Killing. Angewandte Schweißmetallurgie

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1 Killing Angewandte Schweißmetallurgie Anleitung für die Praxis

2 Vorwort Vorbemerkung Herstellung metallischer Werkstoffe Methoden zur Herstellung von Eisen und Stahl Allgemeines Reduktion der Eisenerze Rohstoffe Roheisenerzeugung Aufbau des Hochofens Hochofenprozeß Nachbehandlung des Roheisens Direktreduktionsverfahren Stahlherstellung Metallurgische Reaktionen Ältere Verfahren der Stahlherstellung Sauerstoffmetallurgie Sauerstoffblasverfahren Ablauf des Prozesses Elektrometallurgie Elektrostahlverfahren - Stahlherstellung im Induktionsofen - Stahlherstellung im Elektrolichtbogenofen Ablauf des Prozesses Sonderverfahren Sekundännetallurgische Nachbehandlung Vergießen des Stahles Stahlformguß Blockguß Strangguß Warmformgebung des Stahles Schmieden und Pressen Walzen Andere Methoden des Warmumformens Kaltumformen von Stahl Kaltwalzen Kaltziehen Andere Methoden des Kaltverformens Temperaturgeregeltes Walzen Verfahren zur Herstellung von Nichteisen-Metallen Herstellung von Aluminium Aufbereitung des Erzes Gewinnung von Hüttenaluminium Weiterverarbeitung von Aluminium Herstellung von Kupfer Herstellung von Nickel

3 Herstellung und Eigenschaften von Schweißzusätzen und Hilfsstoffen Schweißzusätze Schweißstäbe, Schweißdrähte, Drahtelektroden Herstellung von Schweißstäben und Schweißdrähten Eigenschaften von Schweißdrähten Fülldrähte und Fülldrahtelektroden und -stäben Herstellung von Fülldrähten Eigenschaften von Fülldrähten Selbstschützende Fülldrähte Gasgeschützte Fülldrähte Stabelektroden Herstellung von Stabelektroden Eigenschaften von Stabelektroden Aufgaben der Umhüllung Umhüllungstypen Wirkung von Umhüllungsrohstoffen Schweißhilfsstoffe Schutzgase Gewinnung von Schutzgasen Eigenschaften von Schutzgasen Schweiß pulver Herstellung von Schweißpulvern Eigenschaften von Schweißpulvern Werkstoffübergang beim Schweißen Werkstoffübergang bei Stabelektroden Ablösungskräfte bei fein- bis mitteltropfigem Übergang Ablösungskräfte bei grobtropfigem Übergang Werkstoffübergang beim Unterpulverschweißen Werkstofflibergang beim Metall-Schutzgasschweißen Werkstoffübergang beim Kurzlichtbogen Werkstoffübergang beim Sprüh- und Langlichtbogen Kräfte beim Werkstoffübergang Erdbeschleunigung Viskosität und Oberflächenspannung Sogkräfte der Plasmaströmung Pinch-Effekt Kräfte, die der Tropfenablösung entgegenwirken Besonderheiten des Werkstofflibergangs Werkstoffübergang beim Impulslichtbogen Werkstoffübergang beim Fülldrahtschweißen Selbstschützende Fülldrähte Gasgeschützte Fülldrähte Zu- und Abbrand beim Schweißen Begriffe Metallurgische Reaktionen Metall-Schlacke-Reaktionen Metall-Gas-Reaktionen Räumlicher Ablauf der Reaktionen

4 Reaktionsorte bei metallurgischen Reaktionen Reaktionsorte bei Auflegierungsvorgängen Mechanismus der Aufnahme von Ferrolegierungen Einfluß der Schweißparameter auf den Zu- und Abbrand Beeinflussung des metallurgischen Zu- und Abbrandschaubilder Zu- und Abbrandes Einfluß der Schweißstromstärke Einfluß der Lichtbogenspannung Einfluß der Schweißgeschwindigkeit Schweißpulverdiagramm Beeinflussung der Auflegierung Beeinflussung des Übergangs von Ferrolegierungen Zu- und Abbrandschaubilder bei Pulvern mit Ferrolegierungen Anwendung der Erkenntnisse Berechnung der chemischen Zusammensetzung einzelner Raupen Erstarrung des Schweißgutes Theoretische Grundlagen der Erstarrung Homogene Keimbildung Heterogene Keimbildung Konzentrationsbedingte Unterkühlung Kristallisation in Schweißnähten Makroskopische Struktur Sichtbarmachen der Erstarrungsfront Allgemeine Einflüsse auf die Raupenform Einfluß der Schweißparameter auf die Raupenform Einfluß der Konvektionsströmung auf die Raupenform Mikroskopische Struktur Wachstumsformen der Kristalle Sichtbarmachen der Feinerstarrungsstruktur Einfluß der Schweißparameter auf die Erstarrungsform Seigerungen Makroseigerungen Mikroseigerungen Anormalitäten der Erstarrung Heißrißbildung beim Schweißen Heißrißarten Heißrißbildungstheorien Ursachen für die Erstarrungsrißbildung Ursachen für Wiederaufschmelzungsrisse Ursachen für die Lunkerbildung Heißrißbildung bei hochlegierten Stählen Erstarrung von Chrom-Nickel-Stählen Wirkung des Delta-Ferrits Sichtbarmachen der Erstarrungsart Einfluß der chemischen Zusammensetzung Abschätzung der Heißrißanfälligkeit Heißrißbildung bei vollaustenitischen Stählen und Nickellegierungen Heißrißbildung bei un- und niedriglegierten Stählen Arten der Erstarrung

5 Einfluß der chemischen Zusammensetzung Abschätzung der Heißrißanfälligkeit Heißrißbildung bei Aluminium und Aluminiumlegierungen Nachweis von Heißrissen Schweißtechnische Maßnahmen zur Verringerung der Heißrißanfälligkeit Vermeidung schädlicher Komgrenzenfilme Einfluß der Schweißparameter Verminderung des Eigenspannungszustandes Prüfung der Heißrißanfälligkeit Selbstbeanspruchende Proben Fremdbeanspruchende Proben Heißzugversuch HDR-Versuch MVT-Versuch Gasreaktionen beim Schweißen Stickstoff im Schweißgut Mechanismus der Aufnahme Räumlicher Ablauf der Reaktionen Löslichkeit des Stickstoffs Stickstoffaufnahme bei den verschiedenen Schweißverfahren Stickstoffaufnahme beim Gasschweißen Stickstoffaufnahme beim Lichtbogenhandschweißen Stickstoffaufnahme beim Schutzgasschweißen Stickstoffaufnahme beim Unterpulverschweißen Auswirkung des Stickstoffs auf die Werkstoffeigenschaften Sauerstoff im Schweißgut Mechanismus der Aufnahme Räumlicher Ablauf der Reaktionen Beweis für den Ablauf einer Badreaktion Bindungsform des Sauerstoffs Freier Sauerstoff Meßmethodik Ermitteln des freien Sauerstoffgehaltes Gebundener Sauerstoff Durchführung von Rückstandsisolierungen Gesamtsauerstoff Sauerstoffaufnahme bei den verschiedenen Schweißverfahren Sauerstoffaufnahme beim Lichtbogenhandschweißen Sauerstoffaufnahme beim MIG-/MAG-Schweißen Einfluß des Schutzgases und der Schweißparameter Einfluß der Drahtelektrode Sauerstoffaufnahme beim Unterpulverschweißen Einfluß des Schweißpulvers Einfluß der Drahtelektrode Einfluß der Schweißparameter Auswirkungen des Sauerstoffs auf die Werkstoffeigenschaften Beeinflussung der Zähigkeit Beeinflussung der Heißrißanfälligkeit Wasserstoff im Schweißgut

6 Wasserstoffaufnahme beim Schweißen Räumlicher Ablauf der Reaktionen Löslichkeit für Wasserstoff Löslichkeit im flüssigen Zustand Löslichkeit im festen Zustand Messen des Wasserstoffgehaltes im Schweißgut Messen des diffusiblen Wasserstoffs Messen des residualen Wasserstoffs Wasserstoffaufnahme bei den verschiedenen Schweißverfahren Wasserstoffaufnahme beim Lichtbogenhandschweißen Wasserstoffaufnahme beim Schutzgasschweißen Wasserstoffaufnahme beim Unterpulverschweißen Auswirkungen des Wasserstoffs auf die Eigenschaften des Schweißgutes Vorübergehende Erscheinungen Bleibende Erscheinungen Prüfverfahren zur Ermittlung der Wasserstoffrißanfälligkeit von Stählen Maßnahmen zur Vermeidung wasserstoffinduzierter Rißbildung Porenbildung beim Schweißen Begriffsbestimmung Porenbildungsmechanismen Mechanische Porenbildung Mechanische Porenbildung durch Gase im Schweißspalt Mechanische Porenbildung beim Überschweißen von Oberflächenschichten Probleme Probleme beim Überschweißen von Fertigungsbeschichtungen beim Schweißen verzinkter Stähle Metallurgische Porenbildung Gasinhalte von Poren Lösungsvermögen für Gase Mechanismen der Blasenbildung Blasenwachstum und Form der Poren Metallurgische Porenbildung bei den verschiedenen Schweißverfahren Porenbildung beim Gasschweißen Porenbildung beim Lichtbogenhandschweißen Porenbildung beim Schutzgasschweißen Porenbildung beim Unterpulverschweißen Auswirkung von Poren auf die Haltbarkeit der Schweißverbindung Wirkung von Spurenelementen Änderung des Einbrandverhaltens Einfluß auf die Lichtbogenparameter Einfluß auf die Badströmung Einfluß der chemischen Zusammensetzung Einfluß der Schweißbedingungen Stromstärke Lichtbogenlänge Schweißgeschwindigkeit Sonstige Einflüsse Wirkung von Zusätzen

7 92 Beeinflussung der Viskosität Beeinflussung der Heißrissigkeit Einflüsse auf die Zähigkeit des Schweißgutes Einfluß von Titan Einfluß von Aluminium Einfluß von Niob Einfluß von Vanadin Einfluß von Bor Einfluß von Phosphor und Schwefel 20 Schrifttum 21 Sachwortverzeichnis 245