Fachinfos zum Schweißen von plattierten Erzeugnissen, Teil 2

Fachinfos zum Schweißen von plattierten Erzeugnissen, Teil 2

Wenn von plattierten Blechen die Rede ist, geht es in aller Regel um Erzeugnisse, bei denen Kesselbau- oder Feinkornbaustähle den Grundwerkstoff bilden. Die Auflage besteht aus hochlegierten, nichtrostenden oder hitzebeständigen Stählen oder aus Legierungen auf der Basis von Nickel. In einem zweiteiligen Beitrag vermitteln wir Fachinfos zum Schweißen von solchen plattierten Erzeugnissen.

Fachinfos zum Schweißen von plattierten Erzeugnissen, Teil 2

Dabei ging es in Teil 1 zunächst um die Anforderungen, die die Schweißverbindung erfüllen muss. Die Korrosionsbeständigkeit und die Festigkeit des Bauteils sind hier die wesentlichen Punkte. Außerdem haben wir erklärt, welche Schweißzusätze in Frage kommen und was bei ferritischen Chrom-Stählen als Plattierungsauflage gilt.

Hier ist Teil 2!:

Die Schweißverfahren beim Fügen von plattierten Erzeugnissen

Beim Schweißen von plattierten Erzeugnissen kommen grundsätzlich mehrere Verfahren in Frage. Neben den Grundwerkstoffen und den Anforderungen an das Bauteil richtet sich die Auswahl danach, wie die Schweißung ausgeführt wird.

Stabelektroden sind vielseitig einsetzbar. Sie eignen sich nämlich sowohl für Ausführungen in einer Lage als auch in mehreren Lagen. Für Schweißnähte, die nur einseitig vom Grundstoff aus zugänglich sind, sind Stabelektroden ebenfalls geeignet. Wenn R-Stabelektroden verfügbar sind, sollte der Schweißer darauf zurückgreifen. Denn bei ihnen ist der Einbrand geringer.

WIG-Schweißdrähte oder -stäbe werden in erster Linie genutzt, um die Wurzel von Nähten zu schweißen, die nur vonseiten des Grundwerkstoffs zugänglich sind. Allerdings können sie auch beim Schweißen der Auflageseite verwendet werden.

Damit sichergestellt ist, dass der vorgeschriebene Grenzwert von höchstens 0,04 Prozent im Schweißgut eingehalten wird, sollte der Schweißer dann aber einen WIG-Schweißzusatz auswählen, der wenig Kohlenstoff enthält.

Im Unterschied dazu sind Schutzgas-Drahtelektroden weder für die erste Lage auf dem Grundwerkstoff bei einer einlagigen Ausführung noch als Zwischenschicht bei einer Ausführung in mehreren Lagen geeignet.

Sie können nur eingesetzt werden, um die Decklage zu schweißen. Voraussetzung dafür ist, dass die Zwischenlage ausreichend legiert und die Schweißparameter optimiert sind.

Mittels Unterpulver-Schweißen werden plattierte Erzeugnisse in aller Regel nicht gefügt. Denn die Gefahr einer Vermischung, die dann die Bildung von Martensit, eine Aufkohlung oder eine Verdünnung der Legierungsgehalte zur Folge haben könnte, ist zu hoch.

Die Wärmebehandlung

Sofern eine Wärmebehandlung notwendig ist, muss der Schweißer alle beteiligten Werkstoffe berücksichtigen, wenn er die Glühtemperatur, die Glühzeit und die Geschwindigkeit beim Aufheizen und Abkühlen festlegt.

Er muss also beim Grundwerkstoff und dem Schweißzusatz auf die Anlasstemperatur, das Sensibilisierungsverhalten und die Anfälligkeit für einen Kornzerfall achten. Beim Plattierungswerkstoff und seinem Schweißzusatz fällt vor allem die Neigung zur Versprödung ins Gewicht.

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Andernfalls besteht das Risiko, dass die Korrosionsbeständigkeit oder die Festigkeit des Bauteils den Anforderungen nicht gerecht wird.

Die Vorbereitung der Schweißfuge

Auf der Seite des Grundwerkstoffs können die Schweißfugen sowohl V- als auch U-förmig vorbereitet werden. Bei einer Naht in V-Form beträgt der Öffnungswinkel dann ungefähr 60 Grad.

Der Neigungswinkel bei einer U-förmigen Naht sollte bei etwa 10 Grad liegen. Die weitere Ausführung richtet sich danach, ob die Schweißnaht von einer oder von beiden Seiten zugänglich ist.

Bei Schweißnähten, die beidseitig zugänglich sind, kann die Breite bis zu zwei Millimeter betragen. Die Tiefe hängt vom gewählten Schweißverfahren ab. Beträgt die Stärke des Plattierungswerkstoffs mehr als zweieinhalb Millimeter, sollte er an der Seitenkante des Stegs soweit abgetragen werden, dass er durch den Schweißzusatz für den Grundwerkstoff auf keinen Fall angeschmolzen wird.

Bei Schweißnähten, bei denen der Zugang nur grundwerkstoffseitig möglich ist, muss sowohl bei einer einfachen Naht als auch bei einer Naht auf der Wurzel ein Sicherheitsabstand von mindestens drei Millimetern eingehalten werden.

Dadurch ist sichergestellt, dass kein Schweißgut in die Plattierungsnaht gelangt, das mit dem Grundwerkstoff vermischt ist. Die Breite richtet sich nach dem Schweißverfahren. Hier arbeitet der Schweißer aber die gesamte Naht mit dem Schweißzusatz für den Plattierungswerkstoff.

Die Arbeitsschritte beim Schweißen von beidseitig zugänglichen Nähten

Fügt der Schweißer plattierte Erzeugnisse, erfolgt das in drei Arbeitsschritten. So beginnt er damit, dass er den Grundwerkstoff mit einem artgleichen oder artähnlichen Zusatzwerkstoff schweißt. Wichtig hier ist, dass der Plattierungswerkstoff durch die Wurzellage nicht angeschmolzen wird.

Der nächste Schritt besteht darin, die Plattierungsseite vorzubereiten und die Kapplage zu schweißen. Dabei arbeitet der Schweißer zunächst die Wurzel ausreichend weit aus. Für die Kapplage kann der Schweißer entweder einen hochlegierten Schweißzusatz verwenden, sofern dieser für die Plattierung genügt und die Nahtfestigkeit nicht beeinträchtigt.

Die andere Möglichkeit ist, den Schweißzusatz für den Grundwerkstoff einzusetzen. Allerdings muss der Schweißer dann unter Umständen einen Sicherheitsabstand einhalten, um zu vermeiden, dass der Plattierungswerkstoff anschmilzt.

Der dritte und letzte Schritt ist schließlich, die Naht auf der Plattierungsseite zu beenden. Dafür kommt ein Schweißzusatz zur Anwendung, der entweder artgleich oder höher legiert ist als die Plattierung und der geforderten Beständigkeit der Auflage gerecht wird.

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Rudolf Bozart, Baujahr 1964 Schweißfachingenieur, Gerd Meinken geboren 1972, Schweißwerkmeister, Thorsten Kamps, geboren 1981 Coautor und Christian Gülcan, Betreiber der Webseite, schreiben hier alles Wissenswerte zu Schweißtechniken und Schweißverfahren, geben Tipps und Anleitungen zu Berufen, Schweißgeräten, Materialkunde und Weiterbildung.

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