Schweißtechnische Verarbeitung von Cr-Ni Stählen Roland Latteier. Roland Latteier 1

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1 Schweißtechnische Verarbeitung von Cr-Ni Stählen Roland Latteier Roland Latteier 1

2 Vortragsgliederung Grundwerkstoffe Schweißverfahren Schweißzusatzwerkstoffe Verarbeiten Korrosion Praxisbilder Roland Latteier 2

3 Warum der gebräuchliche Name V2A, V4A? Warum sind die Stähle rostfrei? Roland Latteier 3

4 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 4

5 Legierungsaufbau 18%-igen Cr-Legierung X5 CrNi C X2 CrNi N X 2 CrNiN Mo +Mo +Mo X5 CrNiMo C X2 CrNiMo N X 2 CrNiMoN Steigerung der Festigkeit Pro 0,2% N erhöht sich die Streckgrenze um 200N/mm² +Mo, +Ni +Mo Steigerung der Korrosionsbeständigkeit Wirksumme = Cr% + 3,3 * Mo% + 30*N% X2 CrNiMo X2 CrNiMoN Mo X2 CrNiMoN Roland Latteier 5

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 Roland Latteier 6

7 Metallschutzgasschweiß en (MAG) Massivdraht-Elektroden Impulslichtbogen Schutzgas meist 97,5%Ar; 2,5%CO2 auch Ar/He/CO2 Gemische Roland Latteier 7

8 Metallschutzgasschweißen (MAG) Massivdraht- Elektroden Impulslichtbogen Schutzgas meist 97,5%Ar; 2,5%CO2 auch Ar/He/CO2Gemische Eigenes Foto Roland Latteier 8

9 Metallschutzgas-schweißen (MAG) Fülldraht-Elektroden Beläge auf der SN Schwarze Flecken Schutzgas auch 82%Ar; 18%CO2 möglich Eigenes Foto Roland Latteier 9

10 Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) Geringe Leistung hohe Modulierfähigkeit Schutzgas meist rein Ar, aber auch Ar ; H2 (2-10%) Roland Latteier 10

11 Wolfram-Inertgasschweißen(WIG) mechanisiert mit TipTig und Heißdraht EWM AG Roland Latteier 11

12 Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) mechanisiert mit TipTig und Heißdraht Material: Inconel 625 Pipe: Ø 750*45mm Welding wire: Inconel 625 Wire Ø: 1,2mm PARAMETER All layers A Wire feed speed: ca. 3,2m/min Deposit rate: 1,4-1,5 kg/h Roland Latteier 12

13 WIG Punktschweißen EWM AG Roland Latteier 13

14 WIG Punktschweißen Eigenes Foto Roland Latteier 14

15 WIG Punktschweißen EWM AG Roland Latteier 15

16 Schweißzusatzwerkstoffe Gruppe Anmerkung 19/9 (V2A) L oder NbCr-Ni ohne Mo 19/12/3 (V4A) L oder NbCr-Ni ohne Mo 23/12L 12/12/3L 18/8/Mn Schwarz/Weiß-Verb. 29/9 22/9/3 Duplex 18/8/Mn, 29/9 Sonderanwendungen Roland Latteier 16

17 Schweißzusatzwerkstoffe Gruppe Werkstoff Nr. 19/9 L oder Nb oder /12/3 L oder Nb oder /12 L /12/3 L /8/Mn /9/ / Roland Latteier 17

18 S 355 J2+N CrÄq= 0,7 NiÄq= 6, CrÄq= 21,0 NiÄq= 14,1 Aufmischung 40% Roland Latteier 18

19 Schwarz- Weiß- Verbindungen SFI Unterlagen Roland Latteier 19

20 Schwarz- Weiß- Verbindungen SFI Unterlagen Roland Latteier 20

21 Schwarz- Weiß- Verbindungen SFI Unterlagen Roland Latteier 21

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

23 Vorbereitung der Schweißnähte Metallisch blank d.h. frei von Oxiden, Zunder, Fett und Öl Schleifscheiben für CrNid.h. Feund S frei Kennzeichnung mit speziellen Faserstiften Anschlagelemente mit CrNi- Stahl plattieren Trennen von der Schwarzen Fertigung Eigenes Foto Roland Latteier 23

24 Vorbereitung der Schweißnähte CrNi-Stahl auf Holzpaletten transportieren Keine Lagerung mit Verpackungsbänder aus Stahl Beim Umformen Gummiunterlagen verwenden bzw. Folienbleche Eigenes Foto Roland Latteier 24

25 Korrosionsursachen ISAF Roland Latteier 25

26 Korrosionsarten Flächen- Korrosion Spannungsrisskorrosion Farbeindringprüfun g BAM Roland Latteier 26

27 Korrosionsarten Flächen- Korrosion Spannungsrisskorrosion BAM Roland Latteier 27

28 Korrosionsarten Flächen- Korrosion Spannungsrisskorosion Lochfraß BAM Roland Latteier 28

29 Korrosionsarten Flächen- Korrosion Spannungsrisskorrosion Lochfraß Spalt- Korrosion BAM Roland Latteier 29

30 Korrosionsarten Flächen- Korrosion Spannungsrisskorrosion Lochfraß Spalt- Korrosion Kontakt- Korrosion (Bimetallkorrosion) verzinkter Stahl rostfreier Stahl rostfreier Stahl verzinkter Stahl Eigenes Foto/BAM Roland Latteier 30

31 Aus AiF N/1 Roland Latteier 31

32 Nachhaltige Beseitigung der Verfleckungenmöglich durch: Elektropoliergerät / Schweißnahtnachbearbeitungsgerät Reinigungsmittel auf Phosphorsäurebasis Edelstahlbeize auf Phosphorsäurebasis Edelstahlbeize auf Flusssäure/Salpetersäurebasis Roland Latteier 32

33 Nicht-nachhaltige Methode: Überschleifen mit Vlies Passivierungsmittel auf Basis organischer Verbindungen Verschiedene milde Reinigungsmittel Roland Latteier 33

34 Aus AiF N/1 Roland Latteier 34

35 Interkristalline Korrosion entlang der Riefen Spannungsrisskorrosion ausgehend von der Interkristalline Korrosion Werkstoff Roland Latteier 35

36 Interkristalline Korrosion entlang von Walzfehlern Roland Latteier 36

37 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

38 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

39 Anlauffarben Verdickung der normalen Passivschicht (< 5nm) auf 30 nm (gelb) bis 300nm (grau) Anlauffarben bilden sich bei gleichzeitigem Vorhandensein von: Temperaturen > 200ºC UND Sauerstoff, CO2 oder Feuchtigkeit Roland Latteier 39

40 Anlauffarben Korrosionsbeständigkeit Roland Latteier 40

41 Regelwerke Roland Latteier 41

42 Was ist ein vpmoder ppm? part per million 1Teil auf 1Million Teilen 1Milligramm pro Kilogramm ODER 1 Stück Würfelzucker auf einen Tankwagen (2700l) Roland Latteier 42

43 Praxisempfehlung Bilder aus Aif Forschungsvorhaben Nr Roland Latteier 43

44 Praxisempfehlung Aif Nr Roland Latteier 44

45 Orbitalum Roland Latteier 45

46 X6 CrNiMoTi Argon Stickstoff Roland Latteier 46

47 BAM Roland Latteier 47

48 BAM Roland Latteier 48

49 Nachbehandlung der Bauteile Beizen mit handelsüblichen Beizpaste bietet den besten Korrosionsschutz bei kleineren Bauteilen möglich UMWELT beachten! Roland Latteier 49

50 Rotierende Edelstahl -bürste 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Lochkorrosion Edelstahlbürste Edelstahlbürste / gebeizt Kunststoffbürste geschliffen Anlieferungszustand Gebeizt Uni Magdeburg Roland Latteier 50

51 Rotierende Edelstahl -bürste Eigenes Foto Roland Latteier 51

52 Werkstoffauswahl nach der bauaufsichtlichen Zulassung Z Roland Latteier 52

53 Stahlsorte Kurzname Festigkeitsklassen X2CrNi S 235, S 275, S 355, S460 X6Cr S 235 I / gering Belastung und typische Anwendung Konstruktionen in Innenräumen mit Ausnahme von Feuchträumen 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 II / mäßig Zugängliche Konstruktionen, ohne nennenswerte Gehalte an Chloriden und Schwefeldioxyden, Keine Industrieatmosphäre 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 Widerstandsklasse X2CrNiMnMoNbN S 235, S 275, S 355, S460, S S460 X1NiCrMoCuN S 275, S 355, S460, S 690 X1CrNiMoCuN S 275, S 355 III / mittel IV / stark 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 53

54 Roland Latteier 54

55 Eigenes Foto Roland Latteier 55

56 Vielen Dank für Ihr Interesse! Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Der Vortrag kann unter heruntergeladen werden. Tel Mobil Roland Latteier 56