Wie wählt man Schweißmaterialien für Edelstahl-Schweißdraht und -Elektrode aus?

Vier Arten von Edelstahl und die Rolle der Legierungselemente:

Edelstahl kann in vier Haupttypen eingeteilt werden: austenitischer, martensitischer, ferritischer und Duplex-Edelstahl (Tabelle 1).Diese Klassifizierung basiert auf der Mikrostruktur von Edelstahl bei Raumtemperatur.Wenn kohlenstoffarmer Stahl auf 1550 °C erhitzt wird, verändert sich seine Mikrostruktur von Raumtemperatur-Ferrit zu Austenit.Beim Abkühlen verwandelt sich die Mikrostruktur wieder in Ferrit.Austenit, das bei hohen Temperaturen vorliegt, ist nicht magnetisch und weist im Allgemeinen eine geringere Festigkeit, aber eine bessere Duktilität im Vergleich zu Ferrit bei Raumtemperatur auf.

Wenn der Chromgehalt (Cr) im Stahl 16 % übersteigt, wird die Mikrostruktur bei Raumtemperatur in der Ferritphase fixiert, sodass Ferrit in allen Temperaturbereichen erhalten bleibt.Dieser Typ wird als ferritischer Edelstahl bezeichnet.Wenn sowohl der Chromgehalt (Cr) über 17 % als auch der Nickelgehalt (Ni) über 7 % liegt, wird die Austenitphase stabil und der Austenit bleibt von niedrigen Temperaturen bis zum Schmelzpunkt erhalten.

Austenitischer rostfreier Stahl wird typischerweise als „Cr-N“-Typ bezeichnet, während martensitische und ferritische rostfreie Stähle direkt als „Cr“-Typ bezeichnet werden.Elemente in Edelstahl und Zusatzmetallen können in austenitbildende Elemente und ferritbildende Elemente eingeteilt werden.Zu den primären austenitbildenden Elementen gehören Ni, C, Mn und N, während zu den primären ferritbildenden Elementen Cr, Si, Mo und Nb gehören.Durch die Anpassung des Gehalts dieser Elemente kann der Ferritanteil in der Schweißverbindung gesteuert werden.

Austenitischer rostfreier Stahl ist, insbesondere wenn er weniger als 5 % Stickstoff (N) enthält, leichter zu schweißen und bietet eine bessere Schweißqualität im Vergleich zu rostfreien Stählen mit geringerem N-Gehalt.Schweißverbindungen aus austenitischem Edelstahl weisen eine gute Festigkeit und Duktilität auf, sodass häufig keine Wärmebehandlungen vor und nach dem Schweißen erforderlich sind.Im Bereich des Edelstahlschweißens macht austenitischer Edelstahl 80 % des gesamten Edelstahlverbrauchs aus, weshalb er im Mittelpunkt dieses Artikels steht.

So wählen Sie das Richtige ausEdelstahlschweißenVerbrauchsmaterialien, Drähte und Elektroden?

Wenn das Ausgangsmaterial dasselbe ist, lautet die erste Regel „mit dem Ausgangsmaterial übereinstimmen“.Wenn beispielsweise Kohle mit Edelstahl 310 oder 316 verbunden ist, wählen Sie das entsprechende Kohlematerial.Befolgen Sie beim Schweißen unterschiedlicher Materialien die Richtlinie zur Auswahl eines Grundmaterials, das einen hohen Gehalt an Legierungselementen aufweist.Wenn Sie beispielsweise Edelstahl 304 und 316 schweißen, wählen Sie Schweißzusatzstoffe vom Typ 316.Allerdings gibt es auch viele Sonderfälle, in denen der Grundsatz „Anpassung an das Grundmetall“ nicht eingehalten wird.In diesem Szenario ist es ratsam, „die Auswahltabelle für Schweißzusätze zu Rate zu ziehen“.Beispielsweise ist Edelstahl vom Typ 304 das am häufigsten verwendete Grundmaterial, es gibt jedoch keinen Schweißdraht vom Typ 304.

Wenn das Schweißmaterial zum Grundmetall passen muss, wie wählt man dann das Schweißmaterial zum Schweißen von 304-Edelstahldraht und -elektrode aus?

Verwenden Sie beim Schweißen von Edelstahl 304 Schweißzusätze des Typs 308, da die zusätzlichen Elemente im Edelstahl 308 den Schweißbereich besser stabilisieren können.Auch der 308L ist eine akzeptable Wahl.L steht für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt, 3XXL-Edelstahl weist auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,03 % hin, während Standard-3XX-Edelstahl bis zu 0,08 % Kohlenstoffgehalt enthalten kann.Da L-Typ-Schweißzusätze derselben Klassifizierung angehören wie Nicht-L-Schweißzusätze, sollten Hersteller die separate Verwendung von L-Typ-Schweißzusätzen in Betracht ziehen, da ihr niedriger Kohlenstoffgehalt die Tendenz zur interkristallinen Korrosion verringern kann.Tatsächlich glaubt der Autor, dass L-förmige gelbe Materialien häufiger verwendet werden, wenn Hersteller ihre Produkte aufrüsten wollen.Hersteller, die MSG-Schweißverfahren verwenden, erwägen auch die Verwendung von Edelstahl des Typs 3XXSi, da SI die Benetzung und Leckage von Teilen verbessern kann.Wenn das Kohlestück eine höhere Spitze aufweist oder die Verbindung des Schweißbades am Schweißnahtübergang der Langsamnaht oder Überlappnaht schlecht ist, kann die Verwendung von S-haltigem Schutzgasschweißdraht das Kohleflöz befeuchten und die Abschmelzleistung verbessern .