Schweißen der un- und niedriglegierten Stähle

Zusammenfassung

• Werkstoffe
• Schweißen und Wärmebehandlung
• Vorwärmung, Zwischentemperatur und Wärmebehandlung
• Hinweise zum Schweißen

Werkstoffe

Dieser Abschnitt bietet einen Leitfaden für die Auswahl eines geeigneten Schweißzusatzes zum Schweißen von unlegierten Stählen und Feinkornstählen mit Mindeststreckgrenzen bis 485 MPa. 

Schweißen und Wärmebehandlung

Allgemein

Es gelten die allgemeinen Regeln der Technik; mit zunehmender Mindestelastizitätsgrenze und Blechdicke ist bei der Herstellung mehr Aufmerksamkeit erforderlich. Zu Beginn des Schweißens müssen die Schweißverbindungen trocken und frei von Brennschneidschlacke, Rost, Zunder und Verunreinigungen sein. Bei Schweißstählen mit Streckgrenzen > 355 MPa, die zu einem geringen Wasserstoffgehalt im Schweißzusatzwerkstoff führen, sollten im Interesse der Kaltrissbeständigkeit Schweißzusätze verwendet werden, z. B. ist die Verwendung von rutil- oder rutilzellulose-umhüllten Elektroden nicht geeignet. Hochwertige Schweißzusätze erfüllen alle Anforderungen.

Sie müssen an einem trockenen Ort aufbewahrt und vor der Verwendung ggf. wieder getrocknet werden.  Bei der Verwendung von Stabelektroden in der Vakuumverpackung ist dies ohne Zeit- und Kostenaufwand möglich. Bei besonderen Anforderungen, z. B. bei saurem Gasangriff, Ammoniak usw., müssen besondere Anforderungen an die chemische Zusammensetzung und an die mechanisch-technologischen Qualitätswerte gestellt werden.

Vorwärmung, Zwischentemperatur und Wärmebehandlung

Die Vorwärmung muss auf der Grundlage des äquivalenten Kohlenstoffs, der Wanddicke, des Wärmeabfuhrquerschnitts und der Wärmezufuhr ausgewählt werden. Das Vorwärmen dient hauptsächlich der Vermeidung von spröden Härtezonen. Ein Vorwärmen bei ca. 80 – 150 °C empfiehlt sich daher auch bei relativ kleinen Blechdicken (ab ca. 12 mm), bei denen eine hohe Kaltfestigkeit erforderlich ist. Übrigens geben viele Richtlinien die minimale Vorwärmtemperatur an, um Kaltrisse zu vermeiden, aber dies garantiert keine ausreichende Beständigkeit. Andererseits dient die Einhaltung der maximalen Vorlauftemperatur dazu, das Kornwachstum in der WEZ zu verhindern.

Die Bildung von groben Körnern ist mit einer Abnahme der Härte bei leichter Zunahme der Härte verbunden. Die Vorlauftemperatur liegt in der Regel mindestens 50 °C über der Vorwärmtemperatur, aber nicht mehr als das Maximum von 250 °C. Ein sehr geringer Wärmeeintrag (z.B. kurze, dünne, dicke Blechstifte ohne Vorwärmung) führt zu einer schlagartigen Abkühlung und damit zur Verhärtung bzw. zur Gefahr der Rissbildung. Zu“heiße“ Schweißnähte (z.B. sehr breite Pendelraupen in aufsteigender Position) können zur Bildung von groben Körnern mit Härteabfall führen. Für die unten aufgeführten Stähle ist im Allgemeinen nur das Spannungsarmglühen als Wärmebehandlung nach dem Schweißen geeignet. Die daraus resultierende Verschlechterung der Schweißguteigenschaften (Verlust an Festigkeit und ggf. Härte) muss bei der Auswahl des Schweißzusatzes im Voraus berücksichtigt werden.

Hinweise zum Schweißen

Die Hinweise zu Schweißzusatzwerkstoffen müssen so gewählt werden, dass sie im Vergleich zum Grundwerkstoff keine unnötig hohe Beständigkeit aufweisen. Punktschweißungen und Wurzelschweißungen werden normalerweise mit „weicheren“ Schweißzusätzen ausgeführt, um Risse zu vermeiden. Wenn die Schlagfestigkeit von Dentalstreifen höher ist, sollte die Mehrschichttechnik verwendet werden. Der Schweißaufbau sollte an den Schweißflanken beginnen, wobei sich der nächste Absatz günstig auf den wärmebeeinflussten Bereich auswirkt.

• Für das Schweißen vertikaler Nähte sollten Elektroden mit einem kleineren Durchmesser verwendet werden.
• Liegt die Temperatur der Bauteile unter +5 °C, ist zum Schweißen immer ein Vorwärmen erforderlich.
• Wenn die Klebenähte noch Teil des Lötprozesses sind, sollten für das Basismaterial geeignete Zusatzmaterialien verwendet werden.
• Prüfen Sie vor dem Überschweißen, dass keine Risse vorhanden sind.
• Der Lichtbogen im Werkstück muss in der Schweißnaht gezündet werden.

Wir hoffen Ihnen weitergeholfen zu haben und freuen uns auf ein erneutes Wiedersehen auf ratgeber.tooler.de!