Laserstrahl-Pulver-Heissdraht-Auftragschweissen mit Fulldrahten zur Herstellung verschleissbestandiger Beschichtungen

摘要

Der Laserstrahl hat sich seit langem als Bearbeitungswerkzeug fur viele Applikationen (z. B. Schneiden, Schweissen) bewahrt. Auf dem Gebiet der Beschichtungstechnik konnte das Laser-Pulver-Auftragschweissen (LPA) durch den Einsatz der Diodentechnik weltweit Anwendungsbereiche erobern, die vorher dem klassischen Plasma-Pulver-Auf- tragschweissen (PTA) vorbehalten waren [1-2]. Industriell kommen als Schweisszusatz fur die Herstellung von korro- sions- und/oder verschleissbestandigen Schutzschichten vor allem pulverformige Werkstoffe auf Eisen-, Nickel- und Kobaltbasis zum Einsatz. Die einstellbaren kleinen Schmelzbader sind eine gute Basis fur die Herstellung von Beschichtungen mit thermisch sensiblen Wolframkarbid-Hartstoffen, sogenannten Metal-Matrix-Composite-(MMC)- Schichten. Die pulverformigen Matrixwerkstoffe werden in der Regel in grossen Mengen gasverdust. Modifikationen oder Sonderchargen sind nur bedingt verfugbar bzw. sehr kostenintensiv. Der Einsatz von Fulldrahten ist hierfur eine wirtschaftliche Alternative. Kleinstmengen und Sonderchargen sind kurzfristig verfugbar. Durch die zusatzliche Zugabe an Legierungselementen mittels prozessseitiger zusatzlicher Pulverzufuhr lassen sich massgeschneiderte Beschichtungen herstellen. Im Rahmen dieses Beitrages wird uber den Einsatz des einstufigen Beschichtungsverfahrens Laser-Pulver-Heissdraht-Auftragschweissen (LPHD) zum Verschleissschutz berichtet. Es werden die Prozessvarianten mit seitlicher Heissdrahtzufuhr in Kombination mit zusatzlicher Pulverzufuhr vorgestellt. Die entwickelte Laser- Pulver-Heissdraht-Beschichtungsanlage wird beschrieben. Mittels metallografischer und tribologischer Untersuchungen wird das Beschichtungsergebnis bewertet.