DE102006059884A1 - Austenitischer Schweißzusatzwerkstoff auf Eisen-Basis für das Schweißen eines austenitischen Werkstoffs mit einem weiteren Werkstoff - Google Patents
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Abstract
Austenitischer Schweißzusatzwerkstoff auf Eisen-Basis für das Schweißen eines austenitischen Werkstoffs mit einem weiteren Werkstoff, wobei der Schweißzusatzwerkstoff folgende Zusätze in Gew.-% enthält: 20% bis 25% Mangan, 0,1% bis 0,4% Kohlenstoff.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schweißzusatzwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
- Ein Schweißzusatzwerkstoff und eine Verwendung der vorgenannten Art sind aus der
DE 31 35 622 C1 bekannt. In diesem Dokument wird ein Schweißzusatzwerkstoff offenbart, der 4,5% bis 6,5% Nickel als Austenitbildner enthält. Als problematisch hierbei erweist sich die Tatsache, dass mittels derartiger Schweißzusatzwerkstoffe keine rissfreien Verbindungen hergestellt werden können, wenn einer oder beide zu verschweißenden Werkstoffe Zink aufweisen, beispielsweise als Oberflächenbeschichtung. Insbesondere führt dabei die Anwesenheit von Zink bei der Herstellung einer Schweißverbindung mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Schweißzusatzwerkstoff häufig zu Heißrissbildung durch Zink-Nickel-Verbindungen. - Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung eines Schweißzusatzwerkstoffs der eingangs genannten Art, der die Herstellung einer Schweißverbindung zwischen einem austenitischen Werkstoffs und einem weiteren Werkstoff in Anwesenheit von Zink ermöglicht. Weiterhin soll eine Verwendung eines derartigen Schweißzusatzwerkstoffs angegeben werden.
- Dies wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Schweißzusatzwerkstoffs durch einen Schweißzusatzwerkstoff der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich der Verwendung durch eine Verwendung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
- Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass der Schweißzusatzwerkstoff folgende Zusätze in Gew.-% enthält:
20% bis 25% Mangan
0,1% bis 0,4% Kohlenstoff. - Bei dem erfindungsgemäßen Schweißzusatzwerkstoff dienen Mangan und Kohlenstoff als Austenitbildner. Beide Elemente bilden keine heißrissanfälligen Phasen in Verbindung mit Zink.
- Vorzugsweise kann der Schweißzusatzwerkstoff neben Mangan und Kohlenstoff lediglich Eisen mit Begleitelementen und/oder Verunreinigungen enthalten, wobei der Anteil der Begleitelemente und/oder Verunreinigungen in Summe weniger als 1%, vorzugsweise weniger als 0,8%, beispielsweise weniger als 0,5% betragen kann. Insbesondere kann dabei der Schweißzusatzwerkstoff weniger als 0,1% Nickel enthalten. Bei einem derart geringen Nickelgehalt kann es zu keiner Heißrissbildung durch Zink-Nickel-Verbindungen kommen. Dadurch ist es möglich, reproduzierbar rissfreie Verbindungen von beispielsweise verzinkten Austeniten untereinander, unverzinkten Austeniten mit verzinkten Ferriten, verzinkten Austeniten mit verzinkten Ferriten und dergleichen herzustellen.
- Im nachfolgenden wird ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Schweißzusatzwerkstoffs und einer erfindungsgemäßen Verwendung beschrieben.
- Beispiel 1:
- Der verwendete Schweißzusatzwerkstoff enthält etwa 22% Mangan, etwa 0,2% Kohlenstoff, weniger als 0,1% Nickel sowie als Rest Eisen mit Begleitelementen und/oder Verunreinigungen. Der Anteil der Begleitelemente und/oder Verunreinigungen betrug in Summe zusammen mit der Verunreinigung durch Nickel weniger als 1%.
- Mittels dieses Schweißzusatzwerkstoffs wurde eine Schweißverbindung hergestellt zwischen einem 2 mm dicken Werkstück aus einem austenitischen Stahl und einem 1,75 mm dicken Werkstück aus einem höherfesten feuerverzinkten ferritischen Stahl. Bei dem austenitischen Stahl handelte es sich um X5CrNi18-10 (1.4301). Bei dem ferritischen Stahl handelte es sich um H340 LAD Z140.
- Die Schweißverbindung war so fest, dass bei einem Zugversuch der ferritische Stahl riss, nicht jedoch die Schweißverbindung. Die Festigkeit der Schweißnaht überstieg somit die Grundwerkstofffestigkeit. Mittels einer Farbeindringprüfung wurde festgestellt, dass die Schweißverbindung keinerlei Risse aufwies.
Claims (12)
- Austenitischer Schweißzusatzwerkstoff auf Eisen-Basis für das Schweißen eines austenitischen Werkstoffs mit einem weiteren Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff folgende Zusätze in Gew.-% enthält: 20% bis 25% Mangan 0,1% bis 0,4% Kohlenstoff.
- Schweißzusatzwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff 21% bis 23% Mangan enthält.
- Schweißzusatzwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff 21,5% bis 22,5% Mangan enthält.
- Schweißzusatzwerkstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff 22% Mangan enthält.
- Schweißzusatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff 0,15% bis 0,3% Kohlenstoff enthält.
- Schweißzusatzwerkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff 0,2% Kohlenstoff enthält.
- Schweißzusatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff neben Mangan und Kohlenstoff lediglich Eisen mit Begleitelementen und/oder Verunreinigungen enthält.
- Schweißzusatzwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff in Summe weniger als 1%, vorzugsweise weniger als 0,8%, beispielsweise weniger als 0,5% Begleitelemente und/oder Verunreinigungen aufweist.
- Schweißzusatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißzusatzwerkstoff weniger als 0,1% Nickel enthält.
- Verwendung eines Schweißzusatzwerkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für das Schweißen zweier Werkstoffe, von denen mindestens einer ein austenitischer Werkstoff ist.
- Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Werkstoffe Zink aufweist.
- Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Werkstoffe eine zinkhaltige Oberflächenbeschichtung aufweist.
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