Fraunhofer-Gesellschaft

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Hochleistungs-Auftragschweißen mit Laserstrahlung

 
: Nowotny, S.; Brückner, F.; Hillig, H.; Beyer, E.; Leyens, C.

wt Werkstattstechnik online 102 (2012), Nr.6, S.368-369
http://www.technikwissen.de/wt/
ISSN: 1436-4980
ISSN: 1436-5006
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IWS ()
Auftragschweißen; Laserbearbeitung; Schichtdicke; Korrosionsschutzschicht; Erwärmung; Hydraulikzylinder; Inconel; Cobaltlegierung

Abstract
Auftraggeschweißte Laserbeschichtungen bieten eine sehr gute Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit und werden daher in der Fertigung und Instandsetzung von Werkzeugen der Erdgas- und Erdölförderung sowie großer Hydraulikzylinder zum Beispiel von Offshore-Anlagen angewendet. Bei den hier stets vorhandenen großen Funktionsflächen stellen jedoch bisher die vergleichsweise geringen Auftragraten und die Prozesseffizienz der Lasertechnologie begrenzende Kriterien dar. Eine technische Verbesserung erfolgt in Form eines modular aufgebauten Koaxial- Laserbeschichtungskopfes mit einem integrierten, lokal wirkenden Induktionsmodul. Der Bearbeitungskopf ist kompatibel zu Dioden-, Faser- und Scheibenlasern mit bis zu 15 kW Ausgangsleistung. Die herstellbaren Einzel- Schweißraupenbreiten betragen zwischen 4 mm und 8 mm, die Schichtdicken 1 mm bis 2,5 mm. Flächenbeschichtungen entstehen durch überlappende Einzelraupen. Die Koaxial-Pulverdüse ermöglicht einen Durchsatz von bis zu 18 kg/h Metallpulver. Damit lassen sich Korrosionsschutzschichten gegen Meerwasserangriff auf großen Hydraulikzylindern herstellen. als Schichtmaterial wurde die Nickel-Legierung Inconel 625, mit einer Auftragrate von 9 kg/h aufgeschweißt. Die zusätzliche induktive Erwärmung führt zu einer Verkürzung der Beschichtungszeit um etwa 50 % pro Zylinder gegenüber dem Laser-Auftragschweißen ohne Zusatzenergie. Weiterhin ist es möglich, auch sehr harte und konventionell nicht schweißbare Werkstoffe rissfrei zu verarbeiten, wie Schutzschichten aus der Kobalt-Legierung Stellit 20, die Härten von mehr als 60 HRC aufweisen.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-219900.html