Schweißen von Nickel und Nickellegierungen

Schwierigkeiten beim Schweißen

Das Schweißen von Nickellegierungen ist mit erheblichen Problemen verbunden, die auf die starke Neigung zur Porenbildung beim Übergang vom festen zum flüssigen Zustand zurückzuführen sind, wenn sich die Löslichkeit von Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff stark ändert. Die Hauptquelle für Poren beim Argon-Lichtbogenschweißen ist Stickstoff, der vom flüssigen Nickel in großen Mengen absorbiert wird. Wenn die Schweißnaht abkühlt, geht der Stickstoff wieder in den gasförmigen Zustand über und bildet Poren im Inneren des Metalls.

Kristallisationsrisse

Das Schweißen von Nickel und Nickelbasislegierungen ist mit einer hohen Neigung zu transgranularen Kristallisationsrissen an den Korngrenzen verbunden. Um Risse sowohl im Grundwerkstoff als auch in den Schweißnähten zu vermeiden, ist es notwendig, den Gehalt an schädlichen Verunreinigungen zu begrenzen und Elemente einzubringen, die Schwefel in den meisten feuerfesten Verbindungen binden: bis zu 0,1 % Mg und bis zu 5 % Mn.

Desoxidationsmittel

Eine wichtige Voraussetzung für porenfreie Schweißnähte ist die Reinheit der Oberfläche des Elektrodendrahts, der Schweißkanten, der Schweißzusätze und des Grundwerkstoffs (Umhüllungselektroden, Flussmittel, Schutzgase) sowie die Bindung von Wasserstoff und die Desoxidation beim Schweißen von Nickel. Dies wird durch das Einbringen von starken Desoxidationsmitteln in das Schweißbad (Titan, Aluminium usw.) und die Verwendung von Umhüllungen oder Flussmitteln, die Wasserstoff in stabile flüchtige HP-Verbindungen umwandeln oder Nickeloxide binden können, gelöst. Aus diesem Grund kann das Schweißverfahren den zu schweißenden Bereich zuverlässig vor atmosphärischer Luft schützen, das Schweißbad entgasen und eine gute Desoxidation gewährleisten. Das Kurzlichtbogenschweißen (bis zu 1,5 mm), das den Eintritt von Gasen aus der Atmosphäre stark reduziert, ist eine wirksame Maßnahme zur Vermeidung von Porosität.

Legieren

Beim Schweißen liegt der Schwerpunkt auf dem Erreichen der gewünschten Verbindungsleistung. Selbst bei ein und derselben Legierung kann die Technologie völlig unterschiedlich sein. Beim Lichtbogenschweißen von Nickellegierungen ist die chemische Zusammensetzung der Schweißnaht nicht unbedingt identisch mit der des Grundwerkstoffs, da sich Risse, Poren usw . auch bei perfekter Übereinstimmung nicht vermeiden lassen. Um die gewünschten Schweißeigenschaften zu erreichen und Fehler zu vermeiden, kann eine komplexe Legierung verwendet werden.

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