Auftragschweißen von korrosions- und verschleißbeständigen Schichten aus Kupferbronze und Duplexstahl auf Gusseisenwerkstoffen

Untersucht wird das Auftragschweißen von mehrere Millimeter dicken Schichten aus Zinnbronze und Duplexstahl auf Gusseisen mit Lamellengraphit unter Verwendung ei-nes geregelten MSG-Schweißprozesses und des Plasma-Pulver-Auftragschweißens. Der Einfluss des Heliumanteils in einem Argonschutzgas sowie der Vorwärmtemperatur auf die Korrosionsbeständigkeit stehen im Vordergrund der Untersuchungen. Sowohl eine Erhöhung des Heliumgehalts als auch eine Vorwärmung erhöhen die Aufmischung und beeinflussen die Temperaturverteilung und die Abkühlraten bei sonst identischen Schweißparametern. Durch Heliumanteile im Schutzgas wird die Porenbildung, jedoch auch Wärmeleitfähigkeit des Schutzgases und damit auch das Einbrandverhalten beein-flusst. Eine Vorwärmung reduziert aufgrund langsamerer Abkühlgeschwindigkeiten den Martensitanteil und somit die Härte in der Wärmeeinflusszone und trägt somit be-günstigend zur Vermeidung von Rissen bei. Allerdings begünstigt eine zu hohe Vorwär-mung die Bildung von Karbiden in der Auftragschicht und vergrößert die Aufmischung. Eine Herausforderung ist somit die Bestimmung eines geeigneten Prozessfensters. Die Methode des Kaltschweißens von Gusseisenwerkstoffen mit Vorwärmtemperaturen bis 400 °C zeigt sich jedoch auch ohne Vorwärmung für Auftragschweißungen geeignet. Potentiodynamische Polarisation wurde zur Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit angewendet. Die Korrosionseigenschaften des Gusseisens werden durch die Schweiß-schichten deutlich verbessert und erreichen teilweise die Korrosionsbeständigkeit des reinen Schweißzusatzes. Erosiv-korrosive Untersuchungen zeigen hingegen Defizite bei den Bronzeschichten.