WIG-Schweißstäbe für Nickel und Nickellegierungen

1. Empfehlung geeigneter WIG- Schweißstäbe für das Schweißen von Nickel und Nickellegierungen

Anmerkung: die Eigenschaften der empfohlenen Schweißzusätze müssen auf die Schweißeignung der Stähle, den daraus resultierenden Anforderungen und auf die Beanspruchung der zu fertigenden Konstruktion abgestimmt sein. Natürlich sind Einsätze anderer, artgleicher oder artähnlicher Schweißzusätze möglich. Bitte in Abstimmung mit dem technischen Support. Eine Ergänzung und eine Hilfe zur Produktauswahl entnehmen Sie bitte auch der anschließenden Kurzbeschreibung und Schweißeignung dieser Werkstoffgruppe.

2. Beschreibung

Nickelwerkstoffe werden bevorzugt für Bauteile verwendet, die besonders hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit, Warmfestigkeit oder Zunderbeständigkeit unterliegen. Insbesondere durch die Kombination unterschiedlicher, gleichzeitiger Beanspruchungen steigern die Anforderungen an diese Werkstoffgruppen. Beim Bau neuzeitlicher Chemieanlagen, Heißdampf- und Gasturbinen sowie Industrieöfen wurden neben Reinnickel eine Vielzahl von hochnickelhaltigen Legierungen entwickelt und in den entsprechenden Fertigungsprozessen eingeführt.

Man unterscheidet in folgende Legierungsgruppen

1. Korrosionsbeständige Legierungen
   a) Korrosive Medien wie Meerwasser, Säuren, Laugen und Salzlösungen. In der Offshore-Technik kommen korrosionsbeständige Legierungen als Erdgas-Rohrleitungen und Produktionsrohrsysteme bei der Erdölförderung, Meerwasser führende Rohre, Kondensatoren und Kühler zum Einsatz.

Vertreter dieser Legierungen z.B. Alloy 625, 2.4856 – NiCr22Mo9Nb,                         Alloy 59 2.4605 – NiCr23Mo16Al

2. Hochtemperatur und hitzebeständige Legierungen
   a) Diese meist hitzebeständigen oder hochwarmfesten Werkstoffe haben nicht nur in Ofen- und Wärmebehandlungsanlagen ein weites Einsatzspektrum gefunden, sie werden zum Beispiel auch als Trägermaterial hoch beanspruchter metallischer Katalysatoren eingesetzt. Weitere typische Anwendungsgebiete sind Strahlrohre, Brennhauben, Haubenöfen, Schutzgasglühen, Durchlauföfen, Ventilatoren, Drehrohröfen aber auch Öl- und Gas-Brenner.

Vertreter dieser Legierungen z.B. Alloy 600, 2.4816 – NiCr15Fe

3. Spezial,- Sonder,- Superlegierungen
   a) Superlegierungen Legierungen auf Nickel- oder Kobaltbasis, die zum einen bei deutlich erhöhten Temperaturen, zum anderen aber auch bei extremen Korrosionsbedingungen eingesetzt werden. Die treibende Kraft bei der Entwicklung dieser Werkstoffe waren die steigenden Anforderungen aus der Luftfahrtindustrie, bedingt durch höhere Temperaturen in den Turbinen. Weitere Einsatzgebiete für Halbzeuge aus Superlegierungen auf Nickelbasis sind Chemieanlagen mit extremen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit sowie Kernkraftwerke.

Vertreter dieser Legierungen z.B. Alloy 617 2.4663  NiCr23Co12Mo

3. Eigenschaften des Schweißgutes

Beim Schweißen von Nickellegierungen ist darauf zu achten, dass nicht nur die mechanisch- technologischen Eigenschaften des Stahles erreicht werden, sondern auch die weiteren Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und diese Eigenschaften und Anforderungen in kombinierter Beanspruchung. Daher sind Schweißtechnologie und Schweißzusatz so aufeinander abzustimmen, dass im Schweißgut eine vorgegebene chemische Zusammensetzung und der gewünschte Gefügezustand erreicht wird. Bei der Nahtvorbereitung und während des Schweißens von Nickellegierungen folgende Grundregeln zu beachten:

1. Nahtvorbereitung durch fräsen, drehen oder andere mechanische, spanabhebende Prozesse, Holz- oder Filzauflagen, Werkzeuge, Bürsten aus Edelstahl, Arbeitsplatz, Kleidung dem Prozess (hoher Reinheitsgrad) anpassen. Reinigung der vorbereiteten Teile, Feuchte, Fette, Zunder und Schmutz müssen entfernt werden- z.B. Aceton
2. Mit gezielter Wärmeführung arbeiten, Strichraupentechnik anwenden, Zwischenlagentemperatur während des Schweißprozesses beobachten und protokollieren, max. 100°C – 120°C. Heften und Zünden des Lichtbogens in der Schweißfuge.
3. Nach dem Schweißen, durch schleifen, strahlen, bürsten > Oxidschichten, Anlauffarben und Zunder noch in der Schweißwärme entfernen, anschließend, wenn gefordert beizen.