Steigerung der interkristallinen Korrosionsbeständigkeit an Laserstrahlschweißnähten ferritischer nichtrostender Stähle durch Laser-Pulver-Auftragschweißen

Ferritische nichtrostende Stähle werden aufgrund ihrer hervorragenden Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion in branchenübergreifenden Anwendungsgebieten eingesetzt. Dennoch neigen diese Güten infolge des bei Schmelzschweißverfahren aufgeprägten Zeit-Temperatur-Zyklus zu selektiven Korrosionserscheinungen wie interkristalliner Korrosion. Derzeitige Präventionsmaßnahmen verändern die Bauteileigenschaften global oder sind infolge inhärenter Prozessdauern nicht wirtschaftlich umsetzbar. Die vorliegende Arbeit ergänzt die Werkzeuge zur Vermeidung selektiver Korrosionserscheinungen an Schweißnähten ferritischer nichtrostender Stähle durch Nutzung des Laser-Pulver-Auftragschweißens mit einer lokal wirkenden Korrosionsschutzmaßnahme. Hierzu werden zunächst die mikrostrukturellen Eigenschaften und Korrosionsmechanismen von Ferrit-Ferrit-Verbindungen in schwefelsäurehaltigen Medien untersucht. Subsequent wird ein Prozessfenster zur Nutzung des Laser-Pulver-Auftragschweißens auf Blechsubstraten entwickelt und zur Beschichtung der Schweißnähte genutzt. Die Korrosionsbeständigkeit der beschichteten Schweißnähte wird mit den metallurgischen Vorgängen korreliert und hinsichtlich der residualen mechanischen Eigenschaften bewertet. Abschließend wird die Umformbarkeit des Verbunds durch freies Biegen überprüft.

Die Metallurgie der Hybridverbindungen ist durch ausgeprägte Aufmischungsvorgänge gekennzeichnet, welche sich durch Phasentransformationen äußern. Bei der unstabilisierten Güte vollzieht sich ein interkristalliner Angriff entlang der sekundären Wärmeeinflusszone des Beschichtungsprozesses, während die titanstabilisierte Güte durch gleichmäßige und intrakristalline Akkomodation von Ausscheidungen gegenüber selektiven Korrosionserscheinungen beständig ist.