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Vortrag

Additive Fertigung verschleißbeständiger Verbundstrukturen mittels MSG-Schweißprozess

Donnerstag (19.04.2018)
14:40 - 15:00 Uhr

14:40 - 15:00 Uhr

Im Bereich des Verschleißschutzes wird durch die Zusammenführung von Basiswerkstoff (z.B. ferritischer Stahl) und Hartstoffschicht (z.B. FeCrC-Legierung) eine Erhöhung des Verschleißwiderstandes erzielt. Anwendungsrelevant sind hierbei vor allem Förderrohre im Bereich des Tagebaus, die einer hohen Abrasivbeanspruchung unterliegen. Derartige Bauteile werden bislang aufwendig und kostenintensiv innenbeschichtet, wobei auftretende Hinterschneidungen wie beispielsweise Radien in Rohrbögen mit dieser Prozessstrategie nicht bearbeitbar sind. Hierbei erfolgt das Hartpanzern und anschließende Fügen einzelner Segmente, worüber die Prozesskette signifikant verlängert wird.

Abhilfe bietet die lagenweise Herstellung von Verbundstrukturen mittels additiver Fertigung, wobei Basis- und Funktionswerkstoff parallel zueinander aufgetragen werden. Lichtbogenschweißprozesse stellen hierbei eine ressourceneffiziente und wirtschaftliche Methode zur Herstellung metallischer Bauteile dar. Insbesondere das Metall-Schutzgas-Schweißen zeichnet sich für die flexible Fertigung großvolumiger Strukturen durch Aufbauraten von bis zu 5 kg/h aus. Die Zuführung des Zusatzwerkstoffes erfolgt dabei annähernd verlustfrei in Form von Draht, wobei die Herstellung von Verbundstrukturen aus unterschiedlichen, miteinander schweißbaren Legierungen umgesetzt werden kann.

Dieser Beitrag verdeutlicht die Potenziale und Herausforderungen der additiven Fertigung von verschleißbeständigen Verbundstrukturen am Beispiel des Werkstoffverbundes Ferrit/FeCrC. Dabei werden insbesondere geometrische Eigenschaften wie Bauteilverzug sowie metallurgische Eigenschaften im Übergangsbereich der Legierungssysteme betrachtet. Ebenso verdeutlichen Verschleißprüfungen die Korrelation zwischen Prozessführung bzw. Wärmeeintrag und dem erzielbaren Verschleißwiderstand der Funktionsschicht.

Sprecher/Referent:
Philipp Henckell
Technische Universität Ilmenau

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Manuskript Manuskript - TU Ilmenau, P.Henckell Dies ist das Manuskript zum Beitrag "Wire Arc Additive Manufacturing of wear resistant compound structures by gas metal arc welding" 753 KB Download