Grundlagen der Füllmetallauswahl beim Verwittern von Stahl

Ein Verwitterungseffekt entsteht durch das Zulegieren geringer Mengen Kupfer, Nickel und Chrom auf einem Stahlsubstrat. Der darunter liegende Stahl nimmt nicht nur einen angenehmen bräunlichen Farbton an, sondern entwickelt auch eine korrosionsbeständige Patina. Verwitterter Stahl wird häufig in Außenanwendungen verwendet, wo Regen, Graupel und Schnee erwartet werden und wo das fertige Stahlprodukt mit bloßem Auge sichtbar ist. Darüber hinaus müssen die Schweißverbindungen zwischen den Stahlkomponenten und dem zugehörigen Metallfüllstoff ebenfalls dem Bewitterungsprozess unterzogen werden, um dem Stahlgrundmetall zu entsprechen oder es zu ergänzen. Hier ist ein kurzer Überblick darüber, wie es funktioniert:

Grundlagen der Füllmetallauswahl

Bauvorschriften und Spezifikationsanforderungen sind das vorrangige Anliegen bei der Auswahl von Füllmetallen für eine wetterbeständige Stahlanwendung. Die Position der Schweißnaht, ihre Größe und ob sie lackiert wird oder nicht, spielt ebenfalls eine Rolle bei der Entscheidung. Typischerweise muss jede Art von gewähltem Füllmetall die gleichen Mindestwerte wie das Grundmaterial erfüllen.

Es ist äußerst wichtig, die genaue Spezifikation und Qualität des Substrats zu bestätigen, bevor Sie das Füllmetall auswählen, sowie das endgültige Finish der Struktur. Berücksichtigen Sie zu diesem Zweck die folgenden zwei Faktoren. Welche Korrosionsbeständigkeit muss die Schweißnaht bieten und soll die Schweißnaht farblich zum Untergrund passen oder überlackiert werden? Sobald diese Entscheidungen getroffen sind, können Sie aus den folgenden Füllmaterialien wählen:

Füllmetalle aus Kohlenstoffstahl

Lote aus Kohlenstoffstahl sind die kostengünstigste Option, da weniger Legierungselemente in ihre Formulierungen eingearbeitet werden. Es findet eine starke Aufmischung des Basismetalls statt und die Legierungen werden unter Verwendung einer Reihe von Schweißnähten in einem Durchgang abgeschieden. Diese Verdünnung bedeutet, dass die Schweißnaht von Natur aus die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Farbe des Stahlsubstrats ohne übermäßige Anstrengung seitens des Schweißers in etwa nachahmt. Außerdem ermöglicht diese Legierung die am wenigsten arbeitsintensive Arbeit und reduziert somit die Gesamtkosten.

Niedriglegierte Füllmetalle

Mehrlagige Schweißnähte sind weniger invasiv für das Substrat und verdünnen daher das Grundmetall nicht so stark wie Einlagenschweißungen. Daher benötigen sie Füllstoffe mit einer geringeren Konzentration der teuren Legierungen, können aber dennoch das richtige Maß an Korrosionsbeständigkeit bieten. Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass niedrig legierte Füllmetalle möglicherweise nicht immer die gleiche inhärente Festigkeit und Zähigkeit aufweisen, die der des Stahlsubstrats entsprechen. Aus diesem Grund werden diese Arten von Schweißnähten nur an unkritischen Nähten verwendet, die versagen können, ohne zu viel Schaden zu verursachen.

Farbabstimmung

Alle Schweißnähte im Außenbereich nehmen schließlich eine Patina an, die einem verwitterten Stahlsubstrat ähnelt. In einigen Fällen wird bevorzugt, dass die Schweißnaht viel schneller an Farbe und Struktur des Grundmaterials angepasst wird. In diesem Fall sind verwitterte Materialien das bevorzugte Material für Schweißnähte. Darüber hinaus können kleinere Schweißnähte oft mit suboptimalen Füllmaterialien hergestellt werden, da die hohe Verdünnungsrate des Grundmetalls jede fehlende Farbübereinstimmung kaschiert.

Korrosionsbeständigkeit

Alle Metalle werden im Laufe der Zeit bis zu einem gewissen Grad abgebaut und verwittert. Manchmal ist diese Verwitterung aus ästhetischer Sicht gewollt und manchmal nicht. Aus diesem Grund müssen Füllmaterialien sorgfältig ausgewählt werden, um entweder die Verwitterung des Grundmetalls nachzuahmen oder sie zu ergänzen. Füllmaterialien sind in dieser Hinsicht sehr vielseitig und machen nur einen kleinen Teil des Gesamtprojekts aus. Sie können mit teureren Legierungen konstruiert und kostengünstig hergestellt werden, die weitaus korrosionsbeständiger als das Grundmetall sind. Das Ergebnis ist eine Schweißnaht, die die Struktur des Grundmetalls hervorhebt. Alternativ können Füllmetalle hergestellt werden, die sich vollständig in das Substrat einfügen.

Das Finden des richtigen Gleichgewichts zwischen Festigkeit und Aussehen in einem Füllmetall ist wissenschaftlich und prozessbezogen. Die Wissenschaft wird Sie ein gutes Stück des Weges begleiten, aber auch ein erfahrenes Auge ist erforderlich, wenn der Prozess tatsächlich begonnen wird. Wenden Sie sich für alle Ihre Anforderungen an Baustahl an unser Team von Swanton Welding Company. Wir dienen Ohio seit 1985 als einer der größten Metallhersteller des Bundesstaates. Wir haben den Service und das Fachwissen, um alle Ihre Erwartungen an die Metallverarbeitung zu übertreffen.