Schweißen von hitzebeständigen Nickellegierungen
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Herausforderungen beim Schweißen
Das Schweißen von Nickelbasislegierungen ist aufgrund der Tendenz zur Porenbildung beim Übergang vom festen zum flüssigen Zustand mit einigen Problemen verbunden. Beim Argon-Lichtbogenschweißen ist Stickstoff die Hauptquelle für Poren. Nachdem die Schweißnaht abgekühlt ist, bildet das Stickstoffgas Poren im Inneren des Metalls.
Kristallisationsrisse
Beim Schweißen besteht eine hohe Neigung zur Bildung von Kristallisationsrissen an den Korngrenzen großer Körner, die eine transkristalline Struktur aufweisen. Um die Rissbildung zu verhindern, ist es notwendig, den Gehalt an schädlichen Verunreinigungen zu begrenzen und Elemente einzubringen, die den Schwefel an die feuerfestesten Verbindungen binden.
Chemische Zusammensetzung von Hochtemperatur-Nickellegierungen
| Legierungssorte | Ni | Cr | Co | Mo | Al | Ti | Nb | C | B | Zr | Verunreinigungen |
| Inconel X-750 | 73,0 | 18,0 | - | - | 0,8 | 2,5 | 0,9 | 0,04 | - | - | 6,8% Fe |
| Udimet 500 | 53,6 | 18,0 | 18,5 | 4,0 | 2,9 | 2,9 | - | 0,08 | 0,006 | 0,05 | |
| Udimet 700 | 53,4 | 15,0 | 18,5 | 5,2 | 4,3 | 3,5 | - | 0,08 | 0,03 | - | |
| Waspaloy | 58,3 | 19,5 | 13,5 | 4,3 | 1,3 | 3,0 | - | 0,08 | 0,006 | 0,06 | |
| Astroloy | 55,1 | 15,0 | 17,0 | 5,2 | 4,0 | 3,5 | - | 0,06 | 0,03 | - | |
| Rene 41 | 55,3 | 19,0 | 11,0 | 10,0 | 1,5 | 3,1 | - | 0,09 | 0,005 | - | |
| Nimonic 90 | 57,4 | 19,5 | 18,0 | - | 1,4 | 2,4 | - | 0,07 | - | - | |
| Nimonic 115 | 57,3 | 15,0 | 15,0 | 3,5 | 5,0 | 4,0 | - | 0,15 | - | - |
Optimierung der Schweißung
Eine wichtige Voraussetzung ist die Sauberkeit der Schweißzusätze und des Grundwerkstoffs sowie die Bindung von Wasserstoff. Dies wird durch das Einbringen von starken Desoxidationsmitteln in das Schweißbad (Titan, Aluminium usw.) sowie durch die Verwendung von Beschichtungen oder Flussmitteln, die Wasserstoff in stabile flüchtige Verbindungen umwandeln können, gelöst.
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