Tailor-Made Protectivity Schweißen im Werkzeugbau

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1 Tailor-Made Protectivity Schweißen im Werkzeugbau voestalpine Böhler Welding

2 Maintenance Tailor-Made Protectivity TM Qualitativ hochwertige Schweißzusatzwerkstoffe für industrielle Anwendungen zur Instandhaltungs-, Reparatur- und Auftragschweißung. Als Zusammenschluss der Marken und Soudokay im Markenverbund der voestalpine Böhler Welding blickt die Marke Maintenance auf eine über 60-jährige Geschichte als innovativer Anbieter von schweißtechnischen Produkten zurück und ist global führend in den Bereichen der Instandhaltungs-, Reparatur- und Auftragschweißung. Maintenance hat seine Wurzeln in Bad Krozingen (Deutschland) und Seneffe (Belgien) und bietet ein weltweit einzigartiges Produktportfolio von Zusatzwerkstoffen aus eigener Produktion. Die Marke Soudokay wurde bereits im Jahr 1938 und die Marke im Jahr 1953 gegründet. Damit blicken die beiden Marken im Verbund auf eine lange internationale Geschichte zurück. Durch die Fusion zur Marke Maintenance ist nun das über viele Jahrzehnte aufgebaute Know how der beiden Marken in den Bereichen Metallurgie, Service und Anwendungstechnik unter einem Dach vereint. Damit wurde ein einzigartiges Lösungsportfolio für Schweißanwendungen in den Bereichen Instandhaltung, Reparatur und Auftragschweißen geschaffen. Tailor-Made Protectivity TM Industrieerfahrung und Anwendungs-Know-how in Verbindung mit innovativen und maßgeschneiderten Produkten (Tailor-Made) garantieren den Kunden die ideale Verbindung aus Produktivität (Productivity) und Schutz (Protection) für kürzeste Einsatzzeiten und höchste Leistungsfähigkeit ihrer Produkte. So erklärt sich der Leitgedanke von Maintenance Tailor-Made Protectivity, der den Kunden ins Zentrum stellt. Forschung und Entwicklung für individuelle Lösungen Forschung und Entwicklung in Zusammenarbeit mit Kunden spielen bei Maintenance eine sehr große Rolle. Das hohe Engagement in Forschung und Entwicklung und die große Innovationsbereitschaft resultieren nicht nur in der kontinuierlichen Entwicklung neuer Produkte, sondern auch in der laufenden Verbesserung bestehender Produkte. Dies führt zu einer großen Anzahl innovativer Produkte, die individuelle Problemstellungen lösen. 2

3 Individuelle Produkte von höchster Qualität Das Produktportfolio bestehend aus 600 Produkten wird ständig den Anforderungen der Kunden und der Industrie unter Berücksichtigung höchster Qualitätsanforderungen angepasst. Maintenance liefert aus eigener Produktion innovative und maßgeschneiderte Schweißzusatzwerkstoffe für unlegierte und Feinkornbaustähle, niedriglegierte Stähle, rost-, säure- und hitzebeständige Stähle, Nickelbasislegierungen, Gusseisen, Kupfer und Kupferlegierungen, Mangan stähle, Werkzeugstähle und Kobaltstähle. Das Produktangebot umfasst: n Massivdrähte und -stäbe Fülldrähte UP-Drähte und -Pulver Schweißbänder und -pulver Thermische Spritz- und PTA-Pulver Lösungen an jedem Punkt der Erde Die Produkte und Services von Maintenance werden über die globalen Niederlassungen der voestalpine Böhler Welding sowie über ein Händlernetzwerk in über 150 Ländern weltweit bereitgestellt. Ein Team von Schweißfachingenieuren steht den Kunden beratend zur Seite und unterstützt sie bei allen Fragen zu schweißtechnischen Herausforderungen. 3

4 Inhalt Einleitung Werkzeugbau 05 Industrieübersicht 06 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau 07 Auswahl der Schweißzusatzwerkstoffe 07 Vorbereitung vor dem Schweißen 07 Arbeitstemperatur vor und während des Schweißens 08 Durchführung der Schweißarbeit 10 Wärmebehandlung nach dem Schweißen 12 Anlassen 12 Spannungsarmglühen 12 Gusseisen 13 Werkstückvorbereitung 13 Kaltschweißen 13 Lösungen für Werkzeuge im Karosseriebau / Presswerk 14 Lösungen für Druckgusswerkzeuge 15 Lösungen für Schmiedewerkzeuge 16 Produktübersicht 17 Schweißzusätze für Kaltarbeitsstähle 17 Schweißzusätze für Schnellarbeitsstähle 19 Schweißzusätze für Warmarbeitsstähle Werkzeugstahllegierungen 20 Schweißzusätze für Warmarbeitsstähle Nickellegierungen 21 Schweißzusätze für Warmarbeitsstähle Kobaltlegierungen 23 Schweißzusätze für Werkzeuge aus Gusseisen 24 Pulver zum Laser- und Plasmaauftragschweißen 25 Welding Academy 26 4

5 Im Werkzeugbau kommt die Schweißtechnik in vielen Bereichen zum Einsatz. Beispielsweise bei der Reparatur von: Verschlissenen Oberflächen Abgestumpften / ausgebrochenen Schnittkanten Rissbildung Bearbeitungsfehlern Sowie bei Auftragschweißungen von: Form- und Designänderungen Partiellen Verstärkungen an Verschleißzonen Werkzeugneuherstellung Besonders bei großen oder komplexen Werkzeugen, wie z.b. Druckgussformen, Schmiedegesenken, Karosserie werkzeugen sowie Schneid- und Umformwerkzeugen stellen Reparatur- und Korrekturschweißarbeiten eine attraktive und wirtschaftliche Alternative gegenüber der Neuanfertigung eines Werkzeugs dar. Werkzeugstähle sind härtbare Eisenwerkstoffe, die dem Verwendungszweck angepasste hohe Härte, Verschleißwiderstand und Zähigkeit aufweisen. Die Härtemechanismen beruhen vorwiegend auf der Umwandlungshärte, d.h. der Martensitbildung und zum Teil auf der Ausscheidungshärte durch Karbidund Nitridbildung. In dieser Broschüre wird zwischen den folgenden Werkzeugstählen unterschieden: Kaltarbeitsstähle unlegierte oder legierte Stähle für Anwendungen mit Oberflächentemperaturen unter 200 C Warmarbeitsstähle legierte Stähle für Anwendungen mit Oberflächentemperaturen des Werkzeugs (im Einsatz) über 200 C Schnellarbeitsstähle die auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung die höchste Härte (bis 66 ) aufweisen Gusseisen Trägerwerkstoff für große Presswerkzeuge in der Automobilindustrie Neben den klassischen Schweißzusätzen, wie n, Massiv- und Fülldrähten, werden in dieser Broschüre auch Pulver zum Laser- und Plasmaauftragschweißen dargestellt. 5

6 Industrieübersicht Neben schweißtechnischen Regelungen und Hinweisen gibt diese Broschüre einen umfassenden Überblick über schweißtechnische Lösungen wichtiger Industrien, wie etwa des Karosseriebaus, der Schmiedeindustrie oder des Aluminiumdruckgusses. Karosseriebau / Presswerk (Seite 14) Neben der Antriebstechnik gilt das Presswerk bei vielen nach wie vor als das Herzstück des Automobilbaus. Die hohen Taktzahlen der massiven Presswerkzeuge in Kombination mit geringen Fertigteiltoleranzen stellen sehr hohe Anforderungen an den Werkzeugbau. Da bei den Werkzeugen stets eine Kombination verschiedener Grundwerkstoffe vorliegt, hat Maintenance hier selbst für die schwierigsten Anwendungen stets die passende Lösung. Aluminiumdruckguss (Seite 15) Werkzeuge zum Herstellen von Aluminiumdruckgussteilen unterliegen einem komplexen Belastungskollektiv. Erosionskorrosion, Temperaturwechselbelastung und die mechanische Belastung stellen hier die Hauptverschleißarten dieser Werkzeuge dar, die sich wiederum lokal sehr unterscheiden können. Die maßgeschneiderten Schweißzusatzwerkstoffe von Maintenance haben sich auch in diesem Bereich nicht nur bewährt, sondern liefern die geforderten Werkstoffeigenschaften, um im Betrieb Standzeit erhöhungen zu gewährleisten. Schmiede (Seite 16) Ob kleine Nockenwellen für Motorräder oder PKWs, große Kurbelwellen für Fracht- oder Passagierschiffe, Achsschenkel, Pleuelstangen oder Zahnräder die Liste für die moderne Mobilität existentieller Komponenten ließe sich beliebig erweitern. Die Fertigung dieser Komponenten wäre ohne die heutige Schmiedetechnik und ihrer über Jahrhunderte gewachsenen Erfahrung nicht möglich. Da z.b. durch Leichtbaukonzepte auch in der Massivumformung stets neue Werkstoffe geschmiedet werden müssen, stellt Maintenance ein umfangreiches Produktportfolio zur Verfügung. 6

7 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Auswahl der Schweißzusatzwerkstoffe Schweißzusatzwerkstoffe von hoher Qualität sind im Werkzeugbau unerlässlich, weil die Schweißstelle unterschiedliche Eigenschaften, wie z.b. Härte, Zähigkeit, Verschleiß festigkeit, Anlassbeständigkeit, Beständigkeit gegen Warmrissbildung oder Oxidation aufweisen muss. Die chemische Zusammensetzung des Schweißguts wird durch die Zusammensetzung des Schweißzusatzwerkstoffs, des Grundwerkstoffs und der Menge des während des Schweiß vorgangs geschmolzenen Grundwerkstoffs bestimmt (der so genannten Aufmischung). Im Allgemeinen ist es ratsam bei der Wahl des Schweißzusatzwerkstoffs auf ähnliche chemische Zusammensetzungen und Wärmebehandlungs eigenschaften von Grundwerkstoff und Schweißzusatz zu achten, um unerwünschte Rissbildung oder Härteunterschiede zwischen Grundwerkstoff und dem Schweiß zusatz zu vermeiden. WIG-Schweißstäbe und MSG-Schweißdrähte sollten mit den entsprechenden Werkzeugstahlsorten übereinstimmen. Für das Elektrode- Handschweißen werden überwiegend basische Elektroden verwendet, da diese im Vergleich zu den rutilumhüllten Elektroden ein zäheres Schweißgut und einen geringeren diffusiblen Wasserstoffgehalt aufweisen. Vorbereitung vor dem Schweißen Eine sorgfältige Vorbereitung vor dem Schweißen ist unerlässlich. Als erstes sollte die Schweißbarkeit des Werkzeugs festgestellt werden. Werkstücke, die durch Abschrecken gehärtet und anschließend keiner thermischen Nachbehandlung unterzogen werden (d.h. kein Anlassen durchgeführt wurde), sollten nicht geschweißt werden. Weiter sollte durch eine Farbeindringprüfung (PT) festgestellt werden, ob Risse im Werkzeug vorhanden sind. Risse müssen gründlich ausgeschliffen werden, so dass die Werkzeugoberfläche abgerundet ist und die Seitenkanten einen Winkel von mindestens 30 zur Senkrechten bilden. Der Stegabstand im Nahtboden sollte mindestens 1 mm größer sein als der verwendete Elektrodendurchmesser. Durch Erosion oder Warmrisse beschädigte Stellen an Warmarbeitswerkzeugen müssen bis auf den fehlerfreien Grundwerkstoff abgeschliffen werden. Um vor dem Schweißen sicherzustellen, dass alle Defekte entfernt worden sind, sollten die geschliffenen Flächen erneut PT geprüft werden. Um Rissbildung durch Wasserstoffversprödung zu vermeiden, sollte die Schweißstelle und die umliegende Fläche vor dem Schweißen zunächst gründlich gereinigt werden. Wasserstoffversprödung entsteht durch die Aufnahme von Wasserstoff während des Schweißens und durch die Erstarrung des typisch hochharten Gefüges aus Martensit und Bainit in der Wärmeeinflusszone (WEZ) und im Schweiß gut. Neben einer gezielten Reinigung ist zur Vermeidung von Wasser stoffversprödung eine weitere Maßnahme zu berücksichtigen: Umhüllte n sollten nach dem Öffnen der Verpackung in einem beheizten Trockenschrank bzw. beheizten Behälter ( Köcher ) aufbewahrt werden. Für Schweißarbeiten außerhalb der Werkstatt ist ein tragbarer, beheizter Behälter von Nutzen. Feucht gewordene Elektroden sind immer rückzutrocknen. Richtwerte hierzu sind auf allen Elektrodenverpackungen und Produkt datenblättern angegeben. Nach der Reinigung der Schweißstelle sowie dem nachfolgend beschriebenen Vorwärmen sollte unmittelbar mit dem Schweißen begonnen werden, ansonsten besteht die Gefahr, dass die Nahtoberfläche durch Staub, Schmutz oder Feuchtigkeit erneut verunreinigt wird. Nahtvorbereitung beim Schweißen von Werkzeugen Falsch Falsch Richtig 7

8 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Arbeitstemperatur vor und während des Schweißens Bei der Reparatur von Werkzeugen sollten die Hinweise der Werkzeugstahlhersteller, wie Vorwärmung und Zwischenlagentemperatur (ZLT) beachtet werden. Die allgemeine Notwendigkeit zum Vorwärmen der Stähle und die Höhe der Vorwärmtemperatur (VWT) sind abhängig von mehreren Einflussfaktoren (chemische Zusammensetzung des Grundwerkstoffs, Härte-/Gefügezustand, Geometrie des Bauteils, angewandte Schweißverfahren, etc.). Der Hauptgrund für das Schweißen von Werkzeugstählen unter erhöhten Temperaturen liegt in der hohen Härtbarkeit und der daraus abzuleitenden Rissempfindlichkeit des Schweißguts und der Wärmeeinflusszone (WEZ). Der bei der schnellen Abkühlung von nicht vorgewärmten Werkzeugen entstehende spröde Martensit führt zu einem erhöhten Risiko der Rissbildung, die sich durch das gesamte Werkzeug fortsetzen können. Bei einem korrekt vorgewärmten Werkzeug wird der größte Teil des Schweißguts im austenitischen Zustand bleiben und sich erst nach dem Schweißen beim Abkühlen umwandeln, wodurch eine gleichbleibende Härte und ein homogenes Gefüge entsteht. Um Rissbildung zu vermeiden sollte das gesamte Werkzeug im Allgemeinen während des gesamten Schweißvorgangs bei C über der MS-Temperatur (der Beginn der Austenit- Martensit-Umwandlung) des zu schweißenden Stahls gehalten werden. Bei hoch kohlenstoffhaltigen Kaltarbeitsstählen kann dieses Vorgehen zu einem Härteabfall führen, was jedoch zugunsten des Vorwärmens und der Verminderung der Rissbildung in Kauf genommen werden muss. Die Mindest- Vorwärmtemperatur entspricht der Mindest- Zwischenlagen temperatur und darf während des gesamten Schweißvorgangs nicht unterschritten werden. Der gesamte Schweißvorgang sollte stets im vorgewärmten Zustand erfolgen. Es ist nicht zu empfehlen, einen Teil des Schweißvorganges durchzuführen, das Werkzeug abkühlen zu lassen und wieder aufzuwärmen, um den Schweißvorgang zu beenden, da dann ein erhebliches Risiko besteht, dass die dabei auftretenden inneren Wärmespannungen zu Werkzeugbruch führen. Weitere Sicherheitsmaßnahmen für eine erfolgreiche Schweißung sind beispielsweise das Abdecken der Bauteile (Bereiche, die nicht geschweißt werden, vor Zugluft schützen, um zu schnelles Abkühlen zu vermeiden) oder das Schweißen mit möglichst geringer Wärmeeinbringung (Streckenenergie). 8

9 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Bei der Reparatur von Schnittwerkzeugen mit kleineren Fehlern oder Rissen müssen die beschädigten Bereiche zunächst gereinigt und dann auf 150 C vorgewärmt werden. Wenn größere Fehler repariert werden müssen, ist im Allgemeinen eine Vorwärmung von C je nach Grundwerkstoff notwendig. Chrom-Molybdän-Stähle sind bei Auftragschweißungen auf 400 C, NiCrMo-Stähle auf 300 C vorzuwärmen. Vorwärmen kann sowohl in Glüheinrichtungen als auch mittels mobilen Heizgeräten, z.b. Gasbrennern oder elektrischen Induktions- bzw. Widerstands- Heizgeräten oder Heizmatten erfolgen. Voraussetzung für die Benutzung ist, dass die vorgeschriebenen bzw. gewünschten Vorwärm- und Zwischenlagentemperaturen während des gesamten Schweißvorganges konstant gehalten und kontrolliert werden können. Die Kontrolle kann mittels geeigneter Geräte bzw. Hilfsmittel, z.b. Aufsatzthermometer, Temperaturfühler oder Farbumschlag-Stifte erfolgen. Um die Abkühlgeschwindigkeit der vorgewärmten Bauteile zu verringern, wird ein Abdecken der Bauteile während des Schweißvorgangs unbedingt empfohlen. Bei kleineren Reparaturen bzw. Korrekturen kann das Vorwärmen mit einem Acetylen- oder Propangasbrenner erfolgen. In diesem Fall sollte mit neutraler, aber nicht rußender Flamme gearbeitet werden, so dass Verunreinigungen sowie örtliche Überhitzungen im Nahtbereich vermieden werden. Bei der Vorwärmung im Ofen sollten folgende Schwierigkeiten beachtet werden: Die Temperatur im Ofen ist nicht unbedingt gleichmäßig (Spannungen können entstehen) Große Werkzeuge sollten gleichmäßig, langsam und durchgängig (bis zum Kern) vorgewärmt werden Nach dem Herausnehmen des Werkstücks ist es durch geeignete Maßnahmen gegen Abkühlung zu schützen Die Temperatur kann vor Beendigung des Schweißvorgangs abfallen, so dass ein Zwischenwärmen nötig wird 9

10 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Durchführung der Schweißarbeit Beim Schweißen von Werkzeugstahl ist es sehr wichtig, dass der Schweißer eine stabile Werkbank in der richtigen Höhe mit einer möglichst waagerechten Arbeitsfläche, zur sicheren Ablage des Werkzeugs, hat. Weiter ist es von Vorteil, wenn die Werkbank dreh- und höhenverstellbar ist. Da sowohl die Grundwerkstoffe als auch die Schweißzusatzwerkstoffe hochlegierte Werkstoffe sind, sind vom verarbeitendem Betrieb hinreichende Absauganlagen bereitzustellen, um den Schweißer vor dem entstehenden Schweißrauch zu schützen. Beim Werkzeugschweißen ist neben der Vorwärmung und der Zwischenlagentemperatur die Wärmeeinbringung bzw. Streckenenergie zu kontrollieren. Eine zu hohe Wärmeeinbringung führt nicht nur zum Verzug, hoher Aufmischung und verstärkten Eigenspannung nach dem Schweißen, sondern auch zu langsameren Abkühlgeschwindigkeiten, so dass die Gefahr eines ungewollten Kornwachstums bzw. Kornvergröbung im Schweißgut besteht. Im Allgemeinen wird mit der geringst möglichen Streckenenergie geschweißt. Neben einer richtigen Einstellung der Schweißparameter für die passende Wärmeeinbringung ist die sogenannte Mehrlagentechnik bei größeren Bauteildicken einzusetzen. Dabei ist ein kleiner Elektrodendurchmesser für die Verringerung der gesamten Wärmeeinbringung vorteilhaft. Beim Lichtbogenhandschweißen sollte die erste Lage mit einer Elektrode mit kleinem Durchmesser (max. Ø 3,25 mm) ausgeführt werden. Beim WIG-Schweißen sollte eine max. Stromstärke von 120 A benutzt werden. Alle folgenden Lagen werden dann auf schon vorhandenem Schweißgut aufgebracht. Die zweite Lage wird mit dem selben Elektrodendurchmesser und der selben Stromstärke, wie bei der ersten Lage aufgetragen, damit die Wärmeeinflusszone nicht zu groß wird. Auf diese Weise wird das harte, spröde Gefüge, das sich in der Wärmeeinflusszone gebildet hat durch die Wärme der zweiten Lage angelassen und somit das Rissrisiko verringert. Die Fülllagen können mit größeren Elektrodendurchmessern und höheren Stromstärken aufgetragen werden. Decklagen sollten mindestens 1,5-2 mm über die Oberfläche des Werkzeugs überragen, um gut mechanisch bearbeitbar oder schleifbar zu sein. Selbst kleine Schweißungen sollten aus mindestens zwei Lagen bestehen. Etwaige Beschichtungen sind vor dem Schweißen im Bereich der Schweißnaht zu entfernen. Werkzeugstähle werden normalerweise mit einer hohen Härte eingesetzt. Hier ist es ratsam bei großen Reparaturen oder Konturveränderungen, für die ersten Lagen eine weiche Elektrode zu benutzen und anschließend die Schweißung mit einer harten Elektrode zu beenden. Diese Arbeitsweise führt dann zu einem zäheren Schweißgefüge. An rissempfindlichen Werkzeugstählen wird mit kurzen Strichraupen geschweißt und Elektroden mit geringen Durchmessern eingesetzt, um Spannungsrisse durch Schrumpfungen zu verhindern. Während des Schweißens sollte der Lichtbogen möglichst kurz gehalten werden. Die Elektrode sollte in einem Winkel von zur Schweißrichtung gehalten werden, sowie senkrecht zur Seitenkante der Fuge, um Auswaschungen möglichst gering zu halten. Der Lichtbogen sollte auf Grund von möglichen Rissbildungen an der Zündstelle immer in der Fuge gezündet werden. Um Porenbildung zu vermeiden, sollte das Metall an der ersten Zündstelle richtig geschmolzen und frei von Verunreinigungen sein. Beim Lichtbogenhandschweißen sollte die Elektrodenspitze einer bereits benutzten Elektrode vor dem Nachzünden von Schlacke befreit werden. Dies erleichtert das Zünden des Lichtbogens und schließt gleichzeitig eine weitere Möglichkeit der Porenbildung aus. Beim Aufbau von Kanten oder Ecken können durch die Verwendung einer Kupfer- oder Keramikplatte als Stütze für das Schweißgut sowohl Zeit als auch Schweißzusatzwerkstoffe eingespart werden. Wenn beim Lichtbogenhandschweißen eine Kupfer- oder Keramikstützplatte eingesetzt wird, ist ein Hohlraum von 1,5 mm zwischen Platte und Werkstück für die Aufnahme der Schlacke notwendig. Schweißfolge beim Mehrlagenschweißen Erste Lage Zweite Lage Fülllagen 10

11 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Stützplatte für den Aufbau von Kanten oder Ecken Elektrode Für das Reparatur- oder Korrekturschweißen von teuren Werkzeugen ist ein sicherer Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Massekabel der Stromquelle unerlässlich. Wenn dies nicht der Fall ist, kann die behandelte Oberfläche durch Funkenbildung beschädigt werden. Um eine bestmögliche Stromverbindung zu erhalten, sollten die Werkzeuge auf einer Kupferplatte liegen. Die Kupferplatte ist mit dem Werkzeug vorzuwärmen. Hohlraum für Schlacke Stützplatte Während des Schweißens ist jede Schweißnaht unmittelbar aus der Schweißwärme abzuhämmern, um den Schrumpfungen der abkühlenden Schweißnaht entgegen zu wirken. Anschließend an die Schweißarbeiten sollte die Schweißstelle sorgfältig gereinigt und kontrolliert werden, bevor das Werkzeug abkühlt. Defekte, wie z.b. Einbrandkerben oder Auswaschungen, müssen noch vor dem Abkühlen beseitigt werden. Nach dem Abkühlen kann die Schweißnaht bis auf das Niveau der umliegenden Werkzeugoberfläche abgeschliffen werden. Wenn geschweißte Stellen an Formen poliert oder fotogeätzt werden müssen, sollten die letzten Lagen mittels WIG-Schweißen ausgeführt werden. Aufbau von Schnittkanten mit geringem und großem Schnittdruck Geringer Schnittdruck (Schnittkante abgeschrägt) Großer Schnittdruck (Ausnehmung mit gerundeten Ecken und Kanten) 11

12 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Wärmebehandlung nach dem Schweißen Um die Werkstoffeigenschaften nach dem Schweißen zu optimieren, werden besonders nach großen Schweißaufgaben, wie etwa Formänderungen, die Werkzeugstähle wärmebehandelt. Abhängig vom Ausgangszustand des Werkzeugs können thermische Nachbehandlungen wie Weichglühen, Anlassen, Härten und Spannungsarmglühen durchgeführt werden. Anlassen Ziel des Anlassens ist eine Zähigkeitserhöhung gehärteter Bauteile, welches besonders bei großflächigen Reparaturen an durchgehärteten Werkzeugen ratsam ist. Sehr kleine Reparaturschweißungen werden in der Regel nicht angelassen. Die Höhe der Anlasstemperatur sollte gezielt gewählt werden, damit die Härte des Schweißguts und des Grundwerkstoffs einander möglichst ähnlich sind. Weißt das Schweißgut eine wesentlich höhere Anlassbeständigkeit gegenüber dem Grundwerkstoff auf, sollte die Schweißstelle mit der höchstmöglichen Anlasstemperatur des Grundwerkstoffs angelassen werden. In diesem Fall liegt die typische Anlasstemperatur bei 20 C unter der letztbenutzten Anlasstemperatur des Grundwerkstoffes. Das Erwärmen auf Anlasstemperatur sollte langsam erfolgen. Die gesamte Verweildauer im Anlassofen sollte 1 Stunde je 20 mm Wanddicke, mindestens jedoch 2 Stunden betragen. Anschließend erfolgt die Abkühlung an der Luft. Es ist vorteilhaft mindestens zweimal anzulassen, um den nach dem ersten Abkühlen von der Anlasstemperatur aus Restaustenit gebildeten Martensit ebenfalls anzulassen. Spannungsarmglühen Um Eigenspannungen zu vermindern, kann nach dem Schweißen ein Spannungsarmglühen durchgeführt werden. Ursachen für Schweißspannungen sind: Schrumpfung während der Erstarrung des flüssigen Schweißguts Temperaturunterschiede zwischen der Schweißnaht, der Wärmeeinflusszone und dem Grundwerkstoff Umwandlungsspannungen, wenn das Schweißgut und die Wärmeeinflusszone durch das Abkühlen gehärtet werden Spannungen in der Umgebung der Schweißnaht haben etwa die gleiche Größenordnung wie die Streckgrenze des Grundwerkstoffs. Diese Spannungen sind nicht vermeidbar, können jedoch durch eine richtige Auslegung der Nahtform, Schweißen mit geringer Streckenergie, durch konsequentes Anwenden der Strichraupentechnik, Vermeiden überhöhter Schweißnähte und durch die Schweißnahtfolge minimiert werden. Da normalerweise keine andere Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei vorvergüteten Werkzeugstählen durchgeführt wird, ist es insbesondere vor der letzten mechanischen Bearbeitung zu empfehlen, 1-2 Stunden bei 550 C zum Abbau dieser Spannungen zu glühen. Das Span nungs armglühen muss durch ein langsames und gleichmäßiges Erwärmen der Bauteile auf die vorgeschriebenen Temperaturbereiche, ein Halten in diesen Bereichen von 2 Minuten je mm Wanddicke, mindestens aber für 30 Minuten, ein langsames Abkühlen im Ofen oder in der Glühvorrichtung bis auf 400 C und ein anschließendes Abkühlen an ruhender Luft erfolgen. Bei dick wandigen Bauteilen sollte eine Haltezeit von 150 Minuten nicht überschritten werden. Das Spannungsarmglühen ist normalerweise nicht nötig wenn die Schweißstelle nachher angelassen oder weichgeglüht wird, ebenso bei sehr kleinen Reparatur- oder Korrekturschweißungen. 12

13 Hinweise für das Schweißen im Werkzeugbau Gusseisen Grundsätzlich unterscheidet man Gusseisen nach der Art, wie der Kohlenstoff nach Erstarrung der Schmelze im Gefüge vorliegt (weiß, schwarz, grau). Im Werkzeugbau wird überwiegend Grauguss in den Untergruppen mit Lamellengraphit und Kugelgraphit eingesetzt. Werkstückvorbereitung Zunächst ist die Gusshaut R R im gesamten Schweißbereich zu entfernen, da diese im Allgemeinen Oxide und Einschlüsse enthält, die das Anlegieren des artfremden Schweißgutes erschweren. Mittels Farb ein dringprüfung ist der Grund werkstoff auf Risse zu prüfen. Das Abbohren der Rissenden kann das Fortlaufen des Risses in unbeschädigtes Material verhindern. Der Riss bzw. die Risse sollten in offener Tulpenform vollständig ausgearbeitet werden. Bei dicken Wand stärken sollte eine doppelte U-Naht als Vorbereitung gewählt werden, sofern die Stelle von beiden Seiten zugänglich ist. Vor dem Schweißen sind Reste der Farbeindring prüfung oder andere Verunreinigungen wie Öl, Fett, Staub oder Farbe zu entfernen bis die Schweißstelle metallisch blank ist. Bei alten und verölten Bau teilen muss das Öl mithilfe einer Sauerstoff-Azetylen-Flamme entfernt werden, um die Bildung von Poren zu vermeiden. Das Bauteil sollte dabei jedoch nur auf max. 150 C erwärmt und vor dem Schweißen auf max. 60 C abgekühlt werden. Kaltschweißen >25 Für das Kaltschweißen von Gusseisen werden überwiegend Nickel- oder Nickel-Eisenbasislegierungen in Form von Stab elektroden, WIG-Stäbe und MIG-Drähte verwendet. Die Temperaturführung und die Schweißbedingungen werden so gewählt, dass sich das Gussstück während des Schweißens im Schweißbereich nicht zu stark erwärmt, max. 60 C, um die Wärme spannungen möglichst klein zu halten. Das Abhämmern der Schweiß naht mindert die Schweißspannungen. Bei Werkzeugen, die im Betrieb Kontakt mit Schmiermitteln haben, ist Sorge zu tragen, diese vor dem Schweißen zu entfernen, da sonst eine sehr hohe Gefahr von Porenbildung in der ersten Lage besteht. In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, das Gussteil durchgängig auf 150 C Gusseisen mit Kugelgraphit (Sphäroguss), Norm (DIN EN 1563): GJS Gusseisen mit Lamellengraphit, Norm (DIN EN 1561): GJL Abgerundete Hammerspitze Abgehämmertes Schweißgut vorzuwärmen, um in den Guss eingedrungene Schmier mittel zu beseitigen. Der Vorteil der Kaltschweißung liegt darin, dass ins besondere im Reparaturfall in jeder Position geschweißt werden kann. Zusammenfassend sollte beim Schweißen von Gusseisen folgendes beachtet werden: Die Schweißung sollte mit möglichst kleinem Elektroden durchmesser begonnen werden, um den Wärmeeintrag gering zu halten. Der Lichtbogen sollte in jedem Fall sehr kurz gehalten werden. Die Schweißnaht sollte nicht länger als maximal das Zehnfache des Elektrodendurchmessers und nicht breiter als das Zweifache des Kernstabdurchmessers sein. Jede Schweißraupe sollte sofort und noch im warmen Zustand abgehämmert werden. Dazu wird ein (Pressluft-) Hammer mit abgerundeter Spitze verwendet. Die Schlackenreste sollten mit einer Drahtbürste entfernt werden. Beim Wiederzünden sollte immer auf dem Schweißgut und nicht auf dem Grundmaterial gezündet werden. Die Schweißfolge ist so zu wählen, dass möglichst geringe Spannungen infolge von Verzug entstehen. Bei offenen Rissen sollte immer von innen nach außen geschweißt werden. Bei großflächigen Schweißreparaturen sollte der Schweißbereich des Werkzeugs in kleine Segmente unterteilt werden, um das Schweißen an versetzten Stellen zu ermöglichen und dadurch lokale Überhitzung zu vermeiden. Ergänzend hierzu bietet Maintenance eine separate Broschüre zum Schweißen von Gusseisen an. 13

14 Lösungen für Werkzeuge im Karosseriebau / Presswerk Lösungen für Werkzeuge im Karosseriebau / Presswerk Werkzeuge in den Presswerken der Automobil- und deren Zulieferindustrie bestehen oft aus je einem großen Ober- und Unterwerkzeug aus Gusseisen. Diese haben wiederum je nach Werkzeugausführung verschiedene Einsätze an Messern, Schnittbacken, Führungen, Stanz-, Ziehwerkzeugen usw. aus Kaltarbeitsstahl oder Stahlguss. Hieraus ergeben sich viele unterschiedliche schweißtechnische Anwendungen bei der Werkzeugherstellung und in der Instandhaltung. In der nachfolgenden Tabelle werden exemplarisch wichtige Anwendungen sowie Produkt- und Verarbeitungsempfehlungen im Werkzeugbau aufgezeigt. Komponente Kurzname Typische Grundwerkstoff-Nr. Produktempfehlung Härte reines Schweißgut Abkühlung Vorwärmund Zwischenlagentemperatur Wärmenachbehandlung Schweißgut Obermesser Hart 67 S 73 G 2 A 73 G A 696 PLASweld TM 73 G je nach Grundwerkstoff, in der Regel 450 C 20-30K/h für 2 h, dann 50 K/h 550 C / 2h Obermesser Mittelhart SiMnCr4 X37CrMoV X40CrMoV5-1 60CrMoV18-5 X100CrMoV5 X153CrMoV12 A 73 G 3 A 73 G 4 PLASweld TM 73 G 3 PLASweld TM 73 G je nach Grundwerkstoff, in der Regel 450 C 20-30K/h für 2 h, dann 50 K/h 550 C / 2h Messer Schnell-Reparatur Mittelhart für kleine Ausbesserungen GX155CrMoV A Lage auf Cr-Schnittstahl: ca 55 örtlich 150 C bei kurzer Raupenlänge in Luft Verbindung mit Abhämmern keine Matrize* Allgemein für im Werkzeugbau gängige Gusssorten, von GJS (GGG 40) bis GJS (GGG 70) alte Werkstoff-Nr EN-JS 1030 EN-JS 1070 alte Bezeichnung Werkstoff-Nr. GGG-40 GGG A 8051 Ti 86 FN 83 FN HB in der Regel VWT < 80 C, ZLT< 100 C Luft keine Kurzzeichen EN-GJS EN-GJS Zieh-/Umformwerkzeug* alte Werkstoff-Nr EN-JS 1030 EN-JS 1070 alte Bezeichnung Werkstoff-Nr. GGG-40 GGG A 8051 Ti 86 FN 83 FN HB in der Regel VWT < 80 C, ZLT< 100 C Luft keine Kurzzeichen EN-GJS EN-GJS * Falls Funktionsbereiche härter sein müssen, wird empfohlen vorher 2 Pufferlagen aufzutragen, und daraufhin je nach Anwendung mit einer 2-lagigen Auftragung gegebenenfalls nach Rücksprache fortzufahren 14

15 Lösungen für Druckgusswerkzeuge Lösungen für Druckgusswerkzeuge Werkzeuge zum Herstellen von Aluminiumdruckgussteilen unterliegen einem komplexen Belastungskollektiv. Erosionskorrosion, Temperaturwechselbelastung und mechanische Belastung stellen hier die Hauptverschleißarten dieser Werkzeuge dar, die sich wiederum lokal sehr unterscheiden können. Die maßgeschneiderten Schweißzusatzwerkstoffe von Maintenance haben sich auch in diesem Bereich nicht nur bewährt, sondern liefern immer wieder auch die gezielt geforderten Werkstoffeigenschaften, um im Betrieb Standzeiterhöhungen zu gewährleisten. In der nachfolgenden Tabelle werden exemplarisch wichtige Anwendungen, Produkt- und Verarbeitungsempfehlungen im Werkzeugbau aufgezeigt. Komponente Kurzname Typische Grundwerkstoff-Nr. Produktempfehlung Härte reines Schweißgut Abkühlung Vorwärmund Zwischenlagentemperatur Wärmenachbehandlung Schweißgut Druckgusswerkzeuge 65 D 260 HB 73 G 2 A 73 G / C CrMnMo7 73 G 3 A 73 G / C X36CrMoV5-1 X37CrMoV5-1 X40CrMoV5-1 32CrMoV12-28 X38CrMoV5-3 A A HB / je nach Grundwerkstoff, in der Regel 450 C 20-30K/h für 2 h, dann 50 K/h 480 C SK D35-G 50 15

16 Lösungen für Schmiedewerkzeuge Lösungen für Schmiedewerkzeuge Je nach zu schmiedendem Grundwerkstoff, Verformungsgrad und Wandstärke kommen die verschiedenen (Unter)Verfahren, Warm-, Halbwarm- und Kaltumformung zum Einsatz. Hieraus resultieren unterschiedliche Belastungen der Schmiedewerkzeuge. In der nachfolgenden Tabelle werden exemplarisch wichtige Anwendungen in der Schmiedeindustrie und passende Produkt- und Verarbeitungsempfehlungen aufgezeigt. Komponente Typische Grundwerkstoff-Nr. Kurzname Produktempfehlung Härte reines Schweißgut Abkühlung Vorwärmund Zwischenlagentemperatur Wärmenachbehandlung Schweißgut Freiformschmiedesattel A HB HB 220 HB je nach Grundwerkstoff, in der Regel 20-30K/h C je nach Grundwerkstoff HB Schmiedegesenk 73 G 2 A 73 G 2 73 G 3 A 73 G 3 73 G 4 A 73 G / / / je nach Grundwerkstoff, in der Regel 20-30K/h 550 C C Schmiededorn / Lochdorn X37CrMoV5-1 A HB 280 HB 220 HB je nach Grundwerkstoff, in der Regel C je nach Grundwerkstoff CELSIT X40CrMoV5-1 Haupt- 1), Dornwalze 1), Axialwalzen 2) SK D15-G 2) CrMoV12-28 SK D16-G 2) A 73 G 2 2) A 6222 Mo 1) KV 400 HB 200 HB KV 400 HB Warmschnittmesser X38CrMoV5-3 SK STELKAY 706-G 40 je nach Grundwerkstoff, in der Regel C 550 C NiCrMoV7 A 6170 Co A 6222 Mo 200 HB KV 400 HB 220 HB je nach Grundwerkstoff, in der Regel C je nach Grundwerkstoff SK STELKAY 21-G 32 Abgratwerkzeug 73 G C 750 SK D35-G je nach Grundwerkstoff, in der Regel C Abgratstempel 73 G C 750 SK D35-G je nach Grundwerkstoff, in der Regel C 16

17 Produktübersicht Produktübersicht Schweißzusätze für Kaltarbeitsstähle Name Produktform Klassifikation Härte Schweißgutrichtanalyse in % Anwendungsgebiete 67 S E Fe8 E 6-UM-60-S C 0,5 Mn 0,5 Si 3,0 Cr 9,0 Mo V Fe Rest Auftragschweißungen an Werkstücken aus Stahl, Stahlguss und Werkzeugstahl. Besonders geeignet für Auftragungen und Formänderungen an Schnittkanten von Kaltarbeitswerkzeugen. Ebenfalls geeignet für Seilrollen, Führungsschienen, Abkantwerkzeuge EZ Fe8 E 6-UM-60 E Fe 7 E5-UM-350-RS 250 HB (auf Cr- Schnittstahl 1 2 Lagen) C Mn Si Cr Mo V Fe 0,4 1,0 1,0 9,5 0,6 1,5 Rest C Mn Si Cr Mo V Fe 0,06 0,8 0,6 17,0 Rest Für verschleißfeste Auftragungen gegen Druck, Stoß und Abrieb. Kann für Reparaturschweißungen an vadiumlegierten Werkzeugstählen eingesetzt werden. Typische Anwendungsgebiete sind Reparaturschweißungen von Schnittmessern, Stempeln oder Schermessern. Für kleine und schnelle Ausbesserungen an Werkzeugstählen, besonders an Schnittwerkzeugen aus 12%-igem Chrom-Schnittstahl (1.2601, , , , ). Einsatz bei Stanz- und Presswerkzeugen in der Automobilindustrie. 673 E Z Fe3 E 3-UM-60-ST 58 C Mn Si Cr Mo V Fe Auftragungen an Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen, insbesondere an Schnittkanten, Abgratwerkzeugen und Kaltschnittwerkzeugen, ebenso für 0,3 0,4 0,8 5,0 1,5 Rest die Neuherstellung von Schnittwerkzeugen unter Verwendung un- oder niedriglegierter Trägerstoffe. 73 G 2 E Fe8 E 3-UM-55-ST C Mn Si Cr Mo V Fe 0,2 1,3 0,5 7,0 2,5 Rest Auftragschweißungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung ausgesetzt sind, wie z.b. Umformwerkzeuge, Kaltschnittmesser, Greiferzangen, Gleit- und Führungsschienen, Warm- und Kaltstechvorrichtungen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kaltund Warmarbeitswerkzeugen. A 73 G 2 Massivstab & -draht S Fe8 MSG 3-GZ-55-ST C Mn Si Cr Mo V Fe 0,35 1,2 0,3 7,0 2,0 Rest Hochverschleißfeste Auftragungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung und erhöhten Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, wie z.b. Umformwerkzeuge, Kaltschnittmesser, Richtrollen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. 73 G 3 E Fe3 E 3-UM-45-T C Mn Si Cr Mo V Fe 0,2 0,6 0,5 5,0 4,0 Rest Auftragschweißungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung ausgesetzt sind, wie z.b. mittelharte Kaltschnittmesser, Umformwerkzeuge, Schlagscheren, Hämmer, Aludruckgussformen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. A 73 G 3 Massivstab & -draht S Z Fe3 MSG 3-GZ-45-T C Mn Si Cr Mo V Fe 0,25 0,7 0,5 5,0 4,0 Rest Hochbeanspruchte Kaltarbeitswerkzeuge, die gleichzeitig hoher mechanischer, thermischer und abrasiver Beanspruchung ausgesetzt sind, wie z.b. Umformwerkzeuge, mittelharte Kaltschnittmesser, Pressen, Aludruckgussformen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. 73 G 4 E Z Fe3 E 3-UM-40-PT C 0,1 Mn 0,6 Si 0,5 Cr 6,5 Mo 3,5 V Fe Rest Auftragschweißungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung ausgesetzt sind, wie z.b. Umformwerkzeuge, Kaltschnittmesser (z.b. weiche Untermesser), Druckgussformen, Walzen, Antriebskleeblätter. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. A 73 G 4 Massivstab & -draht S Z Fe3 MSG 3-GZ-40-T C 0,1 Mn 0,6 Si 0,4 Cr 6,5 Mo 3,3 V Fe Rest Auftragungen an Kaltarbeitswerkzeugen und Bauteilen, die bei erhöhter Temperatur durch Schlag, Druck und Abrieb beansprucht werden, wie Umformwerkzeuge, Kaltschnittmesser ( weiche Untermesser), Walzen, Führungen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. 17

18 Produktübersicht Schweißzusätze für Kaltarbeitsstähle Name Produktform Klassifikation Härte Schweißgutrichtanalyse in % Anwendungsgebiete A DUR 600 Massivstab & -draht S Fe8 MSG 6-GZ-60-S C 0,5 Mn 0,5 Si 3,0 Cr 9,5 Mo Fe Rest WIG- und MAG-Auftragschweißungen an Bauteilen, die starker Schlag- und mittlerer Abrasionsbeanspruchung ausgesetzt sind. Hauptanwendungsgebiete im Werkzeugbau sind Schnitt- und Umformwerkzeuge in der Automobilindustrie. SK 350-G Fülldraht MF 1-GF-350-GP 330 HB C 0,35 Mn 1,5 Si 0,4 Cr 1,8 Mo 0,5 Fe Rest Für mittelharte Aufbaulagen. Gute Beständigkeit gegen Materialermüdung bei Schlagbzw. Druckbelastung. Anwendungsgebiet: Zahnräder, Seil- und Umlenkrollen, Wellen, Buchsen. 614 Kb EN ISO 2560-A: E 42 3 B32 H10 AWS A5.1: E 7018 ~ 160 HV C Mn Si Cr Mo Fe 614 Kb ist eine Doppelmantel elektrode mit universellem Anwendungsgebiet bei Fertigungs- und Reparaturschweißungen an unlegierten Baustählen, wie z.b. S235 JR bis S355 J2. 0,06 0,9 0,7 Rest A 641 Massivstab & -draht EN ISO A: G CrMo1Si AWS A5.28: ER 80S-G ~ 180 HV C Mn Si Cr Mo Fe Schweißungen an Vergütungsstählen, Einsatzstählen und niedriglegierten Werkzeugstählen mit Cr-Gehalt bis etwa 1,2 %, sowie unbehandelten Nitrierstählen. 0,09 1,0 0,6 1,1 0,5 702 E Fe5 E 3-UM-350-T unbehandelt C Mn Si Cr Ni Mo Ti Co Fe nach Wärmebehandlung 480 C, für 3-4 h 0,025 0,6 0,2 20,0 4,0 0,3 12,0 Rest Reparatur, vorbeugende Instandhaltung und Neuanfertigung von höchstbeanspruchten Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen, wie Stanzwerkzeuge, Kaltscheren für dickere Materialien, Zieh-, Präge- und Abkantwerkzeuge, Aludruckgussformen, Kunststoffformen, Kalt-Schmiedegesenke. A 702 Massivstab & -draht S Z Fe5 MSG 3-GZ-350-T unbehandelt C Mn Si Cr Ni Mo Ti Co Fe Reparatur, vorbeugende Instandhaltung und Neuanfertigung von höchstbeanspruchten Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen, wie Stanzwerkzeuge, Kaltscheren für dickere nach Wärmebehandlung, 480 C, für 3-4 h 0,02 <0,5 <0,5 <0,5 18,0 4,0 1,6 12,0 Rest Materialien, Zieh-, Präge- und Abkantwerkzeuge, Aludruckgussformen, Kunststoffformen, Kalt-Schmiedegesenke. 18

19 Produktübersicht Schweißzusätze für Schnellarbeitsstähle Name Produktform Klassifikation Härte Schweißgutrichtanalyse in % Anwendungsgebiete 65 D E Z Fe11 EN ISO 3581-A: ~ E 29 9 R HB C Mn Si Cr Ni Fe 0,1 1,0 1,0 30,0 9,5 Rest Verbindungs- und Auftragschweißungen an Manganhartstahl, Werkzeugstahl, Federstahl, Schnellarbeitsstahl und Schwarz-Weiß- Verbindungen, universell einsetzbar. C Mn Si Cr Ni Fe A 651 Massivstab & -draht EN ISO A: W 29 9 AWS A5.9: ER HB Ausbesserungen an Kaltarbeitsstählen, Pufferlagen. 0,1 1,6 0,4 30,0 9,0 Rest 690 E Fe4 E 4-UM-60-ST AWS A5.13: E Fe 5-B (mod.) 62 C Mn Si Cr Mo W V Fe Instandsetzung und Neuanfertigung von Schneidwerkzeugen, besonders für das Auftragen von Schnittkanten und Arbeitsflächen für hohen Widerstand gegen Abrieb, Druck und Schlag bei erhöhten Temperaturen bis 550 C, sowie für Neuherstellung von Schnittkanten unter Verwendung von un- und niedriglegiertem 0,9 0,5 0,8 4,5 8,0 2,0 1,2 Rest Trägerstoff (Schnittkantenpanzerung). A 696 Massivstab & -draht S Z Fe4 W/MSG 4-GZ-60-S C Mn Si Cr Mo W V Fe Herstellung und Instandsetzung von Molegierten Schnellarbeitsstahl-Werkzeugen, wie z.b. Dreh- und Hobelmeißel, Formfräser, Räumnadeln und Spiralbohrer, Werkstoffe: , , , , ,0 0,2 0,2 4,0 8,5 1,8 2,0 Rest 19

20 Produktübersicht Schweißzusätze für Warmarbeitsstähle Werkzeugstahllegierungen Name Produktform Klassifikation Härte Schweißgutrichtanalyse in % Anwendungsgebiete 73 G 2 E Fe8 E 3-UM-55-ST C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,2 1,3 0,5 7,0 2,5 Rest Auftragschweißungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung und erhöhten Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, wie z.b. Schmiedegesenke, Abgratmesser, Richtrollen, Greiferzangen, Gleit- und Führungsschienen, Warm- und Kaltstechvorrichtungen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. A 73 G 2 Massivstab & -draht S Fe8 MSG 3-GZ-55-ST C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,35 1,2 0,3 7,0 2,0 Rest Hochverschleißfeste Auftragungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung und erhöhten Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, wie z.b. Walzdorne, Richtrollen, Schmiedegesenke und Abgratwerkzeuge. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. SK D15-G Fülldraht T Fe 3 MF 3-GF-60-T 60 C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe Metallfülldraht zum Instandsetzen und Hartauftragen von Warmarbeitswerkzeugstählen. Anwendungen sind Axialwalzen, Schmiedegesenke, Rundabgratwerkzeuge, Walzdorne. Hohe Warmhärte auf 0,4 0,5 0,4 1,4 0,5 9,0 0,4 Rest Grund des hohen Wolfram- und Kobaltgehaltes. 73 G 3 E Fe3 E 3-UM-45-T C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,2 0,6 0,5 5,0 4,0 Rest Auftragschweißungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung und erhöhten Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, wie z.b. Warm schermesser, Schlagscheren, Schmie desättel, Hämmer, Schmiedegesenke, Aludruckgussformen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. A 73 G 3 Massivstab & -draht S Z Fe3 MSG 3-GZ-45-T C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,25 0,7 0,5 5,0 4,0 Rest Hochbeanspruchte Warmarbeitswerkzeuge, die gleichzeitig hoher mechanischer, thermischer und abrasiver Beanspruchung ausgesetzt sind, wie z.b. Schmiedegesenke für Hammer, und Pressen, Schmiedesättel, Aludruckgussformen und Warmschermesser. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kaltund Warmarbeitswerkzeugen. 73 G 4 E Z Fe3 E 3-UM-40-PT C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,1 0,6 0,5 6,5 3,5 Rest Auftragschweißungen an Maschinenteilen und Werkzeugen, die starkem Abrieb und Druck bei mäßiger Schlagbeanspruchung und erhöhten Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, wie z.b. Schmiedegesenke, Druckgussformen, Walzen, Antriebskleeblätter, Warmschermesser. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. SK D16-G Fülldraht MF 3-GF-50-T 51 C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe Spezieller Metallpulverfülldraht zum Instandsetzen und Hartauftragen von Warmarbeitswerkzeugstählen. Anwendungen sind Axialwalzen, Schmiedegesenke, Rundabgratwerkzeuge, 0,28 0,5 0,4 8,5 2,2 2,4 0,3 0,3 Rest Walzdorne. A 73 G 4 Massivstab & -draht S Z Fe3 MSG 3-GZ-40-T C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,1 0,6 0,4 6,5 3,3 Rest Auftragungen an Warmarbeitswerkzeugen und Bauteilen, die bei erhöhter Temperatur durch Schlag, Druck und Abrieb beansprucht werden, wie Schmiedegesenke, Aludruckgussformen, Führungen, Stranggußrollen. Für die Neuanfertigung und Instandsetzung von Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen. 673 E Z Fe3 E 3-UM-60-ST 58 C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe 0,3 0,4 0,8 5,0 1,5 1,3 0,3 Rest Auftragungen an Kalt- und Warmarbeitswerkzeugen, insbesondere an Schnittkanten, Abgratwerkzeugen und Kaltschnittwerkzeugen, ebenso für die Neuherstellung und Instandhaltung von Schnittwerkzeugen unter Verwendung un- oder niedrig legierter Trägerstoffe. A DUR 650 Massivstab & -draht S Fe8 W/MSG 3-GZ C Mn Si Cr Ni Mo W V Fe Für Reparatur und Neuanfertigung von Warmarbeitsstählen verwendet, wie z.b. Druckgießwerkzeuge, Schmiedegesenke, Warmschnitte, Warmschermesser, Axialwalzen, Walzdorne, Stauchplatten, sowie für die Herstellung von Arbeitsflächen unter 0,35 0,4 1,0 5,0 1,5 1,3 0,3 Rest Verwendung von un- und niedriglegiertem Trägerstahl. Bearbeitung mit Hartmetall möglich. 702 E Fe5 E 3-UM-350-T C Mn Si Cr Ni Mo Ti Co Fe Auf Grund der hohen Gefügestruktur für die Reparatur, vorbeugende Instandhaltung und Neuanfertigung von höchstbean- (warmausgehärtespruchten Warmarbeitswerkzeugen verwendet, wie Stanzwerkzeuge, Zieh-, Präge- und Abkantwerkzeuge, Warmschnitte, 3-4 h/480 C: 0,025 0,6 0,2 20,0 4,0 0,3 12,0 Rest 50-54) Aludruckgussformen, Kunststoffformen. A 702 Massivstab & -draht S Z Fe5 MSG 3-GZ-350-T warmausgehärtet 3-4 h/480 C: 50-54) C Mn Si Cr Ni Mo Ti Co Fe Auf Grund der hohen Gefügestruktur für die Reparatur, vorbeugende Instandhaltung und Neuanfertigung von höchstbeanspruchten Warmarbeitswerkzeugen verwendet, wie Stanzwerkzeuge, 0,02 <0,5 <0,5 <0,5 18,0 4,0 1,6 12,0 Rest Zieh-, Präge- und Abkantwerkzeuge, Warmschnitte, Aludruckgussformen, Kunststoffformen. 750 E Z Fe3 E 3-UM-50-CTZ C Mn Si Cr Ni Mo Ti Co Fe 0,2 0,2 0,5 11,5 1,0 4,5 12,5 Rest Für warmverschleißfeste Auftragschweißungen vorzugsweise an Warmarbeisstählen, bei denen insbesondere metallischer Gleitverschleiß und erhöhte Temperaturwechselbeanspruchung auftreten, wie Druckgusswerkzeuge für Messing, Aluminium und Magnesium, Warmpressdorne, Abgratwerkzeuge, Warm schwermesser, Strangpresswerkzeuge, Gesenke und Warmfließpresswerkzeuge für Stahl. SK D35-G Fülldraht MF 6-GF-50-CT 50 C Mn Si Cr Ni Mo Ti Co Fe Entwickelt um Metall-auf-Metall-Abnutzung, Materialermüdung, Oxidation, kavitation und Korrosion bei hohen Temperaturen zu widerstehen. Anwendungsgebiete: Strangguss-Antriebsrollen, Gesenke, Dorne, Schnittstempel, Umform- und Lochstanzwerkzeuge, 0,16 0,1 0,7 13,0 2,4 14,0 Rest Schmiedegesenke, Formgesenke und Abgratwerkzeuge. 20

21 Produktübersicht Schweißzusätze für Warmarbeitsstähle Nickellegierungen Name Produktform Klassifikation Härte Mechanische Gütewerte Schweißgutrichtanalyse in % Anwendungsgebiete 700 EZ Ni2 E 23-UM-200- CKTZ AWS A5.11: ~E NiCrMo HB C Mn Si Cr Ni Mo W V Co Al Fe 0,15 1,0 1,0 17,0 Rest 18,0 4,5 5,5 Verschleißfeste Panzerungen von thermisch hochbeanspruchten Warmarbeitswerkzeugen, wie Schmiedegesenke, Warmlochdorne, Warmschnitte, Pressstempel, Warmabgratwerkzeuge E Z Ni 2 E 23-UM-200- CKTZ 220 HB C Mn Si Cr Ni Mo W V Co Al Fe 0,04 0,9 0,3 16,0 Rest 17,0 5,0 1,5 5,0 Verschleißfeste Panzerungen von thermisch hochbeanspruchten Warmarbeitswerkzeugen, wie Schmiedegesenke, Warmlochdorne, Warmschnitte, Pressstempel, Warmabgratwerkzeuge E Z Ni 2 E 23-UM-250- CKTZ 260 HB C Mn Si Cr Ni Mo W V Co Al Fe 0,04 1,3 0,5 16,0 Rest 16,0 7,0 1,0 6,0 Eignet sich besonders für hochverschleißfeste Panzerungen von thermisch hochbeanspruchten Warmarbeitswerkzeugen, wie Schmiedesättel, Schmiedebacken, Schmiedegesenke, Warmlochdorne, Warmschnitte, Warmabgratwerkzeuge und Warmpressstempel. A 776 Massivstab & -draht EN ISO 18274: S Ni 6276 (NiCr- 15Mo16Fe6W4) AWS A5.14: ER NiCrMo HB Streckgrenze R P0,2 Zugfestigkeit R m > 450 MPa > 750 MPa Dehnung A > 30 % A 776 eignet sich hervorragend zum Auf tragen von Presswerkzeugen, Lochdornen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Das Schweißgut ist kaltverfestigend und sehr beständig bei Temperaturwechselbelastung. Kerbschlagarbeit K V > 90 J (RT) C Mn Si Cr Ni Mo W V Co Al Fe < 0,01 1,0 < 0,07 16,0 Rest 16,0 3,5 0,2 6,0 A 6170 Co Massivstab & -draht EN ISO 18274: S Ni 6617 (NiCr- 22Co12Mo9) AWS A5.14: ER NiCrCoMo HB Streckgrenze R P0,2 Zugfestigkeit R m > 450 MPa > 750 MPa Dehnung A > 30 % Kerbschlagarbeit K V > 120 J (RT) C Mn Si Cr Ni Mo W V Co Al Fe 0,06 < 1,0 < 0,3 22,0 Rest 8,5 11,5 1,0 1,0 A 6170 Co ist hochwarmfest; zunderbeständig; thermoschockbeständig, verschleißfest bei Schlagbeanspruchung und hohen Temperaturen. A 6170 ist dadurch besonders gut geeignet für Werkzeuge wie Warmschermesser, Gesenke, Walzen, Rollen usw. und dient speziell zur Standzeiterhöhung von Schmiedewerkzeugen und bei der Umformung hochwarmfester Werkstoffe. 21

22 Produktübersicht Schweißzusätze für Warmarbeitsstähle Nickellegierungen Name Produktform Klassifikation Mechanische Gütewerte Schweißgutrichtanalyse in % Anwendungsgebiete A 6222 Mo Massivstab & -draht EN ISO 18274: S Ni 6625 (NiCr- 22Mo9Nb) AWS A5.14: ER NiCrMo-3 Streckgrenze R P0,2 Zugfestigkeit R m > 450 MPa > 760 MPa Dehnung A > 30 % Kerbschlagarbeit K V > 100 J (RT) > 75 J C Mn Si Cr Ni Mo Nb Fe Auf Grund der starken Kaltverfestigungsneigung und hohe Warmfestigkeit wird A 6222 Mo für Auftragsschweißen an Warmarbeitswerkzeugen wie z.b. Walzdorne, Warmabgratschnitte, < 0,02 < 0,2 22,0 Rest 9,0 3,5 1,0 Gesenke eingesetzt. Das Schweißgut ist zudem gut spanabhebend zu bearbeiten. 068 HH EN ISO 14172: E Ni 6082 (NiCr20Mn3Nb) AWS A5.11: E NiCrFe-3 (mod.) Streckgrenze R P0,2 420 MPa Dehnung A 40 % Zugfestigkeit R m 680 MPa C Mn Si Cr Ni Mo Nb Fe Kerbschlagarbeit K V 0,025 5,0 0,4 19,0 Rest 1,5 2,2 3,0 120 J (RT) Eignet sich hervorragend als Rissreparaturelektrode bei Warm- und Kaltarbeitswerkzeugen, wenn ein möglichst zähes Schweißgut erforderlich ist. Sie eignet sich je nach Anwendungsfall sehr gut als Pufferelektrode, wenn beispielweise mit Nickel- oder Kobaltlegierungen eine Verschleißschutzschicht auf warmfeste, niedriglegierte Stähle aufgetragen werden soll. A 068 HH Massivstab & -draht EN ISO 18274: S Ni 6082 (NiCr20Mn3Nb) AWS A5.14: ER NiCr-3 Streckgrenze R P0,2 Zugfestigkeit R m > 380 MPa > 640 MPa Dehnung A 35 % Kerbschlagarbeit K V 160 J (RT) C Mn Si Cr Ni Mo Nb Fe < 0,02 3,0 < 0,2 20,0 Rest 2,7 0,8 Eignet sich hervorragend als Rissreparaturdraht/-stab bei Warm- und Kaltarbeitswerkzeugen, wenn ein möglichst zähes Schweißgut erforderlich ist. Sie eignet sich je nach Anwendungsfall sehr gut als Pufferlage, wenn beispielsweise mit Nickel- oder Kobaltlegierungen eine Verschleißschutzschicht auf warmfeste, niedriglegierte Stähle aufgetragen werden soll Mo EN ISO 14172: E Ni 6093 (NiCr- 15Fe8NbMo) AWS A5.11: E NiCrFe-2 Streckgrenze R P0,2 Zugfestigkeit R m > 380 MPa > 620 MPa Dehnung A 35 % C Mn Si Cr Ni Mo Nb Fe Kerbschlagarbeit K V 0,04 3,0 0,4 16,0 Rest 1,5 2,2 6,0 > 80 J (RT) Eignet sich hervorragend als Rissreparaturelektrode bei Warm- und Kaltarbeitswerkzeugen, wenn ein möglichst zähes Schweißgut erforderlich ist. Sie eignet sich je nach Anwendungsfall sehr gut als Pufferelektrode, wenn beispielweise mit Nickel- oder Kobaltlegierungen eine Verschleißschutzschicht auf warmfeste, niedriglegierte Stähle aufgetragen werden soll. 22