Untersuchungen zur Erzeugung von partiellen Plattierungen aus Ni-Basislegierungen mit dem Cold-Metal-Transfer-Prozess (CMT). Schlussbericht Bewilligungszeitraum: 01.01.2010 - 31.03.2012
(German)
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Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von aufmischungsarmen, einlagigen Plattierungen aus verschiedenen Nickelbasismassivdrahtelektroden unter Verwendung des CMT-(Cold-Metal-Transfer)-Schweißprozesses sowie die Entwicklung geeigneter Prüfmethoden, die eine zuverlässige Beurteilung des Korrosionsverhaltens der Plattierungen in Abhängigkeit der Schweißprozessparameter ermöglichen. Im Rahmen der schweißtechnischen Untersuchungen wurden Prozessfelder erarbeitet, die ein sicheres und reproduzierbares Auftragsschweißen der Nickelbasislegierungen Alloy 625 (Wst.-(Werkstoff)-Nr. 2.4831), Alloy C4 (Wst.-Nr. 2.4611), Alloy 59 (Wst.-Nr. 2.4607), Alloy 686 (Wst.-Nr. 2.4606) und Alloy 690 (Wst.-Nr. 2.4642) ermöglichen. Zunächst wurde der Einfluss unterschiedlicher schweißzusatzabhängiger Verfahrensparameter, wie zum Beispiel die Variation des Schutzgases, der Drahtzufuhrgeschwindigkeit, der Grundwerkstoffe (Wst.-Nr. 1.0038 und 1.4301) auf die Raupenform, Einbrand, Aufmischung und Gefügemorphologie hin untersucht. Die auftraggeschweißten Proben wurden mit Hilfe von zerstörenden Prüfmethoden getestet sowie durch verschiedene metallographische Untersuchungen qualifiziert. Mit angepassten Prozessparametern können durch Aneinanderreihen von Strichraupen mit jedem der fünf Schweißzusatzwerkstoffe einlagige Plattierungen mit geringen Aufmischungsgraden unter 5 % reproduzierbar hergestellt werden. Die Untersuchung des Einflusses der Schweißparameter auf das Korrosionsverhalten der gefertigten Plattierungen erforderte die Anpassung konventioneller Prüfmethoden in Bezug auf die Prüfbedingungen sowie der Art der Versuchsführung. Durch Kombination eines potentiostatischen Halteversuchs in einer 4,5 M CaCl2-Lösung mit der Erfassung des elektrochemischen Rauschens unter dynamischer Temperierung kann das Lochkorrosionsverhalten für die gesamte Bandbreite der im Rahmen dieses Projektes untersuchten NiCrMo-Legierungen und der daraus generierten Plattierungen charakterisiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass Plattierungen, die im unteren Streckenenergiebereich gefertigt wurden, hinsichtlich ihrer Lochkorrosionsbeständigkeit dem als Referenz betrachteten jeweiligen Walzmaterial sehr nahe kommen. Weiterhin wurde auch die Neigung zur selektiven Korrosion infolge bei der Erstarrung des Schweißguts auftretenden Seigerungen von Legierungselementen untersucht. Plattierungen niedriger und mittlerer Streckenenergie verhalten sich diesbezüglich vergleichbar gegenüber dem jeweiligen Walzmaterial. Erst zu höheren Streckenenergien hin wird eine verstärkte Neigung zur selektiven Korrosion beobachtet, die im Zusammenhang mit einer verstärkten Seigerung einzelner Legierungselemente steht. Mit den innerhalb des Forschungsvorhabens erzielten Erkenntnissen wurden Grundlagen erarbeitet, die ein reproduzierbares Auftragschweißen mittels CMT-Schweißprozess ermöglichen. Die gewonnenen Erkenntnisse können in Zukunft auch auf weitere Legierungssysteme zum Plattieren aber auch zum Panzern von möglichen Verschleißschutzschichten übertragen werden. Mit den entwickelten Prüfmethoden ist eine schnelle und zuverlässige Aussage über die Korrosionsbeständigkeit der getesteten Nickelbasislegierungen möglich.
Untersuchungen zur Erzeugung von partiellen Plattierungen aus Ni-Basislegierungen mit dem Cold-Metal-Transfer-Prozess (CMT). Schlussbericht Bewilligungszeitraum: 01.01.2010 - 31.03.2012