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DE3840310A1 - Verfahren zum beschleunigten auftragen einer dicken erneuerungsschicht auf einem abgenutzten werkstueck - Google Patents

Verfahren zum beschleunigten auftragen einer dicken erneuerungsschicht auf einem abgenutzten werkstueck

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Publication number
DE3840310A1
DE3840310A1 DE3840310A DE3840310A DE3840310A1 DE 3840310 A1 DE3840310 A1 DE 3840310A1 DE 3840310 A DE3840310 A DE 3840310A DE 3840310 A DE3840310 A DE 3840310A DE 3840310 A1 DE3840310 A1 DE 3840310A1
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DE
Germany
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workpiece
electrolyte
abrasive particles
metallic layer
coated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE3840310A
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English (en)
Inventor
Vladimir Dipl Ing Sova
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

Technisches Gebiet
Erneuerung und Reparatur von abgenutzten und beschädigten Bauteilen thermischer Maschinen, insbesondere von Dampf­ und Gasturbinenschaufeln. Auftragen von dicken Schichten auf die Bauteile.
Die Erfindung bezieht sich auf die Wiederherstellung der ursprünglichen Form eines Bauteils einer thermischen Maschine, welches im Betrieb eine nicht mehr zulässige Form durch Abnutzung, Erosion, Korrosion, Oxydation, mechanische Be­ schädigung usw. angenommen hat.
Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum beschleunigten Auftragen einer dicken Erneuerungsschicht auf einem als Turbinenbauteil vorliegenden abgenutzten und/oder beschädigten Werkstück unter Zuhilfenahme eines elektrochemischen Pro­ zesses mit unlöslicher Anode, wobei ein die aufzutragenden Elemente in Ionenform enthaltender Elektrolyt als Strom gegen die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks ge­ drückt wird.
Stand der Technik
Das Aufbringen von Oberflächenschichten jedwelcher Art auf Maschinenbauteile spielt in der modernen Technik, insbeson­ dere beim Bau und Betrieb thermischer Maschinen eine wichtige Rolle.
Es ist bekannt, daß bei gebrauchten oder beschädigten Tur­ binenteilen wie - Gehäuse, Schaufeln, usw. - die erodierten oder abgebröckelten Stellen mit einem dicken Auftrag von Metallen oder metallähnlichem Material erneuert werden.
Solche Reparaturen wurden bis jetzt je nach der Art der Belastung - sei es durch Temperatur, Korrosion oder Ero­ sion - mit Hilfe von Schweißen, Spritzen oder Kleben durch­ geführt. Das Aufbringen von dicken Schichten durch diese erwähnten Verfahren kann in relativ kurzer Zeit ausgeführt werden. Die Qualität von solchen Beschichtungen bringt aber sehr oft Mängel im Bezug auf die Haftung zum Grundmaterial, sowie Strukturänderungen durch miteingebaute Eigenspannungen (Rißbildung) mit sich.
In der Technik sind zahlreiche Verfahren bekannt, Oberflächen­ schichten auf galvanischem (elektrolytischem, elektrochemischem) Wege auf ein meist metallisches oder zuvor in geeigneter Weise vorbehandeltes (metallisiertes) Substrat aufzubringen. Dabei handelt es sich meistens um verhältnismässig dünne, von Bruchteilen von Mikrometern bis zu einigen Zehntelsmilli­ metern reichende Schichten. Zufolge ihrer beschränkten Dicke zeichnen sich derartige Schichten meistens durch gute Haft­ festigkeit und genügende Abriebfestigkeit gegenüber ihrer Unterlage (Substrat) aus. Andererseits ist ihre Verwend­ barkeit auf diejenigen Fälle beschränkt, wo ihre begrenzte Dimension senkrecht zur Oberfläche den betrieblichen Anfor­ derungen genügt und wo nicht Veränderungen oder gar Zer­ störungen durch Diffusionsvorgänge während des Betriebes zu befürchten sind.
Aus der Galvanotechnik sind Verfahren bekannt, die es ge­ statten, Gegenstände mittels elektrochemischer Prozesse örtlich selektiv zu beschichten. Darunter fallen unter an­ derem die sogenannten Schwall-, Tampon- und Düsenströmungs­ verfahren. Dabei wird entweder ein Schwall oder eine Strö­ mung des Elektrolyten gezielt auf den als Kathode geschal­ teten, zu beschichtenden Gegenstand gerichtet oder letzterer wird durch örtlich begrenztes Bestreichen mit einem vom Elektrolyten durchtränkten Werkzeug benetzt (vgl. Sauter, "Grundgedanken der Selektivgalvanik", Galvanotechnik 76, 1985, Nr. 12, S. 1950-1951, D-7968 Saulgau; M. Rubinstein, "Das Tampongalvanisieren", Eugen G. Leuze Verlag, 1985, D-7968 Saulgau).
Für die Erreichung des oben genannten Zweckes der Erneue­ rung und Instandhaltung von Werkstücken weisen die bekannten Verfahren eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf:
Das Tauchverfahren (normales Galvanisieren in einem Elektro­ lyten) läßt sich nur bei niedrigen Stromdichten (0,5-2A/dm2) durchführen, was entsprechend niedrige Auftragsgeschwindig­ keiten (durchschnittlich 6-12 µm/h, höchstens 24 µm/h für Nickel) zur Folge hat. Es ist eine Abdeckung ("Maskierung") der nicht zu beschichtenden Flächen notwendig. Deshalb ist dieses Verfahren auf kleine Gegenstände begrenzt.
Beim "Tampon"- (Bestreichungs-, Benetzungs-)Verfahren sind nur einfache geometrische Formen des Werkstücks möglich, wobei der manuelle Aufwand für das Tränken der "Tampons" beträchtlich ist. Eine Mechanisierung ist bei komplizierten Formen des Werkstücks nicht durchführbar.
Das Aufspritzen des Elektrolyten im "Flut/Strahl"-Verfahren führt zu einer sehr unregelmässigen Überflutung des Werk­ stücks, wobei eine bevorzugte Metallabscheidung an Ecken und Kanten stattfindet. Der Ionentransport in der der Kathode am nächsten liegenden Diffusionszone im Elektrolyten ist schlecht. Es ergeben sich übermässig hohe Stromdichten an der Anode. Bei unlöslichen Anoden ist ein hoher Aufwand an massivem Edelmetall (Platin) erforderlich, wenn nicht eine vorzeitige Zerstörung einer lediglich platinierten Anode in Kauf genommen wird. Bei löslichen Anoden ergeben sich Unregelmäßigkeiten durch periodische Passivierungs­ ("Pump"-)Erscheinungen, Abbröckeln, Knospenbildung, Kurz­ schlüsse etc. Es kommt zu einer starken Sauerstoffabscheidung auf der Anodenoberfläche mit der Bildung von unerwünschten Oxyden und einer Störung der chemischen Elektrolytzusammen­ setzung. An der Kathode (Werkstück) ergibt sich eine hohe Wasserstoffentwicklung mit Grübchen- und Warzenbildung in der aufgetragenen Schicht.
Aus dem Vorstehenden geht klar hervor, daß es ein starkes Bedürfnis gibt, die obigen Mängel tunlichst zu beseitigen und die bestehenden Verfahren weiter zu entwickeln und zu verbessern. Dabei soll das galvanische Auftragen von dicken Schichten im Vordergrund stehen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzu­ zeigen und Mittel anzugeben, wie ein gebrauchtes, durch Abnutzung, Erosion, Korrosion, Oxydation, mechanische Beschä­ digung in seiner Form, insbesondere seiner Oberflächenge­ stalt im Verlaufe des Betriebes verändertes Turbinenbauteil erneuert, repariert und in den voll funktionsfähigen Zustand gebracht werden kann. Dabei soll sich die neu aufzubringende Oberflächenschicht durch feste Haftung und gute chemisch­ physikalische Verträglichkeit gegenüber dem vorhandenen Kern (Substrat) auszeichnen. Ferner soll sich das erneuerte Bauteil durch Freiheit von Rißanfälligkeit und schädlichen, im Betrieb zu unerwünschten chemisch-physikalischen (metal­ lurgischen) Veränderungen führenden Diffusionen auszeichnen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im eingangs erwähn­ ten Verfahren an der durch den Elektrolyten beaufschlagten Auftragsstelle des als Kathode geschalteten Werkstücks mit einer Stromdichte von mindestens 10 A/dm2 gefahren wird, und daß der diese Stelle benetzende Elektrolyt mechanisch stark bewegt und die an dieser Stelle auf dem Werkstück bereits aufgetragene metallische Schicht gleichzeitig während oder unmittelbar nach dem Auftragen durch leichtes Reiben oder Bestreichen mit einem porösen weichen Medium, in welches abrasive Teilchen eingebettet sind, mechanisch beeinflußt wird.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, durch Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Anlage zur Durchführung des galvanischen Auftragsverfahrens,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Auftragsverfahrens mit Tampon und Glättungsmittel in Form einer "Schleppe",
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Auftragsverfahrens mit Glättungs­ mittel in Form von "Schwämmen",
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Auftragsverfahrens mit Elektrolyt­ zufluß durch das Glättungsmittel in Form von "Schwäm­ men".
In Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer Anlage zur Durch­ führung des galvanischen Auftragsverfahrens dargestellt. 1 ist der Elektrolyt, der über eine Elektrolytleitung 2 mittels einer Umwälzpumpe 3 einem Trichter 5 zugeführt wird. Letzterer ist in einer Haltestange 6 befestigt, welche ihrer­ seits in zwei Richtungen in der Horizontalebene (Ebene senk­ recht zur Zeichnungsebene) verschiebbar gelagert ist (nicht gezeichnet): Die Bewegungsmöglichkeit ist durch Pfeile an­ gedeutet. Eine Wanne 4 (Elektrolytgefäß) dient zum Auffangen des herabfließenden Elektrolyten 1 und zu dessen Rückführung über die Umwälzpumpe 3. Der Elektrolyt 1 durchströmt nach Verlassen des Trichters 5 ein abrasive Teilchen enthaltendes Kunststoff-Vlies 8 (Tampon), in welches ein als Anode dienener Platindrahtwendel 7 eingebettet ist. Das als Kathode wir­ kende Werkstück 9 ist in den Werkstückhalter 10 geklemmt und mit ihm kraftschlüssig und elektrisch leitend verbunden. Der Elektrolyt 1 benetzt und umströmt das Werkstück 9 in unmittelbarer Nähe des Kunststoff-Vlieses 8 und fließt bzw. tropft dann in die Wanne 4 ab. Die abrasiven Teilchen des Kunststoff-Vlieses (Tampon) glätten bei der Hin- und Herbewegung die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks 9 fortwährend.
Fig. 2 stellt einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Auftragsverfahrens mit Tampon und Glät­ tungsmittel in Form einer "Schleppe" dar. 1 ist der Elektrolyt, der in einem Zufuhrkanal 12 auf das Kunststoff-Vlies 8 und das als Anode an den +/-Pol einer Stromquelle angeschlossenen Platindrahtwendel 7 geleitet wird. Der Elektrolytzufluß 11 ist durch einen vertikal nach unten gerichteten Pfeil angedeutet. Die seitliche Beweglichkeit des Zufuhrkanals 12 in der Horizontalebene ist durch horizontale Pfeile mar­ kiert. Der Elektrolytzufluß 11 ist so geregelt, daß das Vlies 8 vollständig durchtränkt wird und sich unterhalb desselben eine permanente Elektrolytsäule 13 zwischen Anode und Kathode ausbildet, welche den unmittelbar in der Nähe liegenden Teil des Werkstücks 9 vollständig benetzt. Die ungefähre Begrenzung der Elektrolytsäule 13 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Das Kunststoff-Vlies 8 ent­ hält abrasive Teilchen (Schleifmittel), durch Punkte angedeutet. Es endet in einen als Glättungsmittel ausgebildeten Teil, der als "Schleppe" 15 auf der Oberfläche des Werkstücks 9 hin- und hergeleitet. Dabei wird sowohl dessen ursprüngliche Oberfläche wie auch die auf ihm unmittelbar zuvor aufgetragene metallische Schicht 14 geglättet und sauber gehalten.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Auftragsverfahrens mit Glättungsmittel in Fom von "Schwämmen" dargestellt. Der mittlere Teil der Vorrichtung entspricht der Fig. 2 mit Ausnahme der "Schleppe" 15, die hier fehlt. Der Elektrolyt 1 durchströmt nacheinander den Zufuhrkanal 12, den Platindrahtwendel 7 und das Kunst­ stoff-Vlies 16 (Tampon), welches hier keine abrasiven Teil­ chen enthält. Die Glättung und Reinigung der Oberfläche des Werkstücks 9 sowie der aufgetragenen metallischen Schicht 14 wird durch die beidseits des Elektrolytzuflusses 11 bzw. der Elektrolytsäule 13 angeordneten "Schwämme" 17 vorgenommen. Letztere bestehen aus einem Kunststoff-Vlies mit eingela­ gerten abrasiven Teilchen. Die "Schwämme" 17 sitzen in vertikal frei beweglichen Rohren 18, welche ihrerseits in horizontal verschiebbaren Führungshülsen 19 gelagert sind. Dadurch wird eine optimale Anpassung an die Unebenheiten der aufge­ tragenen metallischen Schicht 14 und somit beste Reinigung und Glättung gewährleistet. Die Bewegungsmöglichkeiten sind jeweils durch Pfeile angedeutet.
Fig. 4 stellt einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung zur Durchführung des Auftragsverfahrens mit Elektrolytzufluß durch das Glättungsmittel in Form von "Schwämmen" dar. Die Anordnung ähnelt derjenigen von Fig. 3, wobei jedoch der mittlere Teil vollständig fehlt. 1 ist der Elektrolyt, 13 die Elektrolytsäule zwischen Anode und Kathode. Der Elektro­ lytzufluß 11 erfolgt durch je ein in einer Führungshülse 19 vertikal bewegliches Platinrohr 20, welches als Anode mit dem +/-Pol der Stromquelle verbunden ist. Die Führungs­ hülsen 19 sind in der Horizontalebene verschiebbar. Die aus Kunststoff-Vlies bestehenden Schwämme 17 enthalten abra­ sive Teilchen. Die Platinrohre 20 können durch platinierte Rohre aus geeignetem leitenden Material ersetzt sein.
Ausführungsbeispiel 1
Siehe Fig. 1 und 2! Als Werkstück 9 lag eine abgenutzte, zum Teil an ihrer oberen Blatthälfte beschädigte Gasturbinenschaufel vor. Das Schaufel­ blatt hatte die nachfolgenden Abmessungen:
Länge|175 mm
Größte Breite 88 mm
Größte Dicke 22 mm
Profilhöhe 28 mm
Die Gasturbinenschaufel bestand aus einer oxyddispersionsgehärteten Superlegierung mit folgender Zusammensetzung:
Cr
17,0 Gew.-%
Al 6,0 Gew.-%
Mo 2,0 Gew.-%
W 3,5 Gew.-%
Ta 2,0 Gew.-%
Zr 0,15 Gew.-%
B 0,01 Gew.-%
C 0,05 Gew.-%
Y₂O₃ 1,1 Gew.-%
Ni Rest
Das Werkstück 9 wurde zunächst einer Vorbehandlung unterworfen:
  • - Elektrolytisches Entfetten in einem handelsüblichen Entfettungsbad:
    Stromdichte: 10 A/dm²
    Temperatur: 40°C
    Zeit: 30 sec kathodischer Betrieb
         15 sec anodischer Betrieb
  • - Ätzen in HCl-Lösung (konz. HCl: H₂O = 1 : 1):
    Stromdichte: 10 A/dm²
    Temperatur: 20°C
    Zeit: 45 sec anodischer Betriebe
  • - Neutralisieren:
    Zeit: 30 sec kathodischer Betrieb,
         15 sec anodischer Betrieb
  • - Ätzen:
    Zeit: 5 sec anodischer Betrieb
  • - Vorvernickeln in einem Bad folgender Zusammensetzung:
    300 g/l NiCl₂ · 6 H₂O
    60 ml/l konzentrierte HCl
    Zeit: 3 sec anodischer Betrieb (Ätzen)
         1 min kathodischer Betrieb (Vorvernickeln)
Nun wurde das vorvernickelte Werkstück 9 in den Werkstückhalter 10 geklemmt und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer ca. 1,5 mm dicken Nickelschicht überzogen. Die Betriebsbedingungen stellten sich wie folgt:
Badzusammensetzung:
700 g/l Nickelsulfamat
5 g/l NiCl₂ · 6 H₂O
30 g/l H₃BO₃
Rest H₂O
Virtuelle mittlere Stromdichte: 80 A/dm²
Temperatur: 70°C
Auftragsgeschwindigkeit: 50 µm/h
Zeitdauer: 30 h
Der in der horizontal verschiebbaren Haltestange 6 befestigte Trichter 5 bzw. der Zufuhrkanal 12 für den Elektrolyten 1 wurde während des elektrochemischen Auftragsprozesses dauernd langsam hin und her bewegt. Dabei wurde die Ober­ fläche des Werkstücks 9 bzw. die bereits aufgetragene metal­ lische Schicht 14 ununterbrochen durch die "Schleppe" 15 aus Kunststoff-Vlies mit abrasiven Teilchen geglättet und gereinigt. Dadurch wurden Wasserstoffblasen sowie vorspringende Dendriten ständig entfernt und es konnten sich weder Grüb­ chen noch "Knospen" oder Warzen an der Oberfläche der auf­ getragenen Schicht 14 bilden.
Nach dem Vernickeln wurde das Werkstück 9 gespült und getrock­ net. Die aufgetragene Nickelschicht wies keinerlei Risse oder Poren auf.
Ausführungsbeispiel 2
Siehe Fig. 1 und 3!
Das Werkstück 9 bestand aus einem Schaufelblatt einer am Kopfende beschädigten Gasturbinenschaufel mit folgenden Abmessungen:
Länge|160 mm
Größte Breite 78 mm
Größte Dicke 20 mm
Profilhöhe 27 mm
Das Werkstück 9 bestand aus einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung mit der Handelsbezeichnung MA 6000 von INCO und hatte die nachfolgende Zusammensetzung:
Cr
15 Gew.-%
W 4,0 Gew.-%
Mo 2,0 Gew.-%
Al 4,5 Gew.-%
Ti 2,5 Gew.-%
Ta 2,0 Gew.-%
C 0,05 Gew.-%
B 0,01 Gew.-%
Zr 0,15 Gew.-%
Y₂O₃ 1,1 Gew.-%
Ni Rest
Das Werkstück 9 wurde der gleichen Vorbehandlung wie unter Beispiel 9 unterworfen. Dann wurde das vorvernickelte Werk­ stück 9 in den Werkstückhalter 10 geklemmt und mit einer ca. 1,8 mm dicken Nickelschicht überzogen, in die gleich­ zeitig Chrom in Form von Partikeln aus Chromkarbid Cr3C2 eingelagert wurde. Die Cr3C2-Partikel wurden in Form einer Suspension dem Elektrolyten 1 beigegeben. Zum Auftragen wurde die Vorrichtung gemäß Fig. 3 benutzt. Die Betriebs­ bedingungen stellten sich wie folgt:
Badzusammensetzung:
380 g/l -5-Sulfosalizylsäure
192 g/l NiCO₃
Virtuelle mittlere Stromdichte: 30 A/dm²
Zellenspannung: 6 V
Temperatur: 40°C
Auftragsgeschwindigkeit: 150 µm/h
Zeitdauer: 12 h
Chromkarbid-Partikel: 30 g/l
Partikeldurchmesser: 10-50 µm
Während des Auftragsprozesses wurde der Trichter 5 bzw. der Zufuhrkanal 12 für den Elektrolyten 1 sowie die aus Kunststoff-Vliesen mit abrasiven Teilchen bestehenden "Schwäm­ me" 17 bzw. die Führungshülsen 19 dauernd hin und her bewegt. Die Wirkung war die gleiche wie unter Beispiel 1 angegeben. Die aufgetragene, mit Cr3C2 dotierte Nickelschicht wies weder Poren noch Risse auf.
Ausführungsbeispiel 3
Siehe Fig. 1 und 4!
Als Werkstück 9 lag eine beschädigte Gasturbinenschaufel mit den nachfolgenden Abmessungen des Schaufelblattes vor:
Länge|185 mm
Größte Breite 94 mm
Größte Dicke 23 mm
Profilhöhe 30 mm
Das Werkstück 9 bestand aus einer Nickelbasis-Guß-Super­ legierung mit dem Handelsnamen IN 738 von INCO und der nach­ folgenden Zusammensetzung:
Cr
16,0 Gew.-%
Co 8,5 Gew.-%
Mo 1,75 Gew.-%
W 2,6 Gew.-%
Ta 1,75 Gew.-%
Nb 0,9 Gew.-%
Al 3,4 Gew.-%
Ti 3,4 Gew.-%
Zr 0,1 Gew.-%
B 0,01 Gew.-%
C 0,11 Gew.-%
Ni Rest
Nach der Vorbehandlung des Werkstücks 9 gemäß Beispiel 1 wurde dieser in den Werkstückhalter 10 geklemmt und mit einer ca. 2 mm dicken Nickelschicht überzogen. Zur Durchfüh­ rung des Auftragens wurde die Vorrichtung gemäss Fig. 4 verwendet. Die Betriebsbedingungen waren die folgenden:
Badzusammensetzung:
200 g/l NiSO₄ · 7 H₂O
100 g/l (NH₄)₂ SO₄
 60 g/l CoCl₂ · 6 H₂O
NH₄OH bis pH = 8,5
Virtuelle mittlere Stromdichte: 225 A/dm²
Zellenspannung: 7 V
Temperatur: 50°C
Auftragsgeschwindigkeit: 250 µm/h
Zeitdauer: 8 h
Über die Zufuhr des Elektrolyten 1 und die Bewegung der "Schwämme" 17 gibt Fig. 4 Aufschluß. Für die anodische Stromführung wurden Platinrohre 20 benutzt. Die aufgetragene Nickel/Kobalt-Schicht war glatt und porenfrei.
Die Erfindung erschöpft sich nicht in den Ausführungsbeispielen. Die an der durch den Elektrolyten 1 beaufschlagten Auftrags­ stelle des als Kathode geschalteten Werkstücks 9 herrschende Stromdichte beträgt mindestens 10 A/dm2, wobei der Elektrolyt 1 an dieser Stelle mechanisch stark bewegt wird. Die hier bereits aufgetragene metallische Schicht 14 wird gleichzeitig während oder unmittelbar nach dem Auftragen durch leichtes Reiben/Bestreichen mit einem porösen weichen Medium 15; 17 mechanisch beeinflußt. Das reibende oder streichende Medium enthält eingebettete abrasive Teilchen, welche die Oberfläche reinigen und glätten. Der Elektrolytzufluß 11 erfolgt entweder an einer einzigen Stelle, an welcher gleich­ zeitig die mechanische Beeinflussung der Oberfläche vorge­ nommen wird, wobei ein als Schleppe 15 gestalteter Fortsatz eines als Tampon wirkenden saugfähigen, mit abrasiven Teilchen dotierten Kunststoff-Vlieses 8 verwendet wird, oder es sind nach der Aufgabe getrennte Elemente vorhanden. In diesem Fall erfolgt der Elektrolytzufluß 11 zu einem nicht mit abrasiven Teilchen dotierten Kunststoff-Vlies 16, während die separat angeordneten dotierten Kunststoff-Vliese 17 die Reinigung übernehmen. Eine weitere Möglichkeit besteht im Elektrolytzufluß 11 an mehreren Stellen, wobei die do­ tierten Kunststoff-Vliese 17 gleichzeitig zur Übertragung des Elektrolyten 1 auf die Oberfläche des Werkstücks 9 wie zu dessen mechanischer Beeinflussung dienen.
Die Vorteile des Verfahrens sind:
  • - Riß- und porenfreie dichte Oberflächenschicht auch bei dicken Überzügen (mehrere Millimeter).
  • - Keine Warzen-, Knospen- und Grübchenbildung.
  • - Keine Veränderung des Elektrolyten.
  • - Hohe kathodische Stromdichte.
  • - Vergleichsweise kurze Zeitdauer des metallischen Auftragens.

Claims (4)

1. Verfahren zum beschleunigten Auftragen einer dicken Er­ neuerungsschicht auf einem als Turbinenbauteil vorlie­ genden abgenutzten und/oder beschädigten Werkstück (9) unter Zuhilfenahme eines elektrochemischen Prozesses mit unlöslicher Anode, wobei ein die aufzutragenden Ele­ mente in Ionenform enthaltender Elektrolyt (1) als Strom gegen die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks (9) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der durch den Elektrolyten (1) beaufschlagten Auftragsstelle des als Kathode geschalteten Werkstücks (9) mit einer Stromdichte von mindestens 10 A/dm2 gefahren wird, und daß der diese Stelle benetzende Elektrolyt (1) mechanisch stark bewegt und die an dieser Stelle auf dem Werkstück (9) bereits aufgetragene metallische Schicht (14) gleich­ zeitig während oder unmittelbar nach dem Auftragen durch leichtes Reiben oder Bestreichen mit einem porösen weichen Medium (15; 17), in welches abrasive Teilchen eingebettet sind, mechanisch beeinflußt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt (1) in Form eines Stromes in einem Zufuhr­ kanal (12) einem Tampon aus einem saugfähigen Kunststoff- Vlies (8) zugleitet und von diesem über mindestens einen als Schleppe (15) gestalteten Fortsatz örtlich auf die Oberfläche des zu beschichtenden Werkstücks (9) aufge­ tragen wird, wobei die Schleppe (15) ununterbrochen über das Werkstück (9) hin- und hergeführt und die frisch aufgetragene metallische Schicht (14) dauernd mit der Schleppe (15) bestrichen und mit frischem Elektrolyt (1) benetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolytzufluß (11) getrennt über ein nicht mit abrasiven Teilchen dotiertes Kunststoff-Vlies (16) als Tampon bewerkstelligt wird und daß die mechanische Beein­ flussung der Oberfläche des Werkstücks (9) und der bereits aufgetragenen metallischen Schicht (14) durch separate, vertikal frei bewegliche, horizontal zwangsweise mit dem Tampon (16) hin und her bewegte, als Schwamm (17) mit abrasiven Teilchen ausgebildete Kunststoff-Vliese erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolytzufluß (11) über gleichzeitig der mechani­ schen Beeinflussung der Oberfläche des Werkstücks (9) und der bereits aufgetragenen metallischen Schicht (14) dienende, als Schwamm (17) mit abrasiven Teilchen aus­ gebildete Kunststoff-Vliese erfolgt, welche vertikal frei beweglich, horizontal zwangsweise hin und her be­ wegt werden.
DE3840310A 1987-12-24 1988-11-30 Verfahren zum beschleunigten auftragen einer dicken erneuerungsschicht auf einem abgenutzten werkstueck Withdrawn DE3840310A1 (de)

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