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Verschweißbarkeit

Lexikon Pharmatechnologie
Verschweißbarkeit

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Technische Eigenschaft eines Werkstoffs, sich durch Schweißen zu unlösbaren Verbindungen vereinigen zu lassen.

Austenitische Edelstahllegierungen als Ausgangswerkstoff für eine Vielzahl technischer Apparate und Rohrleitungssysteme werden fertigungstechnisch in der Regel zu unlösbaren Verbindungen verschweißt, wobei meist hochwertige Schweißverfahren eingesetzt werden.

Aus dieser Sicht ist die problemlose Verschweißbarkeit der Werkstoffe eine fundamentale Eigenschaft.

Wenngleich die gewählte Legierung, wie z. B. 1.4404, grundsätzlich als exzellent verschweißbares Material bekannt ist, können im Praxisfall trotzdem eine Reihe von Verschweißbarkeitsproblemen auftreten:

  • Gestörte Verschweißbarkeit unterschiedlicher Chargen bzw. Schmelzen (Werkstoffzeugnis), z. B. mit deutlich unterschiedlichem S-Gehalt. Diese können aufgrund des Marangoni-Effektes häufig aufgrund einer ungenügenden Wurzelausbildung (Schweißwurzel) nicht befriedigend verschweißt werden.

  • Schmelzen, die als Desoxidationsmittel statt Al Ca enthalten (und dies ist in der Norm nicht verboten), zeigen beim Schweißen erhebliche und störende Schlackeausschwemmungen (Schlackebildung), sowohl auf der Deck- wie auf der Wurzelseite.

  • Der mechanische Vorschliff von Edelstahloberflächen, etwa mit Al2O3-haltigem Schleifmittel, kann beim Schweißen zur Bildung erheblicher Schlackebelegungen auf der Naht führen.

  • Grenzverunreinigungen in der Schmelze (Schmelzbadverunreinigungen), welche für die Legierung gerade noch normkonform sind, können beim Verschweißen zu erheblicher Schlackebildung auf der Naht führen.

  • Speziell die Verschweißung mit Gusskörpern aus Edelstahllegierungen, welche meist erhöhte Si- / S-Gehalte aufweisen, führt ebenfalls zu verstärkten Schlackebildungen auf der Naht bzw. zu Problemen bei der Wurzelausbildung der Schweißnaht.

  • Je nach Legierungswerten – obwohl innerhalb des Standards – können Schweißoperationen zu einem erheblichen Anstieg des Deltaferritgehalts (Deltaferrit) in der Schweißnaht führen.

  • Erhöhte Mangangehalte in der Legierung — ebenfalls innerhalb des Standards — können zur Bildung der sogenannten Manganfahnen durch Verdampfung und Sublimierung führen.

  • Erhöhte Molybdängehalte – etwa bei 1.4539 – können bei nicht korrekter Schweißgasführung (Schweißgas) zur Bildung von Mo-Inseln (Molybdäninselbildung) und begleitenden Mikrorissbildungen (Riss) führen.

Bei Kunststoffen ist die Verschweißbarkeit nur bei einer Reihe von Thermoplasten wie PE, PP, PVC, PVdF möglich und bedingt zur Erzielung optimaler Schweißergebnisse neben einer sehr schonenden und kontrollierten Aufheizung und sorgfältiger Nahtufervorbereitung sehr hohe Reinheitsbedingungen beim Schweißprozess.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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