Schweißtechnische Verarbeitung von Cr-Ni Stählen. Vortragsgliederung. Warum der gebräuchliche Name V2A, V4A? Warum sind die Stähle rostfrei?

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1 Schweißtechnische Verarbeitung von Cr-Ni Stählen Verarbeitung und Schweißen von rostfreien Stählen unter Berücksichtigung von Gasen und Fülldrahtelektroden Zusammenarbeit über das Beteiligungsmodell: Gemeinsames QM-System Konzentration auf weniger Lieferanten und Bedarfsbündelung Vereinheitlichung des Warensortimentes und Optimierung der Dienstleistungen Zentrales Marketing Gemeinsame IT Lösungen Zentrales Personalmanagement, das bspw. zeitweise lokale Engpässe abfedert Know-how-Transfer in allen Unternehmensbereichen Harmonisierung der Organisationsabläufe Strategische Weiterentwicklung So verbessern wir nachhaltig unsere Kernkompetenzen Beratung, Planung, Verkauf, Lieferung, Montage und Service für unsere Kunden! Vortragsgliederung Grundwerkstoffe Schweißverfahren Schweißzusatzwerkstoffe Verarbeiten Korrosion Praxisbilder Warum der gebräuchliche Name V2A, V4A? Warum sind die Stähle rostfrei? Roland Latteier 3 Roland Latteier 4

2 Grundwerkstoffe Einteilung von CrNi-(Mo) Stählen nach Werkstoffnummern 1.43xx Nickel >2,5%, kein Mo 1.44xx Nickel >2,5%, Mo, kein Zusatz 1.45xx Mit Sonderzusätzen z.bsp. Nb, Ti 2.46xx Chem.beständige und hochwarmfeste Ni-Leg. 1.47xx hitzebeständige, Nickel < 2,5% 1.48xx hitzebeständige, Nickel > 2,5% 1.49xx hochwarmfeste Roland Latteier 5 Legierungsaufbau 18%-igen Cr-Legierung Steigerung der Festigkeit Pro 0,2% N erhöht sich die Streckgrenze um 200N/mm² X5 CrNi C X2 CrNi N X 2 CrNiN Mo +Mo +Mo X5 CrNiMo C X2 CrNiMo N X 2 CrNiMoN Steigerung der Korrosionsbeständigkeit Wirksumme = Cr% + 3,3 * Mo% + 30*N% +Mo, +Ni +Mo X2 CrNiMo X2 CrNiMoN Mo X2 CrNiMoN Roland Latteier 6 DIN EN T1 Verzeichnis der nichtrostenden Stähle 83 Sorten davon 37 austenitische Stähle [CrNi(Mo)] 6 austenitisch-ferritische Stähle [Duplex- Stähle] 20 ferritische Stähle 20 martensitische Stähle Metallschutzgasschweißen (MAG) Massivdraht-Elektroden Impulslichtbogen Schutzgas meist 97,5%Ar; 2,5%CO 2 auch Ar/He/ CO 2 Gemische Roland Latteier 7 Roland Latteier 8

3 Metallschutzgasschweißen (MAG) Massivdraht-Elektroden Impulslichtbogen Schutzgas meist 97,5%Ar; 2,5%CO 2 auch Ar/He/ CO 2 Gemische Metallschutzgasschweißen (MAG) Fülldraht-Elektroden Beläge auf der SN Schwarze Flecken Schutzgas auch 82%Ar; 18%CO 2 möglich Roland Latteier 9 Roland Latteier 10 Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) Geringe Leistung hohe Modulierfähigkeit Schutzgas meist rein Ar, aber auch Ar ; H 2 (2-10%) Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) mechanisiert mit TipTig und Heißdraht Roland Latteier 11 Roland Latteier 12

4 Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) mechanisiert mit TipTig und Heißdraht Material: Inconel 625 Pipe: Ø750*45mm Welding wire: Inconel 625 Wire Ø: 1,2mm WIG Punktschweißen PARAMETER All layers A Wire feed speed: ca. 3,2m/min Deposit rate: 1,4-1,5 kg/h Roland Latteier 13 Roland Latteier 14 WIG Punktschweißen WIG Punktschweißen Roland Latteier 15 Roland Latteier 16

5 Vorteile vom WIG Punktschweißen Punktschweißen ohne Widerstandsschweißeinrichtung möglich Flachere Punktausbildung gegenüber dem MAG- Punktschweißen Kurze Schweißzeiten sehr geringe thermische Spannungen, wenig Verzug Schweißzusatzwerkstoffe Gruppe Anmerkung 19/9 L oder Nb Cr-Ni ohne Mo (V2A) 19/12/3 L oder Nb Cr-Ni mit Mo (V4A) 23/12 L 23/12/3 L 18/8/Mn 29/9 22/9/3 Duplex Schwarz/Weiß-Verb. 18/8/Mn, 29/9 Sonderanwendungen Roland Latteier 17 Roland Latteier 18 Schweißzusatzwerkstoffe Gruppe Werkstoff Nr. 19/9 L oder Nb oder /12/3 L oder Nb oder /12 L /12/3 L /8/Mn /9/ / S 355 J2+N Cr Äq = 0,7 Ni Äq = 6, Cr Äq = 21,0 Ni Äq = 14,1 Aufmischung 40% Roland Latteier 19 Roland Latteier 20

6 Schwarz-Weiß-Verbindungen Schwarz-Weiß-Verbindungen Roland Latteier 21 Roland Latteier 22 Schwarz-Weiß-Verbindungen Schwarz- Weiß- Verbindungen Risse im Schwarzen Bereich Blech statt Flachmaterial Ni-Basis Schweißzusatz Roland Latteier 23 Roland Latteier 24

7 Vorbereitung der Schweißnähte Metallisch blank d.h. frei von Oxiden, Zunder, Fett und Öl Schleifscheiben für CrNi d.h. Fe und S frei Kennzeichnung mit speziellen Faserstiften Anschlagelemente mit CrNi- Stahl plattieren Trennen von der Schwarzen Fertigung Roland Latteier 25 Vorbereitung der Schweißnähte CrNi-Stahl auf Holzpaletten transportieren Keine Lagerung mit Verpackungsbänder aus Stahl Beim Umformen Gummiunterlagen verwenden bzw. Folienbleche Roland Latteier 26 Korrosionsursachen Korrosionsarten Flächen-Korrosion Spannungsrisskorrosion Farbeindringprüfung Roland Latteier 27 Roland Latteier 28

8 Korrosionsarten Flächen-Korrosion Spannungsrisskorosion Lochfraß Korrosionsarten Flächen-Korrosion Spannungsrisskorrosion Lochfraß Spalt-Korrosion Roland Latteier 29 Roland Latteier 30 Korrosionsarten Flächen-Korrosion Spannungsrisskorrosion Lochfraß Spalt-Korrosion Kontakt-Korrosion (Bimetallkorrosion) rostfreier Stahl verzinkter Stahl rostfreier Stahl verzinkter Stahl Roland Latteier 31 Roland Latteier Aus AiF N/1 32

9 Nachhaltige Beseitigung der Verfleckungen möglich durch: Elektropoliergerät / Schweißnahtnachbearbeitungsgerät Reinigungsmittel auf Phosphorsäurebasis Edelstahlbeize auf Phosphorsäurebasis Edelstahlbeize auf Flusssäure/Salpetersäurebasis Keine nachhaltige Methode: Überschleifen mit Vlies Passivierungsmittel auf Basis organischer Verbindungen verschiedene milde Reinigungsmittel Roland Latteier 33 Roland Latteier Aus AiF N/1 Interkristalline Korrosion entlang der Riefen Spannungsrisskorrosion ausgehend von der Interkristalline Korrosion Interkristalline Korrosion entlang von Walzfehlern Werkstoff Roland Latteier 35 Roland Latteier 36

10 Ausführung der Schweißarbeiten Erhöhten Verzug wegen» höhere Wärmeausdehnung» niedrigere Wärmeleitfähigkeit Verringerung der Wärmeeinbringung E<15kJ/cm» Strichraupen eventl. leichtes Pendeln» max. Zwischenlagentemp. 150 C Schweißen in Vorrichtungen Roland Latteier 37 Heften in kürzeren Abständen Flammrichten Lichtbogen in Nahtfuge zünden (Korrosion) Einseitig zugängliche Nähte formieren» Schutzgas Ar; Ar/H2 oder Stickstoff/H2» DVS- Merkblatt 0973 Roland Latteier 38 Anlauffarben Verdickung der normalen Passivschicht (< 5nm) auf 30 nm (gelb) bis 300nm (grau) Anlauffarben bilden sich bei gleichzeitigem Vorhandensein von: Anlauffarben Korrosionsbeständigkeit Temperaturen > 200ºC UND Sauerstoff, CO 2 oder Feuchtigkeit Roland Latteier 39 Roland Latteier 40

11 Anlauffarben Korrosionsbeständigkeit Regelwerke Roland Latteier 41 Roland Latteier 42 Was ist ein vpm oder ppm? part per million 1Teil auf 1Million Teilen» 1Milligramm pro Kilogramm oder» 1 Stück Würfelzucker auf einen Tankwagen (2700l) Roland Latteier 43 Bilder aus aif Forschungsvorhaben Nr Roland Latteier 44

12 Roland Latteier 45 Roland Latteier X6 CrNiMoTi Anlauffarben Korrosionsbeständigkeit Argon Stickstoff Roland Latteier 47 Roland Latteier 48

13 Nachbehandlung der Bauteile Beizen Mit handelsüblichen Beizpaste Beizen bietet den besten Korrosionsschutz. Bei kleineren Bauteilen möglich. UMWELT beachten! Roland Latteier 49 Werkstoffauswahl nach der bauaufsichtlichen Zulassung Z Roland Latteier 50 Stahlsorte Kurzname Festigkeitsklassen Widerstandsklasse Belastung und typische Anwendung X2CrNi S 235, S 275, S 355, S460 I / gering Konstruktionen in Innenräumen mit Ausnahme von Feuchträumen X6Cr S 235 X5CrNi S 235, S 275, S 355, S460, S 690 X2CrNi S 235, S 275, S 355, S460, S 690 X3CrNiCu S 235, S 275, S 355, S460 X6CrNiTi S 235, S 275, S 355, S460 X2CrNiN S 355, S460 X5CrNMo S 235, S 275, S 355, S460, S 690 X2CrNiMo S 235, S 275, S 355, S460, S 690 X3CrNiCuMo S 235, S 275, S 355, S460 X6CrNiMoTi S 235, S 275, S 355, S460, S 690 X2CrNiMoN S275 X2CrNiMoN S460, S 690 X1NiCrMoCu S 235, S 275, S 355, S460, S 690 X2CrNiMnMoNbN S460 X1NiCrMoCuN S 275, S 355, S460, S 690 X1CrNiMoCuN S 275, S 355 II / mäßig III / mittel IV / stark Zugängliche Konstruktionen, ohne nennenswerte Gehalte an Chloriden und Schwefeldioxyden, Keine Industrieatmosphäre Konstruktionen mit mäßiger Chlorid-und Schwefeldioxydbelastung und zugängliche Konstruktionen Hohe Korrosionsbelastung durch Chlor und/oder Chloride und/oder Schwefeldioxyde und hohe Luftfeuchtigkeit, sowie Aufkonzentrationen von Schadstoffen Roland Latteier 51 Roland Latteier 52

14 Roland Latteier 53 Roland Latteier 54 Vielen Dank für Ihr Interesse! Vielen Dank für Ihr Interesse! Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Der Vortrag kann unter heruntergeladen werden. Roland Latteier 55 Auf geht s zur praktischen Vorführung! Der Vortrag kann unter heruntergeladen werden. Roland Latteier 56