Abstract No.:
7014

 Scheduled at:
Friday, September 17, 2021, Konferenzraum D/E 4:15 PM
Werkstattpraktiker


 Title:
Gusseisenreparatur - Neue Lösungen mit Bronze und mittels Lichtbogenlöten

 Authors:
Django Baunack* / Universität Kassel / Institut für Werkstofftechnik, Deutschland
Thomas Niendorf / Universität Kassel Institut für Werkstofftechnik, Deutschland
Wolfgang Zinn/ Universität kassel, Deutschland
Alexander Liehr/ Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik, D

 Abstract:
Reparaturschweißungen an Gusseisen können, wie der Schweißer sagt, warm oder kalt durchgeführt werden. Bei einer „warmen“ Reparatur wird in der Regel ein Schweißzusatzwerkstoff gewählt, der dem Grundmaterial weitgehend entspricht. Bei einer „kalten“ Gusseisenreparaturschweißung wird üblicherweise ein Nickelbasiswerkstoff als Schweißzusatzwerkstoff (SZW) gewählt. In jüngerer Zeit sind Berichte von erfolgreichen Reparaturschweißungen mittels MIG-Lötens online zu lesen und zu hören .Ein wesentliches Problem beim Gusseisenreparaturschweißen sind mögliche Härterisse. Diese werden durch die Aufhärtung verursacht, welche das Schweißgut beim Abkühlen erfährt, wenn der als Graphit im Grundwerkstoff (Gusseisen) vorliegende Kohlenstoff in Lösung geht. Es ist naheliegend, dass dieses Problem umgangen werden könnte, wenn der Grundwerkstoff gar nicht erst aufgeschmolzen wird wie es beim Löten üblich ist. Beim Reparaturschweißen mit Nickelbasis-SWZ besteht dieses Problem nicht in gleichem Ausmaß, da Nickel deutlich mehr Kohlenstoff aufnehmen kann als Eisen bzw. Stahl, ohne dabei aufzuhärten. Gerade bei Gusseisenreparaturen kommt es aber vor, dass z.B. beim Ausschleifen eines Risses nicht die optimale Löt- bzw. Schweißnahtvorbereitung stattgefunden hat und es somit zum Aufschmelzen und in Lösung gehen des Kohlenstoffes in ungewollt hohem Maße kommen kann. Wie sich die Löslichkeit von Kohlenstoff in Bronze, speziell in Aluminium-Bronze (dem Zusatzwerkstoff beim MIG-Löten) praktisch auswirkt, zeigt dieser Beitrag. Als Demonstrator dient ein Aufbau, angelehnt an DIN 50129 bzw. DVS Merkblatt 1004, welcher durch Selbstbeanspruchung hohe Spannungen in den Schweißnähten provoziert. Als Grundwerkstoff wurde ein GJS600-3 also ein Gusseisen mit Kugelgraphit gewählt. Die eingesetzten gusseisernen Rundproben wurden als Referenz mit einem ferritischen, einem SZW auf Nickelbasis und einem Lötzusatz auf Kupferbasis geschweißt bzw. gelötet. Die Ergebnisse des Prüfungsumfangs (Mikroschliffbilder, Härteprüfungen und EDX Aufnahmen) sollen zeigen, ob das MIG-Löten im Allgemeinen dem Reparaturschweißen mit Nickelbasiswerkstoff überlegen ist.

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