Schweisszusatzwerkstoffe - ISO Schweisstechnik AG

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Schweissbarkeit von Chromstähle Ferritische Chromstähle Nummer Bezeichnung C Cr Mo Ti Schweisseignung 1.4000 X6Cr13
Wissenswertes über nichtrostende Edelstähle Wahl der Zusatzwerkstoffe Faustregel: Gleiche Zusammensetzung von Schweissgut und Grundwerkstoff bietet die beste Korrosionsbeständigkeit. Gewöhnlich strebt man gleiche Zusammensetzung von Schweissgut und Grundwerkstoffen an. Die Korrosionssicherheit des Ersteren soll nicht geringer als die des Letzteren sein. In gewissen Fällen müssen jedoch Grundwerkstoff und Schweissgut verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, unter anderem, um Seigerungen auszugleichen. Seigerungen sind Variationen der chemischen Zusammensetzung, die beim Erstarren von sehr hoch legierten Stählen entstehen. Beim Schweissen von 254 SMO (20Cr18Ni6Mo) ist somit ein bedeutend höher legiertes Schweissgut notwendig z.B. P12 (21Cr60Ni9Mo). Schweissverfahren, die viel Wärme entwickeln, wie z.B. Unterpulverschweissung, verlangen Ferritgehalte bis zu 5-12 FN (Ferritnummer), da sonst nicht mit der notwendigen Risssicherheit zu rechnen ist. Vollständige Ferritfreiheit kann jedoch manchmal aus Gründen der Korrosionssicherheit gefordert werden. Die besonderen Vorsichtsmassnahmen, die hier beim Schweissen beachtet werden müssen, werden im Abschnitt „<strong>Schweisstechnik</strong>, Risse - Handbuch von Avesta“ behandelt. Diese Unterlagen können gerne angefordert werden. Hochlegierte vollaustenitische Stahlsorten, beispielweise 254 SLX und 254 SMO, verlangen deshalb vorsichtigere Wärmezufuhr beim Schweissen als Stähle vom Typ 18/8. Schweissbarkeit - gut bis sehr gut! Die Schweissbarkeit der aust. Cr-Ni(Mo)-Stähle kann als gut bis sehr gut bezeichnet werden, wenn die geringere Wärmeleitfähigkeit und grössere Wärmeausdehnung berücksichtigt werden. A) Vorwärmung: Eine Vorwärmung ist nicht notwendig, auch nicht bei dicken Wandstärken. Sie ist wegen der grossenWärmeausdehnung sogar schädlich (grosser Verzug). B) übergangszone: Durch den niedrigen C-Gehalt (0.03 - 0.12%) und das austenitische Gefüge besteht in der übergangszone keine Aushärtungsgefahr. C) Wärmebehandlung nach dem Schweissen: Da keine Gefügeumwandlung stattfindet ist auch keine Wärmebehandlung nach dem Schweissen nötig. In vielen Fällen kann sie sogar schädlich sein. Glühungen im Bereich von 500-950°C vermindern die Korrosionsbeständigkeit und die Zähigkeit und sind möglichst zu vermeiden. D) Richtlinien für das Schweissen: 1. Niedrige Stromstärken verwenden 2. Niedrige Wärmezufuhr (Strichraupen schweissen) 3. Hohe Schweissgeschwindigkeit (Strichraupen schweissen) 4. Pilgerschrittschweissung (wegen Verzug) 5. Anhäufung von Schweissnähten vermeiden. 6. Rasche Abkühlung zwischen 800-500°C. Ferrit-Nummer Ferrit-Nummer = Delta-Ferrit-Gehalt in austenitischen Schweissgütern/ Stählen. Diese Ferrit-Nummer (FN) wird häufig als Indikator für die Heissrissanfälligkeit von austenitischem Schweissgut herangezogen, die darüber hinaus mit anderen chemischen und physikalischen Eigenschaften in Wechselbeziehung steht. Bei höheren Ferritgehalten wird z.B. die Spannungsrisskorrosions-Beständigkeit erhöht, andererseits kann bei bestimmten Medien selektive Korrosion auftreten. Ferrit im austenitischen Schweissgut erhöht die Festigkeit und vermindert die Duktilität. Die nachfolgenden Stahlsorten/Schweissgüter mit ihren charakteristischen FN haben unter folgenden Bedingungen gute Eigenschaften: A) Vollaustenitisches Schweissgut: FN < 0.5 Hoher korrosiver Widerstand in stark oxidierenden und reduzierenden Säuren und chloridhaltigen Medien. Seite: 10 B) Vollaustenitisches CrNiMoN-Schweissgut FN < 0.5 Nicht magnetisierbar C) CrNiN- und CrNiMoN-Schweissgut mit niedrigen Ferritgehalten FN 3 – 6 Tieftemperaturanwendungen D) Rost- und säurebeständige Stähle zum allgemeinen Gebrauch FN 6 – 15 Korrosionsbeständigkeit gegenüber vielen Medien mit hohem Widerstand gegen Heissrisse. E) Austenitisch/ferritisches Schweissgut für Pufferlagen FN 15 – 35 Nichtartgleiche Verbindungen, Pufferlagen in plattierten Stählen F) Austenitisch/ferritisches Schweissgut: FN 30 – 70 Hoher Widerstand gegen Loch- und Spannungsrisskorrosion/optimale mechanische Eigenschaften und Beständigkeit im Meerwasser. Oberflächenbehandlung nach dem Schweissen Der nichtrostende Stahl erhöht seine gute Korrosionsbeständigkeit durch eine Passivschicht. Diese bildet sich normalerweise von alleine wenn der Stahl dem Sauerstoff der Luft ausgesetzt ist. Die Passivschicht ist extrem dünn (10 3 µ=0.000001 mm). Sie wird durch das Schweissen (Schlackenresten, Anlauffarben, Oxidniederschläge und Spritzer) beschädigt. Auch eine mechanische Beschädigung durch Werkzeuge ist leicht möglich. Die Wiederherstellung der Passivschicht kann durch bürsten (aus nichtrostendem Stahl) oder strahlen (mit rost- und säurebeständigem Stahlkies, Glas oder Quarzmehl) erfolgen. Danach muss grundsätzlich passiviert werden. Besser ist jedoch eine Beizbehandlung mit anschliessender Passivierung. Das Beizen kann durch Tauchen in Bäder, mit Beizpasten oder durch Sprühbeizen erfolgen. Das Beizmittel hängt von dem zu beizenden Stahl und seinem Verwendungszweck ab. Die Konzentration und Temperatur der Beizlösung richtet sich auch nach der Art des Zunders, der wiederum von der unterschiedlichen Wärmebehandlung abhängt. Kaltgeformte und dann gekühlte Teile werden anders gebeizt als warmgeformte Teile oder Schweissnähte. Gewöhnlich werden für austenitische Stähle wässrige, salpetersaure Lösungen mit Beimengen von Fluss- oder Salpetersäure verwendet, die im Handel erhältlich sind. Nach dem Beizen muss gründlich mit reinem Wasser gespült werden. Die schützende Oxidschicht entsteht dann in etwa 16-20 Tagen von selbst. Muss z.B. die Schutzschicht jedoch schon früher erreicht werden, oder wenn die Angriffsbedingungen sehr hoch sind, kann diese durch Passivierungschemikalien in Form von Pasten oder Lösungen (meist Salpetersäure) erreicht werden. Nach dem Passivieren muss wieder gut mit sauberen Wasser nachgespült werden. Als Alternative wird heute häufig der <strong>ISO</strong>JET ® Cleaner zum Reinigen von Anlauffarben, die beim WIG/TIG-, Plasma- oder Orbitalschweissen entstehen, verwendet. Dies ohne zu mattieren und ohne die Oxydhaut zu verletzten. Dabei wird das Elysierverfahren angewandt.
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