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Analyse der Eigenschaften des Schweißens von verzinktem Stahl

Bei verzinktem Stahl wird üblicherweise kohlenstoffarmer Stahl mit einer Schicht Zink (normalerweise 20 Mikrometer dick) beschichtet. Der Schmelzpunkt von Zink liegt bei etwa 419 Grad, der Siedepunkt bei etwa 908 Grad. Beim Schweißen schmilzt Zink in einen flüssigen Zustand und schwimmt auf der Oberfläche des Schweißbads oder an der Wurzel der Schweißnaht. Zink hat eine hohe Feststofflöslichkeit in Eisen, und das flüssige Zink kann das Schweißmetall entlang der Korngrenzen durchdringen und erodieren, was zu einer „Flüssigmetallversprödung“ führt, die durch den niedrigen Schmelzpunkt von Zink verursacht wird.

Darüber hinaus können Zink und Eisen intermetallische Sprödverbindungen bilden, welche die Plastizität des Schweißgutes mindern und bei Zugspannung zu Rissen führen können.

Beim Schweißen von Kehlnähten, insbesondere bei T-Verbindungen, treten am wahrscheinlichsten Durchdringungsrisse auf. Beim Schweißen von verzinktem Stahl oxidiert, schmilzt, verdampft und verflüchtigt sich die Zinkschicht auf der Nutoberfläche und den Kanten unter der Hitze des Lichtbogens, wodurch weißer Rauch und Dampf freigesetzt werden, was leicht zu Porosität in der Schweißnaht führen kann.

Durch Oxidation gebildetes ZnO hat einen hohen Schmelzpunkt von über 1800 Grad. Wenn die Schweißparameter zu niedrig eingestellt sind, kann dies zu ZnO-Einschlüssen führen. Da Zn außerdem als Desoxidationsmittel wirkt, kann es FeO-MnO- oder FeO-MnO-SiO2-Oxideinschlüsse mit niedrigem Schmelzpunkt erzeugen. Darüber hinaus erzeugt die Verdampfung von Zink eine große Menge weißen Rauchs und Staubs, der den menschlichen Körper reizt und schädigt. Daher ist es wichtig, die verzinkte Schicht im Schweißbereich abzuschleifen und zu entfernen.