在堆焊時的細晶粒的產生的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于堆焊基底的方法，通過對于每個焊層來回地傾斜焊嘴，在定向凝固的結構的多層的材料構造中實現了非常細晶粒的結構。
【專利說明】在堆焊時的細晶粒的產生
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種特別是在定向凝固的結構上的激光堆焊，其中應實現細的球狀的晶粒。
【背景技術】
[0002]在鑄件中或者在焊縫中的過大的晶粒是不期望的。

【發明內容】

[0003]因此本發明的目的是解決上述問題。
[0004]所述目的通過根據本發明的一種用于堆焊基底的方法來實現，所述基底特別具有定向凝固的結構，其中焊嘴具有相對于所述基底的表面垂直線的與0°明顯不同的角度，并且首先第一焊層在相對于所述表面垂直線的與0°不同的第一角度情況下生成，以及至少特別直接地跟隨的第二焊層在相對于所述表面垂直線的與0°明顯不同的角度和與所述第一角度明顯不同的角度情況下生成。
[0005]在堆焊中，所期望的是，晶粒結構在每個被涂覆的層中發生改變，以至于這個結構在金相地準備的切片中可視為一種“棋盤狀圖案”。
[0006]在焊接每個層時下部部分外延地在基礎材料上生長但是上部部分以不同的晶體學取向多晶地凝固，通過上述方式產生所述結構。在焊接下一個層時這個最近多晶地凝固的區域能開始再次熔化，以至于僅晶粒結構的上部的區域進一步生長。這個組織結構在焊接和緊接著的熱處理時使得組織的裂紋傾向性變小，因為應力能夠分散到多個小的晶界上。
[0007]為了產生這個結構，工藝參數(激光功率、激光束直徑、粉末質量流、移動速度)被保持在極其窄的公差內。特別地，在移動速度增加時棋盤狀圖案越來越多地消失。
[0008]提出，在每個層后相對于表面垂直線交替地以優選30° +/-5°調整焊接束或者激光束和共軸的粉末供給。
[0009]熔化物相應地在激光束方向上由于溫度梯度在熔池或者激光束的方向上凝固。通過優選在每個層后改變調整角，應分別開始新的晶粒生長，所述晶粒生長例如相應于層高。
[0010]在下文中列舉了其它有利的措施，所述措施能夠任意地彼此組合，以便實現其它的優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖示出本發明的示意性的描述。
[0012]附圖和描述僅代表實施例。
【具體實施方式】
[0013]附圖示意性地示出在按層地涂覆到特別是具有定向凝固的結構的基底4上時的方法。
[0014]根據激光-堆焊僅被示例性地闡述本發明。
[0015]通過相應的焊嘴7，材料被涂覆到基底4上，所述基底優選具有定向凝固的結構。
[0016]在此激光或者激光束20的中心軸線具有相對于基底4的表面垂直線16的確定的、與0°和90°明顯不同的第一角度α?。明顯是指，這不涉及0°和90°角的公差。這個角度α I優選為30°。
[0017]在第一焊層13’被施加之后，焊嘴7在跟隨的平面13’’中向另一側傾斜，其中相對于表面垂直線的第二角度α 2在絕對值上是相同的角度，也就是說，α2=_α1或者360° -α?。
[0018]在附圖中這示意性地通過在各個層13’，13’ ’，13’，，……中的箭頭的不同取向示出，所述取向示出激光束20相對于基底4的取向。
[0019]焊層13’，13’’…的箭頭優選位于示圖平面中。
[0020]每個焊層13’，13’’……通過多個焊道形成。直接彼此堆疊的焊層13’和13’’或者13’ ’和13’ ’ ’的焊層13’，13’ ’，13’ ’ ’的焊道優選彼此平行地伸展。
[0021]對于每個其它的焊層13’’，焊接束相對于基底4的或者基礎的焊層13’’，13’’’……的表面來回地傾斜優選繼續進行。
[0022]優選在激光束法中應用所述方法。
[0023]定向凝固的襯底4優選由鎳基的超合金制造并且具有單晶的或者柱形凝固的縱向晶粒，并且生成多晶的焊接部位。 [0024]通過所述方法，精細的結構在被構造的材料中產生并且不促進大的晶粒和小的晶粒之間的裂紋生長。
【權利要求】
1.一種用于堆焊基底(4)的方法， 所述基底特別具有定向凝固的結構， 其中焊嘴(7)具有相對于所述基底(4)的表面垂直線(16)的與0°明顯不同的角度(α 1，α 2),并且 首先在相對于所述表面垂直線(16)的與0°不同的第一角度(α I)下生成第一焊層(13，)，以及 在相對于所述表面垂直線(16)的與0°明顯不同的角度(α 2)和與所述第一角度(α?)明顯不同的角度(α 2)下生成至少特別緊隨的第二焊層(13’’)。
2.根據權利要求1所述的方法， 其中所述定向凝固的結構具有柱形凝固的結構。
3.根據權利要求1所述的方法， 其中所述定向凝固的結構具有單晶的結構。
4.根據權利要求1、2或3中一項或多項所述的方法， 其中使用激光堆焊。
5.根據權利要求1、2、3或4中一項或多項所述的方法， 其中相對于所述表面垂直線(16)的所述角度(α I)為30° +/-5°，特別是30°。
6.根據權利要求1、2、3、4或5中一項或多項所述的方法， 其中在相對于所述焊層(13’，13’’，…)的所述表面垂直線(16)的(360° -α I)的第二角度(α 2)下焊接所述第二焊層(13’ ’)。
7.根據權利要求1至6中一項或多項所述的方法， 其中所述焊嘴(7)總是交替地圍繞所述表面垂直線(16)傾斜，特別是以絕對值相同的角度。
8.根據權利要求1至7中一項或多項所述的方法， 其中生成多晶的焊接部位。
9.根據權利要求1至8中一項或多項所述的方法， 其中直接地彼此堆疊的焊層(13’，13’ ’ ； 13’ ’，13’ ’ ’)的焊道彼此平行地伸展。
【文檔編號】B23K26/342GK103920997SQ201410014279
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2013年1月11日
【發明者】貝恩德·布爾鮑姆, 托爾斯滕·喬基斯 申請人:西門子公司