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Auftragschweißen

2018-07-28T22:38:24

Auftragen ist das Aufbringen von dünnen, fest haftenden Schutzschichten auf Bauteiloberflächen. Nach DIN EN 14610 wird beim sogenannten Auftragschweigen das Beschichten eines Werkstücks durch Schweißen verstanden, das heißt es entsteht eine schmelzmetallurgische Verbindung. Es wird sowohl das Beschichtungsmaterial als auch ein dünner Bereich der Werkstückoberfläche mittels Energiezufuhr (elektrisch, thermisch, mechanisch) geschmolzen, so dass sich durch Diffusion eine porenfreie und haftfeste Oberflächenschicht bildet. Dieses Beschichtungsverfahren erzeugt Beschichtungen mit generell höherer Haftfestigkeit als mit anderen Verfahren aufgebrachte Beschichtungen. Sofern nicht spröde Phasen bei ungeeigneten Verbindungskombinationen die Haftung beeinflussen, wird die Verbindungszone zwischen Schicht und Grundwerkstoff niemals die Schwachstelle des Verbundes darstellen. Dadurch ist das Verfahren besondere für den Einsatz von Bauteilen mit hohen Verschleißbeanspruchungen geeignet. Auftragsschweißen findet seine Anwendung in der Reparatur, der Veredelung oder der Modifikation von Bauteiloberflächen. Es können besonders verschleißfeste oder korrosionsbeständige Werkstoffe auf einen preiswerteren Grundwerkstoff aufgetragen werden. 

Je nach Arbeitsweise unterscheidet man zwischen manuellem und automatisiertem Auftragsschweißen. Beim manuellen Auftragsschweißen wird der
Zusatzwerkstoff als dünner Draht (∅0,15 mm bis ∅0,6 mm) manuell zur Bearbeitungsstelle geführt. Der Laserstrahl schmilzt den Draht auf. Die entstandene Schmelze verbindet sich fest mit dem Grundwerkstoff, der ebenfalls angeschmolzen wird, und erstarrt wieder. Das Arbeiten mit Inertgas (strömendes Argongas) ist erforderlich. Beim automatisierten Auftragsschweißen wird der Zusatzwerkstoff hingegen maschinell zur Bearbeitungsstelle geführt. Als Zusatzwerkstoff dient ein Metallpulver, das schichtweise poren- und rissfrei mit dem Grundwerkstoff verschmolzen wird. Nach dem Erkalten entsteht eine Metallschicht, die eine hochfeste Schweißverbindung darstellt und mechanisch bearbeitet werden kann.

Generell können beim Auftragschweißen dieselben Schweißverfahren wie beim Fügen angewendet werden. Zusätzlich werden sie aber noch nach dem Schutz der heißen Auftragschweißzone gegenüber der Umgebung einteilen. Man unterscheidet offene Verfahren mit Gasflamme, Verfahren mit Abdeckung der Schmelze (E-Hand, RES, UP) und Schutzgasverfahren (MIG, WIG, Plasma). Für hochqualitative Beschichtungen ist es erforderlich, die Schmelze zur Porenvermeidung generell abzudecken oder durch Schutzgasbeaufschlagung gegen Sauerstoffzutritt zu schützen.