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Worauf Sie beim Schweißen von Gusseisen achten sollten

Auch unter Profis gilt Gusseisen aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung (Eisen-Kohlenstofflegierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von 2,5% bis 4%) und den enthaltenen Verunreinigungen in Form von Schwefel, Phosphor, Silizium und Mangan als ein Werkstoff, der sehr schwer schweißbar ist.

Zudem haben auch Faktoren wie etwa das Alter des Materials oder die Temperatur einen elementaren Einfluss auf die Schweißeignung von Gusseisen. Eine weitere Herausforderung beim Gusseisen-Schweißen ist, dass der Kohlenstoff zudem in unterschiedlichen Formen vorliegen kann.

Unterscheidung nach Grafitausbildung

Nach der Grafitausbildung werden die folgenden Formen unterschieden:

  • Gusseisen mit Kugelgrafit
  • Gusseisen mit Lamellengrafit (Grauguss)
  • Temperguss schwarz
  • Temperguss weiß

Grundsätzlich lässt sich Kugelgrafit, das auch duktiles Gusseisen genannt wird, leichter verarbeiten, da es eine größere Zähigkeit aufweist als Gusseisen mit Lamellengrafit. Wie der Name schon sagt, ist das Grafit beim Kugelgrafit eben kugelig. Die Gefügematrix kann dabei ferritisch, ferritisch-perlitisch, perlitisch oder bainitisch sein. Zum Einsatz kommt es vor allem dann, wenn nicht nur eine hohe Festigkeit, sondern gleichzeitig auch eine hohe Zähigkeit benötigt wird. Beim Lamellengrafit hängt die Festigkeit des Werkstoffes von den Faktoren Wanddicke, Grafitgehalt und Verteilung ab.

Diese Gusseisensorte zeichnet sich in erster Linie durch ihre gute Gießbarkeit sowie Wärmeleitfähigkeit aus und dämpft zudem Schwingungen sehr gut ab. Aufgrund seiner Sprödigkeit verfügt dieses Gusseisen allerdings nur über eine geringe Bruchdehnung (ca. 1%). Anwendung findet Lamellengrafit unter anderem bei der Herstellung von Maschinengehäusen, es ist aber auch für sehr komplizierte und feine Formen gut geeignet.

Beim Temperguss unterscheidet man zwischen weiß und schwarz. Während der schwarze Temperguss rund 20 Stunden lang bei einer Temperatur von 950 bis 1000°C geglüht wird und dabei der Ledeburit in Austenit und knotenförmigem Grafit zerfällt, wird der weiße Temperguss in einer oxidierenden Atmosphäre mitunter länger als 150 Stunden lang bei 1050°C behandelt, um nicht nur den Ledeburit wie oben beschrieben aufzuspalten, sondern dem Werkstoff außerdem Kohlenstoff zu entziehen. Auf diese Weise entsteht ein rein ferritisches Randgefüge ohne Grafit und mit einem sehr geringen Kohlenstoffanteil (mitunter 0,3%), was wiederum zu verbesserten Schweißeigenschaften führt. Diese Tempergusssorten werden unter anderem im Druckgerätebereich eingesetzt.

Unterscheidung nach Erstarrung und Zähigkeit

Nach der Art und Weise der Erstarrung unterscheidet man zwischen weißem oder schwarzem Gusseisen; zu den weißen Sorten zählen Stahlguss und Temperguss – zu den schwarzen gehören Grauguss und Kugelgrafitguss. Während Stahlguss und Kugelgrafitguss zäh sind, zeichnen sich Grauguss und Temperguss durch ihr sprödes Zähigkeitsverhalten aus.

Einige Grundregeln beim Gusseisen-Schweißen

Bei der Verarbeitung dieses Werkstoffs sollten einige Aspekte und Regeln berücksichtigt werden, um einwandfreie Ergebnisse zu erzielen. Um etwa zu verhindern, dass das Werkstück hart und spröde (weißes Gusseisen) wird, sollte das Gusseisen vor dem Schweißen gehärtet und danach langsam abgekühlt werden.

 

Hier ein paar Tipps zum richtigen Umgang mit Gusseisen

  • Grundmetall oder Risse gründlich reinigen und von Öl und Rost befreien
  • Ein Schweißfuge öffnen und gründlich reinigen (schleifen)
  • Scharfe Ecken und Kanten vermeiden
  • Gusshaut im Nahtbereich entfernen
  • mit dem kleinstmöglichen Durchmesser beginnen zu schweißen
  • beim Einsatz einer Elektrode mit der gleichen chemischen Zusammensetzung oder mit einem Acetylen-Sauerstoff-Schweißgerät sollte das Werksstück vorgewärmt werden (bei ca. 600°C) – beim Einsatz von Schweißelektroden mit Nickelgehalt bei 300 bis 350C° vorwärmen
  • Risse mittels Farbeindringprüfung genau lokalisieren
  • beim Schweißen von Rissen Stopplöcher an den Rissenden bohren
  • Risse von der Rissmitte nach außen schweißen
  • das geschweißte Werkstück langsam abkühlen lassen
  • Schlackenreste entfernen

Fazit Gusseisen Schweissen

Auch Gusseisen-Werkstücke lassen sich gut schweißen. Um einwandfreie Ergebnisse zu erzielen, ist es allerdings wichtig, den vorhandenen Werkstoff genau zu analysieren und die entsprechenden Grundregeln zu beachten. Wir hoffen, dass dieser Blogbeitrag Ihnen dabei hilft und es ein Stück weit vereinfacht. 

Geballte Information zu allen Schweißverfahren erhalten Sie auf unserer Mega Seite Schweißtechniken

 

Anleitung zum Schweißen

 

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