Vergleich der Schweißleistung zwischen kohlenstoffarmem und kohlenstoffreichem Stahl

Die Schweißbarkeit vonStahlhängt in erster Linie von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Unter allen Elementen übt Kohlenstoff den größten Einfluss aus; Der Kohlenstoffgehalt entscheidet direkt über die Schweißbarkeit des Stahls. Die meisten anderen Legierungselemente beeinträchtigen die Schweißleistung, ihre negativen Auswirkungen sind jedoch weitaus schwächer als bei Kohlenstoff.

Im Allgemeinen zeichnet sich kohlenstoffarmer Stahl durch eine gute Schweißbarkeit aus und erfordert selten spezielle Verarbeitungstechniken. Basische Elektroden und eine entsprechende Vorwärmung sind nur beim Niedertemperaturschweißen, dicken Blechen oder anspruchsvollen Konstruktionen erforderlich. Wenn der Kohlenstoff- und Schwefelgehalt von kohlenstoffarmem Stahl nahe der Obergrenze liegt, müssen die Betreiber hochwertige Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt einsetzen, Vor- und Nachwärmungen durchführen, angemessene Rillenprofile wählen und die Schmelzgeschwindigkeit senken, um Heißrisse zu verhindern.

Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt neigt beim Schweißen zu Kaltrissen. Ein höherer Kohlenstoffgehalt führt zu einer stärkeren Abschreckverfestigungstendenz in der Wärmeeinflusszone und einem höheren Risiko von Kaltrissen, was die Schweißbarkeit verschlechtert. Steigender Kohlenstoffgehalt im Grundmetall erhöht die Kohlenstoffkonzentration im Schweißgut. Zusammen mit den schädlichen Einflüssen von Schwefel entstehen an Schweißnähten leicht Heißrisse. Daher sind rissbeständige Basiselektroden in Kombination mit Vor- und Nachwärmung erforderlich, um das Risiko von Rissen beim Schweißen von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt zu verringern.

Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt weist aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts die schlechteste Schweißbarkeit auf. Beim Schweißen entstehen große Eigenspannungen, und die Wärmeeinflusszone weist eine starke Tendenz zur Abschreckhärtung sowie ein hohes Risiko der Bildung von Kaltrissen auf. Hier entstehen leichter Heißrisse als bei Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt. Aus diesem Grund wird Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt selten für allgemeine Schweißkonstruktionen verwendet und nur zum Reparaturschweißen von Gussteilen oder zum Auftragschweißen verwendet. Nach dem Schweißen muss eine Anlassbehandlung durchgeführt werden, um innere Spannungen abzubauen, die Metallmikrostruktur zu stabilisieren, Risse zu vermeiden und die Schweißleistung zu optimieren.