Neun wichtige Probleme beim Edelstahlschweißen

1. Was sind Edelstahl und säurebeständiger Edelstahl?

Antwort: Der Gehalt an Chrom als Hauptbestandteil in metallischen Werkstoffen (zusammen mit anderen Elementen wie Nickel und Molybdän) kann Stahl passivieren und ihm rostfreie Eigenschaften verleihen. Säurebeständiger Stahl ist Stahl, der in stark korrosiven Medien wie Säuren, Laugen und Salzen beständig gegen Korrosion ist.

2. Was ist austenitischer Edelstahl? Welche Stahlsorten werden üblicherweise verwendet?

Antwort: Austenitischer Edelstahl ist der am weitesten verbreitete Stahl und weist die größte Vielfalt auf. Zum Beispiel:

Reihe 18-8: 0Cr19Ni9 (304) 0Cr18Ni8 (308)
Serie 18-12: 00Cr18Ni12Mo2Ti (316L)
Serie 25-13: 0Cr25Ni13 (309)
Serie 25-20: 0Cr25Ni20 usw.

3. Warum gibt es einen gewissen Grad an technischer Schwierigkeit bei Schweißen Edelstahl?

Antwort: Die größte Schwierigkeit im Prozess besteht darin:
1) Edelstahl weist eine starke thermische Empfindlichkeit auf, mit einer etwas längeren Verweildauer im Temperaturbereich von 450-850 ℃, was zu einer signifikanten Verringerung der Korrosionsbeständigkeit von Schweißnähten und Wärmeeinflusszonen führt.
2) Es neigt zu thermischer Rissbildung.
3) Mangelhafter Schutz und starke Oxidation bei hohen Temperaturen.
4) Der lineare Ausdehnungskoeffizient ist groß, was zu erheblichen Schweißverformungen führt.

4. Warum sind wirksame Prozessmaßnahmen für das Schweißen von austenitischem Edelstahl notwendig? Antwort: Zu den allgemeinen Prozessmaßnahmen gehören:
1) Die Schweißzusätze sind ausschließlich nach der chemischen Zusammensetzung des Grundwerkstoffs auszuwählen.
2) Kleiner Strom, schnelles Schweißen; geringe Leitungsenergie reduziert den Wärmeeintrag.
3) Dünndrähtiger Schweißdraht und dünne Elektrode, nicht schwingend, mehrlagig und mehrpassig.
4) Forcierte Kühlung der Schweißnähte und der Wärmeeinflusszonen zur Reduzierung der Verweilzeit bei 450-850 ℃.
5)DREHEN Argon-Schutzgas auf der Schweißnahtrückseite.
6) Die Schweißnaht, die mit dem korrosiven Medium in Kontakt steht, wird abschließend verschweißt.
7) Passivierungsbehandlung von Schweißnähten und Wärmeeinflusszonen.

5. Warum ist es notwendig, Schweißdraht und Elektrode der Serie 25-13 für das Schweißen von austenitischem Edelstahl, Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl (Schweißen ungleichartiger Stähle) zu verwenden?

Antwort: Beim Schweißen von Verbindungen ungleichartiger Stähle, beispielsweise von austenitischem Edelstahl mit Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl, müssen Schweißdrähte der Serie 25-13 (z. B. 309, 309L) und Schweißstäbe (z. B. Ao312, Ao307) verwendet werden. Bei Verwendung anderer Edelstahl-Schweißzusätze bildet sich an der Schmelzlinie zwischen Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl ein martensitisches Gefüge, das zu Kaltbrüchen führt.

6. Warum wird für Schweißdrähte aus massivem Edelstahl ein Schutzgas aus 98 % Ar und 2 % O2 verwendet?

Antwort: Beim MIG-Schweißen von massivem Edelstahldraht ist die Oberflächenspannung des Schmelzbades bei Verwendung von reinem Argon als Schutzgas hoch, was zu einer schlechten Schweißnahtbildung und einer „Buckelnaht“ führt. Durch die Zugabe von 1–2 % Sauerstoff lässt sich die Oberflächenspannung des Schmelzbades reduzieren, wodurch eine glatte und ästhetisch ansprechende Schweißnaht entsteht.

7. Warum verfärbt sich die Oberfläche von MIG-Schweißdraht aus massivem Edelstahl schwarz?

Antwort: Beim MIG-Schweißen von massivem Edelstahldraht wird mit hoher Geschwindigkeit (30–60 cm/min) geschweißt, und die Schutzgasdüse hat bereits den vorderen Bereich des Schmelzbades erreicht. Die Schweißnaht befindet sich noch in einem rotglühenden Zustand, oxidiert durch die Luft, wodurch sich Oxide an der Oberfläche bilden und die Schweißnaht schwarz wird. Durch Beizen und Passivieren lässt sich die schwarze Schicht entfernen und die ursprüngliche Oberflächenfarbe des Edelstahls wiederherstellen.

8. Warum benötigt man zum Schweißen von massivem Edelstahl eine gepulste Stromversorgung, um einen Strahlübergang und spritzfreies Schweißen zu erreichen?

Antwort: Beim MIG-Schweißen mit massivem Edelstahldraht (1,2 mm Durchmesser) ist der Übergang vom Strahl zum Tropfen nur bei einem Strom I ≥ 260–280 A möglich. Tropfen unterhalb dieses Wertes gelten als Kurzschlussübergang mit starkem Spritzen und sind daher in der Regel nicht anwendbar. Nur mit einem gepulsten MIG-Schweißgerät mit einem Pulsstrom von über 300 A lässt sich der Übergang vom Strahl zum Tropfen bei Schweißströmen von 80–260 A ohne Spritzenbildung erzielen.

9. Warum wird CO2-Schutzgas für Fülldrahtschweißungen an Edelstahl verwendet? Benötigt man dafür nicht ein Impulsstromnetzteil?

Antwort: Gängige Fülldraht-Schweißdrähte aus Edelstahl (wie z. B. 308, 309 usw.) basieren auf einer Flussmittelformel, die auf der unter CO2-Schutzgas erzeugten chemisch-metallurgischen Schweißreaktion beruht. Daher sind sie nicht für das MAG- oder MIG-Schweißen geeignet; auch Impulslichtbogen-Schweißstromquellen können nicht verwendet werden.