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Oral-Poster-Präsentationen

Additive Fertigung von Bauteilen aus Duplexstahl durch Schutzgasschweißen

Mittwoch (25.04.2018)
17:35 - 17:40 Uhr Kongresssaal
Bestandteil von:


Duplexstähle sind leistungsfähige Werkstoffe für Industriebereiche, in denen chloridhaltige Medien und organische Säuren zu handhaben sind. Sie besitzen eine hohe Beständigkeit in Anwesenheit korrosiver Medien (H2S-haltige wässrige Medien, Chloride und Lösungen mit niedrigen pH-Werten), einen hohen Widerstand gegenüber Loch- und Spannungsrisskorrosion sowie eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Zähigkeit. Gewährleistet wird dieses Eigenschaftsprofil durch einen zweiphasigen Gefügeaufbau, bestehend zu etwa gleichen Anteilen aus Austenit und Ferrit. Bevorzugte Anwendungsgebiete sind meerwasserbeaufschlagte Bauteile, wie Leitungsrohre, Wärmetauscher, Förder- oder Injektionspumpen, sowie hochbeanspruchte Bauteile in Chemie- und Abwasseranlagen.

Alternativ zum Gießen bzw. zum Fräsen aus dem Vollen sollen Bauteile aus Duplexstahl zukünftig durch generative Fertigung mittels Draht und Lichtbogen unter Verwendung eines geregelten Kurzlichtbogenprozesses (MSG-CMT) hergestellt werden. Die Erzielung der herausragenden Eigenschaften in additiv gefertigten Komponenten stellt aufgrund der veränderten Wärmeableitung bei der Erzeugung hoher dünnwandiger Bauteile besondere Anforderungen an die schweißtechnische Verarbeitung. Daher wurde der Einfluss verschiedener werkstofflicher und technologischer Faktoren auf die Gefügeausbildung und die daraus resultierenden Eigenschaften analysiert und geprüft, inwieweit die mittels 3D-Metalldruck erzeugten Strukturschweißungen den Anforderungen aktueller Normen gerecht werden.

Das Poster informiert über die Herstellbarkeit geometrischer Objekte aus Duplexstahl in Abhängigkeit von Schweißparametern sowie zur Gefügeausbildung (Austenit-Ferrit-Verhältnis, Ausscheidung intermetallischer Phasen und Einschlüsse), mechanisch-technologischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit der Formelemente. Die Ergebnisse zeigen, dass unter Anwendung handelsüblicher Schweißzusätze und aktueller Schweißempfehlungen für Duplexstähle ein übermäßig austenitisches Gefüge entsteht. Dies ist vor allem auf die Ausscheidung von Sekundäraustenit zurückzuführen, wodurch die für diese Werkstoffgruppe typische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit nicht gewährleistet sind. Zusammenfassend sind eine Erforschung zulässiger Streckenenergien und eine Anpassung von Technologie und Zusatzwerkstoffen zur Herstellung anforderungsgerechter Bauteile notwendig.

Sprecher/Referent:
Juliane Stützer
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Manuela Zinke
    Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
  • Prof. Dr. Sven Jüttner
    Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg