TIG deposition of Ti on steel substrates using Cu as interlayer Translated title: WIG-Auftragsschweißungen von Titan auf Stahlsubstraten mittels Kupfer- Zwischenlage

Abstract

The deposition of Ti on steel substrates using a Cu interlayer was experimentally investigated using the tungsten inert gas technique with a mechanized feeding system. First, a Cu layer was deposited on the steel surface before the coating process for the production of the Ti layer. The resulting depositions exhibit a good penetration following the occurrence of two heat affected zones with a dense, compact and free-of-cracks microstructure. The investigations by scanning electron microscopy and by X-ray diffraction showed the formation of compounds in the Ti-Cu system and the absence of chemical combinations between Ti and Fe that can strongly affect the toughness characteristics of the deposited layer. The measurement of the cross-sectional hardness shows a significant increase in the surface compared to that of the substrate.

Kurzfassung

Das Auftragsschweißen von Ti auf Stahlsubstrate unter Verwendung einer Cu-Zwischenlage wurde experimentell untersucht, indem Wolfram-Inertgasschweißen mit einer mechanischen Drahtzufuhr angewandt wurde. Hierzu wurde eine Kupferlage auf die Stahloberfläche vor dem Beschichtungsprozess für die Herstellung der Titanlage aufgebracht. Das so hergestellte mikrostrukturelle System wies eine gute Durchschweißung auf, indem sich die beiden Wärmeeinflusszonen unter Ausbildung eines dichten, kompakten und rissfreien Gefüges formierten. Die Untersuchungen mittels REM und Röntgendiffraktometrie zeigen die Bildung von Komponenten im Ti-Cu-System und keine chemischen Verbindungen zwischen Fe und Ti, die die Zähigkeitseigenschaften der Auftragslagen stark beeinträchtigen können. Die Härtegradienten, die im Querschliff der Proben gemessen wurden, zeigen doppelt so hohe Werte, wie sie auf dem Substrat gemessen wurden.