DD152733A1 - Verfahren zur erhoehung der verschleissfestigkeit von rotationssymmetrischen maschinenteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft das Regenerieren von vorzugsweise Rollengangsrollen, die in metallurgischen Walzwerken eingesetzt werden, und profilierte zylindrische Maschinenteile, die infolge Verschleiss ausgebaut werden muessen. Diese Maschinenteile werden durch das Auftragschweissen mit anschliessender spanabhebender Bearbeitung der Wiederverwendung zugefuehrt. Das aufgetragene Schweissgut mit einer Haerte von 24 HRC hat jedoch den Nachteil, dass die Verschleissfestigkeit nicht den Anforderungen entspricht und die Nutzungsperiode daher relativ kurz ist. Superharte Werkstoffe mit einer Haerte von beispielsweise 60 HRC lassen sich unter bestimmten Voraussetzungen schweisstechnisch auf das rotationssymmetrische Maschinenteil auftragen. Die anschliessende Bearbeitung durch Schleifen o. Spanabheben ist sehr zeitaufwendig und hat einen hohen Maschinenverschleiss zur Folge. In Anwendung dieser Erfindung wird auf das rotationssymmetrische Maschinenteil ein superharter Werkstoff aufgeschweisst. Die Bearbeitung der superharten Metallschicht erfolgt in warmen Zustand bei einer Temperatur von vorzugsweise 350 Grad C unter Ausnutzung der mit dem Schweissen in das Maschinenteil eingebrachten Waerme. Bei einer Temperatur von 350 Grad C laesst sich beispielsweise der aufgetragene Werkstoff Ferrodur Cr3 mit einer Haerte von 60 HRC sehr gut spanabhebend bearbeiten.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit regenerierter rotationssymmetrischer Maschinenteile 5

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung besieht sich auf die Erhöhung der Ver-Schleißfestigkeit von rotationssymmetrischen Maschinenteilen und findet insbesondere Anwendung bei der Regenerierung von Rollengangsrollen in metallurgischen Walzwerken oder Kaliberrollen von Richtmaschinen» 15

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Profilierte oder zylindrische Maschinenteile, wie z» B« in metallurgischen Walzwerken eingesetzte Rollengangrollen oder Kaliberrollen von Richtmaschinen, werden nach Erreichen einer bestimmten Verschleißgrenze durch Auftragsschweißen regeneriert* Nach allgemein bekannten Verfahren wird auf die gereinigte Oberfläche des rotationssymmetrischen Maschinenteiles ein Werkstoff schweißtechnisch aufgetragen* der annähernd die gleichen physikalischen Kennwerte aufweist, wie das zu regenerierende Maschinenteil« Ein weiteres Verfahren zur Regenerierung von rotationssymcietrischen Maschinenteilen wird in der DDR-Patentschrift 123865 beschrieben

und besteht darin, daß auf das zu regenerierende Maschinenteil ein Draht gleicher Zusammensetzung aufgewickelt und durch Zuführung von Wärme mit dem Grundkörper verbunden wird. Zur Erreichung einer glatten Oberfläche wird in beiden Fällen das aufgetragene Metall spanabhebend bearbeitet. Nach diesem Verfahren regenerierte Maschinenteile haben den Nachteil, daß die Nutzungsperiode relativ kurz ist und damit der Aufwand für die !Regenerierung sowie für den Bin- und Ausbau in einem ungünstigen Verhältnis zum Nutzen steht.

Zur Verlängerung der Nutzungsperiode durch Erhöhung der Verschleißfestigkeit wurde in Auswertung der DDR-Patentschrift 142 516 ein superharter Werkstoff als Sohweißzusatzwerkstoff für die Regenerierung von rotations symmetrischen Maschinenteilen eingesetzt. Die anschließende Bearbeitung des superharten Werkstoffes durch Schleifen oder Spanabheben ist sehr zeitaufwendig und nur unter schwierigen Bedingungen durchführbar. Die Einstellung der Spantiefe und der Vorschubgeschwindigkeit bei der spanabhebenden Bearbeitung ist so gering, daß die Vorteile der erhöhten Verschleißfestigkeit des aufgetragenen superharten Werkstoffes durch den Aufwand beim Schleifen bzw. bei der spanabhebenden Bearbeitung aufgehoben werden. Hinzu kommt, daß durch die hohe und zum Teil schlagartige Belastung der Drehbank beim Bearbeiten des superharten V/erkstoffes diese einem sehr hohen Verschleiß ausgesetzt ist.

Um die spanabhebende Bearbeitung harter Werkstoffe günstiger zu gestalten, wird in der DDR-Patentschrift 38 887 vorgeschlagen, eine Erwärmung des zu bearbeitenden Maschinenteiles vorzunehmen. Die auf-

geführten Erwärmungsanlagen sind von ihrem Aufbau her,für die Erwärmung von rotationssymmetrischen Maschinenteilen nicht geeignet und zum anderen ist die Erstellung solcher Erwärmungsanlagen mit einem hohen Kostenaufwand verbunden.

Bedingt durch den hohen Kostenaufwand, der bei der Bearbeitung von durch Schweißverfahren auf rotationssymmetrisch^ Bauteile aufgetragenen superharten Werkstoffen entsteht, hat man davon Abstand genommen, diese Bauteile durch Anwendung superharter Werkstoffe zu regenerieren«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Hutzungsperiode regenerierter rotationsaymmetriacher Maachinenteile zu verlängern, die Verschleißfestigkeit durch Auftragschweißen eines superharten Werkstoffes zu erhöhen und die anschließende spanabhebende Bearbeitung ökonomischer zu gestalten.

des ТУезепз der Erfindung

wird

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahreit zu finden, welches die spanabhebende Bearbeitung von durch Schweißen auf rotationssymmetrische Maschinenteile aufgetragenen superharten Werkstoffen ermöglicht, ohne daß die den 3uperharten Werkstoffen charakteristischen Härte- und Verschleißfestigkeitswerte verändert werden.

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die Oberfläche des rotationssymmetrischen Maschinenteiles mittels Auftragssehweißen ein verschleißfester superharter Werkstoff aufgetragen wird«, Das Volumen des aufzutragenden superharten Werkstoffes wird so gewählt, daß durch die sich entwickelnde Schweißwärme das Maschinenteil auf mindestens 250° C erwärmt wird« Unmittelbar an das schweißtechnische Auftragen des superharten Werkstoffes wird das rotationssymmetrische Maschinenteil in eine Drehbank eingespannt und die superharte Metallschicht bei einer Temperatur von vorzugsweise 200 bis 350° 0 unter Ausnutzung der aufgespeicherten Schweißwärme spanabhebend auf seine Fertigmaße bearbeitet.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden« Eine Prismarolle, die zua Transport von Rohren dient, mußte ausgebaut werden, da der eingetretene Verschleiß zu Produktionsstörungen bzw« zur Qualitätsminderung des V/alzgutes führte· Die Oberfläche der Rolle wird gereinigt und in eine Drehvorrichtung eingespannt« Die Schweißeinrichuung wird angesetzt, v/ob ei unter Schutzgas ein Schweißzusatzwerkstoff der Bezeichnung Ferrodur Cr3 mit einer Härte von 60 HRC auf die Oberfläche der Prismarolle aufgetragen wird« Die Abschmelzleistung liegt bei 6,5 kg/h. Im Anschluß an das Auftragen des Schweißzusatzwerkstoffes, womit gleichzeitig in den Grundkörper der Prismarolle eine Wärme von 350° C eingebracht wurde, erfolgt die Übernahme der Prismarolle von der Schweißdrehvorvichtung in die Drehbank· Die Oberflächenbearbeitung der Prismarolle erfolgt im ersten Arbeitegang bei

einer Werkstueкtemperatur von 350 ⁰G durch das Vordrehen mit einem Vorschub von 0,2 mm/U und einer Spantiefe von 3 mm» Für das Fertigdrehen, die Werkstücktemperatur beträgt noch 300 ⁰C, wurde die doppelte Umdrehungsgeschwindigkeit gewählt mit einem Vorschub von 0,16 mm/U und einer Spantiefe von 1 mm*

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit regenerierter rotationssymmetrischer Maschinenteile durch Auftragsschweißen und anschließende spanabhebende Bearbeitung gekennzeichnet dadurch, daß auf die Oberfläche eines rotationssymmetrischen Maschinenteiles ein superharter T/erkstoff schweißtechnisch, aufgetragen, dabei das Maschinenteil erwärmt wird, und unmittelbar nach dem Auftragsschweißen in Ausnutzung der Schweißwärme die aufgetragene superharte Metallschicht bei einer Temperatur von vorzugsweise 200° C bis 350° C auf einer Drehbank spanabhebend auf die Fertigmaße bearbeitet wird·