G&F

Gusseisen und Temperguss:

Kupol- (Schacht-) Ofen, Induktionsofen, Drehdrommelofen (ölbefeuert)

Stahlguss:

Lichbogenofen und Induktionsofen

Nichteisenmetallguss:

Induktionsofen, elektrisch-, gas- oder ölbeheizter Tiegelofen

Wurzeln werden meist mit dem WIG – Verfahren (Kurzlichtbogen) geschweißt. WIG Nähte weisen eine geringere Kerbwirkungsneigung auf; sie neigen auch nicht zum Durchhängen. Die Qualität von WIG geschweißten Wurzellagen wird mit keinem anderen Schweißverfahren erreicht oder gar übertroffen.

Zusätzlich brauchen Oxidationsempfindliche Werkstoffe im Wurzelbereich eine Abschirmung.

Ein besonderer Vorteil des WIG-Schweißens ist, dass nicht mit einer abschmelzenden Elektrode gearbeitet wird. Die Zugabe von Schweißzusatz und die Stromstärke sind deshalb entkoppelt. Der Schweißer kann seinen Schweißstrom optimal auf die Schweißaufgabe abstimmen und muss nur so viel Schweißzusatz zugeben, wie gerade erforderlich ist. Dies macht das Verfahren besonders geeignet zum Schweißen von Wurzellagen und zum Schweißen in Zwangslagen.

- steigender Überhitzung

- zunehmendem C-Gehlat

- zunehmendem P-Gehalt und mit kleinerem Erstarrungsintervall

Hoher Ferrit Anteil (Cr schnürt das Gamma-Gebit ab und erweitert dadurch den Ferritbereich)

Neigt besonders zu Grobkornbildung in Schweißnaht und WEZ

Ferrit besitzt geringe Festigkeit

Um 500°C Versprödungserscheinungen (475°C Versprödung)

Aufhärtung bezeichnet 

• die Härtesteigerung durch Martensitbildung bei der raschen Abkühlung von auf mehr als 800 °C erwärmten Stahl

• Form und Gießgerechte Konstruktion
• Beanspruchungsgerechte Konstruktion
• und Bearbeitungsgerechte Konstruktion

Sie bestehen aus:

- Verschleißfeste, hitze- und zunderbeständige Stähle

- Legierte Gusseisen

- Kupfer, Kupferlegierungen

Kosten: hoch

Lebensdauer: begrenzt (wegen hoher Temperaturdifferenzen)

Einsatz: Einzelfallentscheidung

Beispiel: Motorblöcke aus Gusseisen werden in verlorener Form und mit Dauerfomen hergestellt

Vg = VE + VK -> gesamte Volumenkontraktion

VE = flüßige Schwindung und Erstarrungsschwindung

VK = kubische Schwindung und Schrumpfung

Einteilung nach Art der Formfüllung

Statisches Gießen (Schwerkraft und Niederdruckgießen): 

- verlorene Form 

- Dauerform

             - Sandgießen

             - Kokillengießen

             - Feingießen

Dynamisches Gießen:

- Dauerform

             - Bewegung der Form

                           - Schleudergießen

                           - Sturtzgießen

             - Bewegung des Gießmaterials

                           - Druckgießen

In der Erstarrungsschrumpfung --> bei nichteutektischen Legierungen findet die ES in ein Temperaturintervall statt ---> die Folge kann XXX sein 

Geometrie des Bauteils

Zugänglichkeit

Einrichtungen

Anforderungen

Wirtschaftlichkeit

Schweißart

Schweißposition

Stückzahl

Werkstoff

Wo wird geschweißt?

- Gießtemperatur

- Kristallisationswärme

- Wärmeinhalt der Schmelze

- Zusammensetzung der Schmelze

- Erstarrungstyp und -intervall

- Strömungsverhältnisse und Druckhöhe

- Wärmeleitfähigkeit der Form

- Benetzbarkeit der Form

-> bevorzugt eutektische Legierungen

Keimzahl (Impfen)

Abkühlgeschwindigkeit

und Richtung der Wärmeabfuhr

Die Wurzel dient als Sicherung gegen Durchfallen der darüber zu schweißenden Lagen, da diese stark aufschmelzen können (Badsicherung)

siehe Bild!

Urformen -> flüßiger, breiiger oder pastenförmiger Zustand

siehe Bild!

siehe Bild!

- Speiser
- Verteilerstangen
- Eingusstrichter

- GJL: Gusseisen mit Lamellengraphit
- GJS: Gusseisen mit Kugelgraphit
- AL: Aluminiumguss

siehe Bild!

siehe Bild!

-Ferritische oder perlitische Matrix, in denen die C-Lamellen eingebettet sind

-GJL-100 => Ferrit-Matrix 

-GJL-300 => Perlit-Matrix

Sand: "schlecht"

Kokille: "besser"

Druck: "abhä. vom Werkstoff"

Stabil: vollaustenitische Erstarrung, neigen stark zu Heißrissen aufgrund von fehlendem δ-Ferrit

Metastabil: ferritische Erstarrung, neigen nicht oder nur gering zu Heißrissen, außerdem bringt die ferritische Erstarrung weniger Schrumpfung mit sich

Gut schweißbarer, austenitischer Stahl

Stabilisiert durch Ti Gehalt

Zusatzwerkstoff gleichartig oder höher legiert bei den korrosionsbeeinflussenden Legierungsbestandteilen als der Grundwerkstoff

Heißrissgefahr gering halten durch hohen Ferritgehalt im Schweißzusatz (8-12%) (Austenit und Teilferrit – Schwammwirkung)

Um Aufkohlung gering zu halten ist beim MAG Schweißen der CO2 Gehalt des Schutzgases unter 3% zu halten, oder es sind Schlacke bildende Fülldrähte zu verwenden (Chromcarbide unterbinden).

Vorwärmen ist nur bei großen Querschnitten notwendig (100-150°C)

Kann die Wurzel nicht nachgeschweißt werden, ist ein Schutz von der Rückseite notwendig (Formiergas oder Reinargon) um interkristalline Korrosion zu verhindern

Aufmischung mit dem Grundwerkstoff sollte unter 35% liegen

Wärmebehandlung außer Lösungsglühen ist nach dem Schweißen zu vermeiden

Große Wärmedehnung des Austenits (Gegenmaßnahmen treffen): Nahtaufbau, verstärktes Abheften, Vorspannung

Werkzeuge dürfen nur aus austenitischem CrNi Stahl sein (Schwarz Weiß Vermischung verhindern)

Keine Aufhärtung, da Vollaustenit, keine Gamma-Alpha Umwandlung

Austenit hat schlechte Wärmeleitung-> wenig Wärme beim Schweißen

Die Schweißbarkeit beschreibt die Eignung oder Nichteignung eines Werkstoffes zum Fügen mit dem Fügeverfahren Schweißen, so dass die geforderte Belastbarkeit und Lebensdauer gewährleistet sind.

Es wird unterteilt in:

Schweißeignung

Schweißsicherheit

Schweißmöglichkeit

Schweißen ist das Vereinigen von Grundwerkstoffen oder das Beschichten eines Grundwerkstoffes unter Anwendung von Wärme und/oder Druck ohne oder mit Schweißzusatz. -> unlösßbare Verbindung

In der Regel sind Zusatz und Grundwerkstoff aus demselben Material. Beide werden mindestens aufgeschmolzen.

Die WEZ ist das Gebiet zwischen Schmelzlinie und unbeeinflusstem Grundwerkstoff. Sie ist das Resultat der Wärmeeinbringung. Durch die hohen Temperaturen wird der Werkstoff, der sich neben dem Schweißbad befindet, thermisch beeinflusst. Es gibt sowohl grob und feinkörnige Zonen als auch Martensitbildung. Die WEZ hat im Allgemeinen schlechtere mechanische Eigenschaften als der Grundwerkstoff und ist nach Möglichkeit klein zu halten.

Kleben ist das Verbinden gleicher oder verschiedenartiger metallischer oder nicht metallischer Werkstoffe, mit oder ohne Druck durch Oberflächenhaftung geeigneter Klebstoffe. Klebeverbindungen gehören zu den unlösbaren, stoffschlüssigen Verbindungen. Sie sind von den physikalischen Eigenschaften der zu verbindenden Werkstoffe und des Klebstoffes abhängig. Z.B. von der Adhäsion (Grenzflächen zweier Werkstoffe) und Kohäsion (Kräfte zwischen Molekülen eines Werkstoffes). Die Moleküle streben einen Zusammenschluss mit gleichen oder ungleichen Molekülen an.