108 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
vorliegenden Untersuchung zur Anwendung. Schweißverbindungen aus der Werkstoffkombination
G-X 15 CrNiCo 21 20 20 mit X 20 Cr 13 sind unter anderem im Motorenbau von Interesse. Dabei
ist in verschiedenen Einsatzbereichen absolute Dichtheit der Schweißverbindungen erforderlich. In
Vorversuchen hat sich gezeigt, daß die Qualität der Schweißverbindung vor allem von der
Primärkristallisation abhängig ist. Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt der Untersuchungen bei
der Erstarrung des Schweißgutes. Im ersten Teil der Arbeit wird die Primärkristallisation des
Schweißgutes beim Laserstrahlschweißen ohne Zusatzstoff untersucht, wobei insbesondere auf die
Heißrißproblematik hingewiesen wird. Der Schwerpunkt des zweiten Teils ist die Beeinflussung der
Primärkristallisation durch Zusatzstoffe, um die Heißrißbildung zu vermeiden. Die
LaserschweiBverbindungen wurden mit einem 6 kW CO, Laser durchgeführt. Die praktische
Tätigkeit umfaßt die Durchführung von Qualitätsuntersuchungen an den Schweißverbindungen,
z.B. Gefügeanalysen mit Licht- und Rastelektronenmikroskopie, die Bestimmung von Fehlern und
die Ermittlung von Verbindungseigenschaften. Zur Optimierung der Verbindungseigenschaften
wurden Berechnungen mittels des Softwarepaketes Thermocalc [8] durchgeführt.
2 Heißrißproblematik
Qualitätsuntersuchungen an Schweißverbindungen haben gezeigt, daß bei der
Werkstoffkombination G-X 15 CrNiCo 21 20 20 / X 20 Cr 13 eine hohe Heißrißanfälligkeit besteht.
Die Heißrisse entstehen bevorzugt an Dendritengrenzen und hängen somit eng mit dem
Erstarrungsmodus zusammen. Aus der Literatur [9-12] ist bekannt, daß austenitische Erstarrung die
Heißrißbildung bei Stählen begünstigt. Daher ist ein wesentlicher Punkt für die Beurteilung der
Heißrißempfindlichkeit eines Schweißgutes, ob das Schweißgut primär zu Ö-Ferrit oder primär zu
Austenit erstarrt [9-12]. Weiters sind die plastischen Formänderungen und der
Formänderungswiderstand im austenitischen Schweißgut größer als im ferritischen. Auch dies führt
dazu, daß austenitisches Schweißgut heißrißanfälliger ist als ferritisches [13]. Bild 1 zeigt Heißrisse
in der Schweißverbindung der Werkstoffkombination X 20 Cr 13 / G-X 15 CrNiCo 21 20 20.
Heißrns.
semen Dn again
G-X 15 CrNiCo 21 29.
Bild 1: Heißrißbildung im Schweißgut