Desoxidationsverlust von Silizium
Silizium reagiert im Schmelzbad mit Sauerstoff und bildet Silicat. Dies verhindert Porenbildung, erhöht Festigkeit und Zunderbeständigkeit, aber zu viel Silizium kann zu Versprödung führen.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Silizium reagiert im flüssigen Schmelzbad mit Sauerstoff (O₂) und bildet Silicat (SiO₂). Dieser Prozess verhindert, dass Sauerstoff in die Schweißnaht eindringt und Porenbildung verursacht. Gleichzeitig erhöht Silizium die Festigkeit und die Zunderbeständigkeit der gefügten Stahlkörperschaft.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Ein zu hoher Siliziumgehalt (über ca. 0,40 % in Verbindung mit Kohlenstoff) kann zu Versprödung der Schweißnaht führen. Dies erhöht die Anfälligkeit für Heißrisse und vermindert die mechanische Festigkeit. Darüber hinaus kann ein unangemessener Siliziumgehalt zu einer feuchten, glasharten Gefügezustand führen, was die Schweißnahtsicherheit gefährdet.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Um den Desoxidationsverlust von Silizium optimal zu nutzen, sollte der Siliziumgehalt im Zusatzmaterial zwischen 0,15 % und 0,30 % liegen. Dies gewährleistet eine ausreichende Porenfreie Schweißnaht ohne Versprödung oder glasharte Gefügezustände. Bei hoher Verschmelzgeschwindigkeit oder bei Verwendung von Zusatzstoffen mit hohem Siliziumgehalt sollte die Schmelzzeit und das Kühlen kontrolliert werden, um eine gleichmäßige Abkühlung zu gewährleisten.