Kann Hartmetall geschweißt werden?

Ja, Hartmetall kann geschweißt werdenaber es erfordert die Erfahrung von Fachleuten. Die meisten Hartmetallwerkzeuge werden durch Schweißverfahren mit Substraten aus mittelkohlenstoffhaltigem Stahl oder niedrig legiertem Stahl verbunden (einige Hartmetall in HSS eingebettet sind Substrate mit hydraulischen Pressen). Das Schweißverfahren steht in engem Zusammenhang mit der Leistung des Hartmetalls, und die Qualität des Schweißens wirkt sich direkt auf die Wirksamkeit des Hartmetalls aus.

Für das Schweißen relevante Eigenschaften von Hartmetall

• Hohe Härte und Sprödigkeit: Hartmetallverbundwerkstoffe wie Wolframkarbid sind extrem hart und spröde. Diese Eigenschaften machen das Material anfällig für Risse und Verformungen während des Schweißvorgangs.
• Hoher Schmelzpunkt: Die hohen Schmelzpunkte der Karbide machen beim Schweißen hohe Temperaturen erforderlich, wodurch die Gefahr von Oxidation und unerwünschten Glüheffekten steigt.

Effektive Schweißverfahren für Hartmetall

Angesichts dieser Herausforderungen werden mehrere spezielle Schweißverfahren eingesetzt, um effektive Ergebnisse zu erzielen:

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1. Hartlöten:
   • Die Technik: Hierbei wird die Verbindung erhitzt und ein Zusatzwerkstoff, in der Regel eine Silber-Kupfer-Legierung, verwendet, um Karbid mit einem anderen Metall zu verbinden.
   • Vorteile: Arbeitet bei niedrigeren Temperaturen, wodurch die thermische Belastung des Hartmetalls reduziert wird.
   • Benachteiligungen: Kann im Vergleich zu anderen Schweißverfahren zu einer geringeren Verbindungsfestigkeit führen.
   • Anwendungen: Ideal für die Befestigung von Hartmetall an Stahl und ähnlichen Metallen in Werkzeugen und anderen Beschlägen.
2. Pulverschweißen:
   • Die Technik: Durch Heißpressen und Sintern von Metallpulvern (z. B. Titan) zusammen mit Karbid wird eine robuste Verbindung hergestellt.
   • Vorteile: Kann bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden, wodurch die Integrität des Karbids erhalten bleibt.
   • Benachteiligungen: Erfordert komplexe Ausrüstung und strenge Prozesskontrollen.
   • Anwendungen: Geeignet für die Verbindung von Hartmetall mit einer Vielzahl von Materialien, einschließlich Metallen und Keramik.
3. Laserschweißen:
   • Die Technik: Setzt einen hochenergetischen Laserstrahl ein, um Materialien sofort zu schmelzen und zu verbinden.
   • Vorteile: Bietet hohe Präzision, eine minimale Wärmeeinflusszone und eine hohe Verbindungsfestigkeit.
   • Benachteiligungen: Die Ausrüstung ist kostspielig, und das Verfahren erfordert ein hohes Maß an Fachkenntnissen.
   • Anwendungen: Am besten geeignet für detaillierte und komplexe Verbindungsgeometrien zwischen Hartmetall und verschiedenen Metallen.

Qualitätsinspektion nach dem Schweißen

Um die Zuverlässigkeit und Funktionalität von Schweißverbindungen zu gewährleisten, sind strenge Qualitätskontrollen unerlässlich:

• Röntgeninspektion: Wird verwendet, um innere Fehler wie Risse und Hohlräume in der Schweißnaht zu erkennen.
• Ultraschallprüfung: Setzt Ultraschallwellen ein, um Einschlüsse, Porosität und andere interne Anomalien zu erkennen.
• Mikroskopische Untersuchung: Ermöglicht einen detaillierten Blick auf die Mikrostruktur der Schweißnaht, um etwaige Unregelmäßigkeiten zu erkennen.
• Prüfung der Zugfestigkeit: Misst die Zugfestigkeit der Schweißnaht, um deren Haltbarkeit und Leistung unter Belastung zu beurteilen.

Schlussfolgerung

Das Schweißen von Hartmetall erfordert einen differenzierten Ansatz, um seine schwierigen Eigenschaften zu überwinden. Die Wahl des Schweißverfahrens - Hartlöten, Pulverschweißen oder Laserschweißen - hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung und den Eigenschaften der beteiligten Materialien ab. Jede Technik bietet eindeutige Vorteile und eignet sich für unterschiedliche Szenarien in der industriellen Fertigung. Prüfungen nach dem Schweißen sind von entscheidender Bedeutung, um die Qualität und Integrität der Schweißnaht zu überprüfen und sicherzustellen, dass die Hartmetallwerkzeuge in ihren vorgesehenen Anwendungen effektiv funktionieren.