Handbuch für das Reparatur- und Instand- haltungsschweißen - Esab

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Das Schweißen von Werkzeugstählen und Stählen
für Hochtemperaturanwendungen
Im Vergleich zu Baustählen besitzen Werkzeugstähle einen sehr viel höheren Kohlenstoffgehalt.
Sie sind oft auch mit Chrom, Nickel und Molybdän legiert und werden
wärmebehandelt, um spezielle Eigenschaften bezüglich z.B. Härte, Zähigkeit, geometrische
Stabilität usw. einzustellen.
Das Schweißen von Werkzeugstählen kann sehr schwierig sein, wenn die ursprünglichen
Eigenschaften nicht verändert werden sollen. Hier wird zum einen eine Wärmebehandlung
bei hohen Temperaturen notwendig, zum anderen ist der Einsatz von
Schweißzusätzen, die ein Schweißgut mit gleicher Zusammensetzung und Eigenschaften
absetzen, gefordert. In der Praxis ist dies aufgrund von Verzunderungs- und
geometrischen Problemen sehr kompliziert. Ebenso erfordert es sehr viel Zeit.
Vereinfachtes Schweißen
Für die Reparatur von Werkzeugen sollte auf 200–500°C vorgewärmt werden (abhängig
vom Stahltyp), ebenso wie das Schweißen bei dieser Temperatur ausgeführt wird, gefolgt
von einem Anlassen. Dies führt zwar nicht zu einer vollständig homogenen Struktur
und Härte über die Schweißnaht, aber es kann ausreichen für den Zweck, den Kauf
eines teuren, neuen Werkzeugs zu vermeiden. Die Vorwärm- und Nachbehandlungstemperaturen
können in verschiedenen Standardwerken nachgelesen werden, z.B.
SAE/AISI, oder sie sind von den Stahlherstellern zu beziehen.
Elektroden für Werkzeugstähle
Diese Elektroden wurden für die Fertigung von Werkzeugen und für das Reparaturschweißen
entwickelt.
Haupttypen
OK 84.52 Martensitisch 13 Cr
OK 85.58 Martensitisch+feine Karbide, Typ Warmarbeitsstahl
OK 85.65 Typ Hochgeschwindigkeitsstahl
OK 93.06 Kobaltbasistyp – Co Cr W
OK 92.35 Nickel-Basistyp – Ni Cr Mo W
Ein wichtiger Aspekt bei Werkzeugstählen und deren Schweißguten ist die Härte bei
hohen Temperaturen, weil Werkzeuge oft bei hohen Temperaturen eingesetzt werden
oder weil während der Schneid- oder Umformvorgänge hohe Temperaturen entstehen
können. Die Härte von niedriglegiertem Schweißgut fällt bei Temperaturen über 400°C
schnell ab, wogegen Hochgeschwindigkeitsstahltypen ihre Härte bis zu 600°C beibehalten
können.