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Title:
CMT TECHNOLOGY WITH FLUXED-CORE WIRE FEED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/103996
Kind Code:
A1
Abstract:
Continuous cracks can be optimally repaired using CMT technology by using a fluxed-core wire of solder material with a filling consisting of solder material and base material.

Inventors:
ARJAKINE, Nikolai (Bochumer Str. 27, Berlin, 10555, DE)
BURBAUM, Bernd (Jenaer Str. 23, Falkensee, 14612, DE)
JOKISCH, Torsten (Körnerstraße 9, Neuenhagen bei Berlin, 15366, DE)
Application Number:
EP2017/078724
Publication Date:
June 14, 2018
Filing Date:
November 09, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
B23K9/04; B23K9/173; B23K35/02; B23P6/00; B23P6/04; F01D5/00; B23K101/00; B23K103/18
Foreign References:
EP2950966A22015-12-09
US20160144441A12016-05-26
US20140339206A12014-11-20
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Schweißung eines Substrats (10),

bei dem die CMT-Technologie mit einem Fülldraht (1) verwen¬ det wird,

wobei im Innern (7) einer Hülle (4) des Fülldrahts (1) eine Füllung (7) mit einer Zusammensetzung gegeben ist,

die sich vom Material der Hülle (4) und dem Material des zu schweißenden Drahts (10) deutlich unterscheidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

bei dem der Fülldraht (1) eine Hülle (4) aus einem Lotwerk- Stoff und

die Füllung (7) eine Mischung von Lotwerkstoff und Basis¬ material eines zu schweißenden Substrats (10) aufweist, wobei Lotwerkstoff bedeutet, dass dieser gegenüber dem Basismaterial eine um mindestens 10k, insbesondere um min- destens 20k niedrigere Schmelztemperatur aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

bei dem durchgehende Risse (13) geschweißt werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,

bei dem als abschließender Prozess eine Wärmebehandlung (+T) durchgeführt wird,

bei dem eine Lötung (19) der geschweißten Stelle (16) erfolgt .

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,

bei dem eine Wand (10) eines Turbinenbauteils,

insbesondere aus einer Nickelbasis-Superlegierung, geschweißt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 3, 4, oder 5

bei dem der Anteil des Lotwerkstoffs in der Füllung (7) mindestens 10 Gew.-% beträgt.

Description:
CMT-Technologie mit FülldrahtZuführung

Die Erfindung betrifft die CMT-Technologie (Cold Metal Trans- fer) bei dem ein Fülldraht aus Basiswerkstoff und Lotwerk ¬ stoff zur Schweißung, insbesondere zur Reparatur verwendet wird .

Bei betriebsbeanspruchten Komponenten hergestellt aus poly- kristallin erstarrten Nickelbasis-Superlegierungen mit großem Anteil an intermetallischer Phase wird eine artgleiche Repa ¬ ratur von durchgehenden Rissen angestrebt, um die thermo- mechanischen Eigenschaften der zu reparierenden Komponenten im Bereich des Grundwerkstoffs zu erhalten. Üblicherweise werden kleine Risse mittels Hochtemperaturlöten verschlossen. Werden diese Risse jedoch zu groß (> 500μη) , so ist ein Verlöten mit konventionellem Engspaltlöten nicht mehr möglich. Aufgrund einer Oxidbelegung der Rissoberfläche ist zudem ein aufwändiger Reinigungsprozess (FIC) notwendig, um die Risse von den Oxiden zu befreien.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung dieses Problem zu lösen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön ¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen. Die Figuren 1 und 2 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren bzw. den Fülldraht in schematischer Darstellung.

Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbe spiele der Erfindung dar. Die Figur 1 zeigt ein Substrat 10 beispielsweise als eine Wand, die einen durchgehenden Riss 13 aufweist.

Die Erfindung ist nicht auf eine Wand beschränkt. Das Substrat 10 oder die Wand weist vorzugsweise eine nickel- oder kobaltbasierte Legierung auf.

Der Riss 13 wird durch eine CMT-Schweißung mit Schweißmate ¬ rial 16 aufgefüllt.

In der Figur 2 ist ein Querschnitt durch einen Fülldraht 1, der das Schweißmaterial 16 darstellt, gezeigt, der bei der CMT-Technologie verwendet wird.

Der Fülldraht 1 weist eine Hülle 4 aus einem Lotwerkstoff auf, wobei innerhalb der Hülle 4 eine Füllung 7 aus dem Lot ¬ werkstoff und dem Basismaterial des Substrats 10 vorhanden ist .

Lotwerkstoff bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Lot- werkstoff eine um mindestens 10k, insbesondere um 20K niedri ¬ gere Schmelztemperatur aufweist als das Basismaterial des Substrats 10.

Der Anteil des Lotwerkstoffs in der Füllung 7 beträgt mindes ¬ tens 10 Gew.-%.

Lotwerkstoff oder deutliche Unterscheidungen bedeutet, dass gegenüber dem Basismaterial zumindest ein weiteres Legie ¬ rungselement vorhanden oder nicht vorhanden ist oder sich der Gewichts-, Volumen-, mol%- oder at%-Anteil um mindestens 10%, insbesondere um mindestens 20% unterscheidet.

Gemäß Figur 1 wird nach der Auftragsschweißung 16 (+CMT) durch eine Wärmebehandlung (+T) quasi ein Lötprozess durchge ¬ führt, was ein vollständiges Verschließen des Risses 13 durch die gesamte Wanddicke des Risses hindurch ermöglicht.