“Effektives Schweißen von verschleißfesten Stählen: Tipps und Lösungen von CERTILAS”
Verschleißfeste Stähle kommen weltweit in den unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz. Ihre Vielseitigkeit macht sie für den Einsatz in extremen Umgebungen wie dem Bergbau, dem Recycling, dem Bau und dem Transport geeignet. Diese Stähle werden von verschiedenen Herstellern unter verschiedenen Namen, wie beispielsweise Hardox®, Raex®, Dillidur® oder XAR®, vermarktet. Das Schweißen dieser modernen Stähle erfordert jedoch spezielle Verfahren. Certilas bietet mit der Marke CEWELD spezielle Schweißzusatzwerkstoffe an, die die Anforderungen dieser Werkstoffe nahtlos erfüllen und den strengsten internationalen Normen entsprechen.
Die Basis dieser Werkstoffe ist ein gehärteter bzw. vergüteter Stahl mit einer hervorragenden Kombination aus:
- Hohe Härte (bis zu 600 HBW)
- gute Zähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen
- konstante mechanische Eigenschaften über die gesamte Blechdicke
Diese Eigenschaften können Schweißrisiken wie Kaltrisse oder Zähigkeitsverluste in der Wärmeeinflusszone (WEZ) verursachen. Diese Risiken können durch eine angemessene Vorbehandlung, Wärmeregelung und Materialauswahl kontrolliert werden.
| Eigenschaften / Brand | Hardox | Raex | Dilidur | Xar |
|---|---|---|---|---|
| Hersteller | SSAB (Sweden) | SSAB (Finland) | Dillinger (Germany) | Thyssenkrupp (Germany) |
| Härtebereich (HBW) | 400-600 | 400-500 | 400-500 | 400-600 |
| Gängige Typen | 400, 450, 500, 600 | 400, 450, 500 | 400, 450, 500 | 400, 450, 500, 600 |
| Verschleißfestigkeit | Sehr hoch | Hoch | Hoch | Sehr hoch |
| Zähigkeit | Exzellent (definitiv 450/500) | Gut | Gut | Sehr gut |
| Schweißbarkeit | Gut | Gut | Gut | Gut |
| Bearbeitbarkeit | Angemessen | Angemessen | Angemessen | Angemessen |
| Anwendungen | Schwere Baumaschinen, Scrapers, Bergbau | Container, Baumaschinen | Erdbearbeitungsmaschinen | Transport und Baumaschinen |
| Anmerkungen | Global verfügbar | Kostengünstiger als Hardox | Robust, hochbelastbar | Industrie-Schwergewicht |
Table 1
MIG/MAG (GMAW)
Stick electrode (SMAW)
TIG (GTAW)
FCAW or MCAW (Flux- or metal cored wire)
- Geringer H2-Gehalt (H5 oder weniger)
- Vorwärmung (falls erforderlich)
- Korrekte Steuerung der Wärmezufuhr
CEWELD-Produkte sind für diese Bedingungen ausgelegt und zeichnen sich durch einen geringen Wasserstoffgehalt, eine ausgezeichnete Lichtbogenstabilität und eine hohe Kerbschlagfestigkeit aus..
Für eine gute Verbindung sind die folgenden Schritte unerlässlich:
- Entfernen von Verunreinigungen (Rost, Öl, Beschichtung) bis zu 25 mm von der Schweißnaht
- Mechanische Bearbeitung der Schweißnaht (z.B. Schleifen oder Schneiden)
- Vermeiden von thermischen Einflüssen wie Autogenschneiden
Certilas empfiehlt, die Schweißnaht mit mechanischen Werkzeugen zu reinigen und sie trocken und fettfrei zu halten, um Wasserstoffeinschlüsse zu vermeiden.
Die richtige Vorwärmtemperatur gemäß Tabelle 2 ist entscheidend für die Vermeidung von Rissbildung und hängt von den folgenden Faktoren ab:
- Materialdicke
- Härtegrad (von 400 bis 600)
- Arbeitstemperatur
- H2-Gehalt des Zusatzwerkstoffes
| Thickness (mm) | HBW 400/450 | HBW 500 | HBW 600 |
| <20 mm | 20 tot 75 °C | 100 °C | 125 °C |
| 20–40 mm | 100 °C | 125 °C | 150 °C |
| > 40 mm | 125 °C | 150 °C | to 175 °C |
Table 2
Certilas Empfehlung: Verwenden Sie Zusatzwerkstoff der Klasse H5, um die erforderliche Vorwärmtemperatur zu senken.
Zwischenlagentemperatur:
Die maximale Zwischenlagentemperatur für die verschleißfesten Werkstoffe von HBW 400 bis HBW 600 beträgt 225 °C.
Die Wärmezufuhr sollte begrenzt werden, um Gefügeveränderungen und Zähigkeitsverluste in der WEZ zu vermeiden.
Das Schweißen mit geringer Wärmeeinbringung hat einen positiven Einfluss auf Verschleißfestigkeit, Verformung, Zähigkeit und Festigkeit.
Empfohlene maximale Wärmeeinbringung:
- Verschleißfeste Stahlsorten HBW 400/450: 1.5 kJ/mm
- Verschleißfeste Stahlsorten HBW 500/600: 1.0 kJ/mm
Eine zu geringe Wärmezufuhr wirkt sich jedoch nachteilig auf die Zähigkeit aus. Die Abkühlung sollte allmählich erfolgen. Falls erforderlich, sollte die Schweißnaht mit Isoliermatten abgedeckt werden, um ein schnelles Abkühlen zu vermeiden, insbesondere bei kalter Witterung oder dünnen Blechen.
Q = Heat input (KJ/mm) Wärmeeinbringung
U = Arc Voltage (V) Lichtbogen Spannung
I = Current (A) Stromstärke
V = Travel Speed (mm/s) Schweißgeschwindigkeit
Die Wahl hängt davon ab:
- Mechanische Anforderungen
- Schweißposition
- Blechdicke und Härte
| Prozess | CEWELD Produkt | EN ISO Standard | AWS Standard |
| GMAW | CEWELD Ultra Clean III | 14341-A: G 46 5 M21 4Si1 | A 5.18: ER 70S-6 |
| MCAW | CEWELD AA M400 CEWELD AA M460 |
17632-A: T 46 4 M M21 1 H5 17632-A: T 46 6 M M21 1 H5 |
A 5.18: E70C-6M H4 A 5.18: E70C-6M H4 |
| FCAW | CEWELD AA R400 CEWELD AA R460 |
17632-A: T 46 4 P M21 1 H5 17632-A: T 46 4 P M21 1 H5 |
A 5.20: E71T-1M-J H4 A 5.20: E71T-1M-J H4 |
| SMAW | CEWELD E 7018-1 | 2560-A: E 42 4 B 32 H5 | A 5.1: E 7018-1 H4R |
| GTAW | CEWELD SG 2 Tig CEWELD SG 3 Tig |
636-A: W 46 5 3Si1 636-A: W 50 5 4Si1 |
A 5.18: ER 70S-6 A 5.18: ER 70S-6 |
Table 3
Hochfeste Schweißzusätze wie CEWELD Ultra Clean ER 110 Ti (Re max. 900 MPa) können für verschleißfeste Stähle mit HBW 400 und 450 in Dicken von 1,0 mm bis 6,0 mm eingesetzt werden. Grundsätzlich gilt aber so weich wie möglich zu schweißen.
Niedrig legierte Schweißzusätze führen zu einer niedrigeren Härte des Schweißguts, was die Verschleißeigenschaften des Schweißguts verringern kann. Wenn die Verschleißeigenschaften des Schweißguts von entscheidender Bedeutung sind, kann die Decklage der Schweißnaht mit Schweißzusatzwerkstoffen geschweißt werden, die zum Auftragen verwendet werden (siehe Auftragen oder Auftragschweißen unten).
Nichtrostende Schweißzusätze
Schweißzusätze aus austenitischem nichtrostendem Stahl nach Tabelle 4 können zum Schweißen aller verschleißfesten Werkstoffe verwendet werden. Sie sind geeignet zum Schweißen bei Raumtemperatur zwischen 5-20°C ohne Vorwärmung (außer > HBW 600 Typen)
| Prozess | CEWELD Produkte | EN ISO Standard | AWS Standard |
| GMAW | CEWELD 307Si | 14343-A: G 18 8 Mn | A 5.9: ~ER 307 |
| FCAW | CEWELD AA 307 CEWELD AA 307P |
17633-A: T 18 8 Mn R M21 3 17633-A: T 18 8 Mn R M21 1 |
A 5.22: ~E307T0-G A 5.22: ~E307T1-1 4 |
| SMAW | CEWELD 4370 Ti | 3581-A: E 18 9 Mn Mo R 12 | A 5.4: E 307-16 |
| GTAW | CEWELD 307Si Tig | 14343-A: W 18 8 Mn | A 5.9: ~ER 307 |
Tabelle 4
Verschleißfeste Stähle eignen sich im Allgemeinen auch gut zum Auftragschweißen und Panzern. Wichtige Punkte zu beachten:
Es ist vorzuziehen, eine Pufferlage mit besonders hoher Zähigkeit zwischen der normalen Schweißnaht oder dem Blech und der Panzerung zu schweißen. Für die Pufferlage sollten vorzugsweise Schweißzusatzwerkstoffe aus nichtrostendem Stahl wie die in Tabelle 4 beschriebenen CEWELD 307-Typen verwendet werden.
Je nach gewünschter Verschleißfestigkeit können z.B. folgende verschleißfeste Schweißzusatzwerkstoffe eingesetzt werden:
CEWELD AA M37-42 (40 HRc)
CEWELD AA M57-62 (60HRc)
CEWELD MA 600 (1.4817) (60 HRc)
In Bereichen, in denen ein noch höherer Verschleiß zu erwarten ist, kann ein Schweißzusatzwerkstoff mit noch höherer Verschleißfestigkeit gewählt werden, z. B. CEWELD OA 60-68B, ein hochlegierter chromium-free Schweißzusatzwerkstoff mit einer Härte von 65 HRc. Max. Zwischenlagentemperatur Panzerung: 150 °C
Die CEWELD Wear Plate Pro ist ein verschleißfestes Blech, das Oberflächen vor extremer Abnutzung in Branchen wie dem Bergbau, dem Erdbau und der Zementindustrie schützt. Diese Platten bieten mehrere Vorteile:
- Effizient: Bis zu 10-mal schnelleres Auftragen als Hartauftragsschweißen
- Gleichbleibende Härte: Keine Verdünnung mit dem Grundmaterial
- Minimale Wärmezufuhr: Verhindert negative Auswirkungen auf das Grundmaterial und erhält die Festigkeit
- Bequeme Größe: Die Abmessungen von 150x100x5 mm erleichtern den Transport und die Installation
- Gewichtseinsparung: Bis zu 50 % weniger Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen plattierten Blechen
- Erhöhte Verschleißfestigkeit: Das Muster mit Lücken zwischen den Platten sorgt für zusätzliche Verschleißfestigkeit
Um eine optimale Leistung zu erzielen, wird empfohlen, die CEWELD Wear Plate Pro mit CEWELD CroNi 29/9 S zu schweißen.
Möchten Sie mehr über die CEWELD Wear Plate Pro erfahren? Lesen Sie den Blog 'Wear and tear solutions'.
Das Schweißen von verschleißfesten Stählen erfordert technische Präzision, Materialkenntnis und hochwertige Schweißzusatzwerkstoffe. Mit CEWELD Schweißzusatzwerkstoffen haben Sie die Wahl:
- Volle Kompatibilität
- niedriger H2-Gehalt hohe Zähigkeit
- Normkonforme Produkte
- Speziallösungen für Verschleiß und Belastung