Häufig gestellte Fragen zum Schweißen von hochfestem Stahl – Elga

Hochfeste Stähle sind nach wie vor beliebt für Fertigungs— und Fertigungsanwendungen, die Materialien mit geringerem Gewicht und dünneren Profilen erfordern – ohne Einbußen bei der Festigkeit. Dazu gehören der Bau von Kränen, Offshore-Hebebeinen, schwerem Gerät, Druckbehältern, Brücken und vielem mehr.

Wie bei jedem Material erfordern hochfeste Stähle besondere Aufmerksamkeit beim Schweißen. Hier finden Sie Antworten auf einige häufig gestellte Fragen zum Material und zum Schweißprozess.

Neben dem Verständnis der Herausforderungen beim Schweißen von hochfestem Stahl und der Kenntnis der Optionen für das Zusatzmetall ist es wichtig, das Bewusstsein für die Wärmekontrolle zu bewahren.

Was ist hochfester Stahl?

Hochfester Stahl erhält seine Festigkeit durch bestimmte Legierungselemente, einschließlich Mangan und Nickel, sowie in einigen Fällen Molybdän und Chrom. Dieses Material hat sowohl hohe Zug- als auch hohe Streckgrenzen. Die Zugfestigkeit bezieht sich auf die Kraft, die erforderlich ist, um das Material zu biegen, bis es bricht. Die Streckgrenze ist die Kraft, die erforderlich ist, um den Stahl zu verformen oder zu biegen. Eine höhere Festigkeit bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass hochfeste Materialien brechen oder sich verformen, geringer ist. Oft wird dieses Material nach Industriestandards formuliert und als EN, ASTM, ABS oder AISI klassifiziert, aber es gibt auch proprietäre Herstellungsverfahren. Für jede Formulierung von hochfestem Stahl ist es wichtig, ein Zusatzmetall mit den entsprechenden chemischen und mechanischen Eigenschaften zu verwenden, zumal dieses Material mehr tragen und extremeren Betriebsbedingungen standhalten soll.

Was sind die Herausforderungen beim Schweißen von hochfestem Stahl?

Da hochfester Stahl häufig in dünneren Profilen verwendet wird, reduziert er das Gewicht für die jeweilige Anwendung. Es kann jedoch auch dazu führen, dass das Material während des Schweißvorgangs schrumpft, was zu einer Eigenspannung in der Schweißverbindung und einem größeren Verzugsrisiko führt. Wenn die Anwendung mehrere Durchgänge erfordert, kann das Platzieren kleinerer Schweißperlen dazu beitragen, den Wärmeeintrag niedriger zu halten und Verzerrungen zu reduzieren. Wenn Sie die Wärme niedrig halten, verringert sich auch das Risiko einer Schwächung des Materials.

Risse können auch beim Schweißen von hochfestem Stahl ein Problem darstellen. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Menge an Wasserstoff zu kontrollieren, die in die Schweißnaht eingeführt wird. Füllstoffe mit niedrigem Wasserstoffgehalt sind eine Verteidigungslinie. Die Steuerung der Abkühlrate der Schweißnaht und des Materials durch richtiges Vorheizen und die Überwachung der Durchlauftemperaturen kann auch dazu beitragen, die Möglichkeit von Rissen zu verringern.

Welche Füllstoffe eignen sich am besten für den Job?

Im Gegensatz zu gängigeren Materialien wie Weichstahl oder Kohlenstoffstahl gibt es weniger Zusatzwerkstoffe zum Schweißen von hochfesten Stählen. Aber wie bei allen Materialien ist die Anpassung der mechanischen Festigkeit des Zusatzmetalls an den hochfesten Stahl der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der Schweißnahtintegrität.

Niedriglegierte Fülldrähte und niedriglegierte gasgeschützte Fülldrähte bieten hohe Zug- und Streckgrenzen zum Schweißen hochfester Stähle. Die ELGA-Füllstoffe enthalten auch geringe Mengen an Wasserstoff und tragen einen spezifischen Bezeichner, um dies anzuzeigen. Beispielsweise bedeutet ein H4-Bezeichner gemäß AWS, dass der Draht weniger als 4 Milliliter diffundierbaren Wasserstoff pro 100 Gramm Schweißgut aufweist.

Hochfeste Stähle sind nach wie vor beliebt für Fertigungs— und Fertigungsanwendungen, die Materialien mit geringerem Gewicht und dünneren Profilen erfordern – ohne Einbußen bei der Festigkeit. Dazu gehören Kräne, schweres Gerät, Offshore-Hebebeine usw.

ELGA bietet eine breite Palette von Produkten zum Schweißen von S690- oder S890-Typen. Fülldrähte wie MEGAFIL® 742 M oder MEGAFIL® 1100 M sind eine gute Wahl für das Schweißen von hochfesten Stählen. In der richtigen Anwendung können sie höhere Abscheideraten und Verfahrgeschwindigkeiten als andere Drähte bieten, was zu einer erhöhten Produktivität führt. Die ELGA-Fülldrähte aus hochfesten Stählen bieten zudem hervorragende Zähigkeitseigenschaften und einen sehr niedrigen Wasserstoffgehalt.

Zu den Optionen für das Schweißen von hochfestem Stahl gehören gasgeschützte Fülldrähte mit einem Rutil- (T-1) oder Basis- (T-5) Schlackensystem. Alle Positionsrutildrähte (T-1) wie MEGAFIL® 690 R bieten eine gute Schweißbarkeit und einen stabilen Lichtbogen; Sie neigen jedoch dazu, etwas weniger Duktilität und Zähigkeit als Grunddrähte (T-5) zu haben. Drähte mit einem Schlackengrundsystem wie MEGAFIL® 742 B hingegen bieten gute mechanische Eigenschaften und Festigkeit sowie niedrige diffusionsfähige Wasserstoffgehalte. Leider sind Grunddrähte nicht so bedienerfreundlich wie Rutildrähte und erzeugen oft mehr Spritzer. Je nach Anwendung müssen diese Vor- und Nachteile gegeneinander abgewogen werden. Wie alle anderen Fülldrähte erfordern diese Drähte nach dem Schweißen oder zwischen den Durchgängen eine Schlackenentfernung.

Abschließende Gedanken

Das Vorwärmen verlangsamt die Abkühlrate, indem es die Temperatur während des Schweißens auf dem richtigen Niveau hält, die Möglichkeit von Rissen verringert und dem Material hilft, die Zähigkeit in und um die Schweißverbindung beim Abkühlen wiederzugewinnen. Überprüfen Sie immer die Temperaturen zwischen den Durchgängen, um sicherzustellen, dass sie im richtigen Bereich liegen.

Eine ausreichende Abkühlrate ist der Schlüssel, um die erforderliche Zugfestigkeit und Zähigkeit zu erreichen und die Härte auf dem richtigen Niveau zu halten. Wenden Sie sich an Ihren ELGA-Vertreter, um weitere Informationen zu erhalten.