verschleißbeständiger MMC-Schichten wird die technisch-wirtschaftliche Eignung der Anlage beurteilt. Mittels metallografischer und tribologischer Untersuchungen wird das Beschichtungsergebnis bewertet.


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