Schweißen Extreme Temperaturbelastung – Hochlegierten Stahl schweißen

Redakteur: Juliana Pfeiffer

Vier tonnenschweren Exzenterantrieben mit einem Zahnkranz aus chrom-molybdänlegierten Stahl hat Jebens als Ersatzteile für eine Großpresse gefertigt. Eine enorme Temperaturbelastung für den Schweißer.

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Mit einem Durchmesser von 2.270 Millimetern, einer Höhe von 1.391 Millimetern und 12 Tonnen Gewicht war jedes der vier Bauteile ein richtiger Koloss.
Mit einem Durchmesser von 2.270 Millimetern, einer Höhe von 1.391 Millimetern und 12 Tonnen Gewicht war jedes der vier Bauteile ein richtiger Koloss.
(Bild: Jebens)

2.270 Millimeter im Durchmesser, 1.391 Millimeter hoch und 12 Tonnen schwer: Damit war jedes der Exzenterantriebe ein richtiger Koloss. Der Brennschneidespezialist hat den Auftrag eines Anlagenbauers erhalten, vier tonnenschwere Exzenterantriebe als Ersatzteile für eine Großpresse zu fertigen. Dafür wurde warmgewalzter unlegierter Baustahl der Güte S235JR mit bis zu 210 Millimetern Dicke verwendet.

Der Rohling für den äußeren Zahnkranz besteht aus dem chrom-molybdänlegierten Vergütungsstahl 42CrMo4 QT und wurde vom Kunden bereitgestellt. Jebens hatte den Auftrag:

  • alle benötigten Teile zu erstellen und zu zukaufen
  • die Baugruppen zu schweißen
  • spannungsarm zu glühen
  • zu strahlen und zu grundieren
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Enorme Temperaturbelastung für den Schweißer

Damit alle Komponenten für den Zusammenbau vollständig vorhanden sind, war das Zeitmanagement entsprechend anspruchsvoll. Zudem mussten die Schweißvorgaben und die auszuführenden Schweißnähte abgeklärt werden. Eine Herausforderung war die erforderliche Termperaturführung des chrom-molybdänlegierten Vergütungsstahls beim Schweißen und Glühen. Der hochlegierte Stahl 42CrMo4 QT erfordert beim Schweißen eine Vorwärmtemperatur von 250 Grad Celsius. Eine enorme Temperaturbelastung für den Schweißer. Normalerweise ist die Vorwärmtemperatur nur halb so hoch.

Zudem kühlt das Zahnrad aufgrund seiner Größe schnell wieder ab und muss deshalb kontinuierlich geheizt werden. Damit der Schweißer – mit entsprechender Schutzkleidung – den Zahnkranz aus 42CrMo4 QT mit den Nabenscheiben aus warmgewalzten unlegierten Bautstahl der Güte S235JR von vorne verschweißen konnte, wurde eine spezielle Drehvorrichtung entwickelt. Dafür wurde ein großer Manipulator für das partiell eingehauste Bauteil mit einbezogen.

Alle Schweißnähte auf Rissfreiheit überprüfen

Auch die Schweißqualität sollte sehr hoch und reproduzierbar sein. Dafür wurde der Exzenter als Paket auf dem Roboter geschweißt. Bevor die Baugruppen zum kompletten Rad zusammengebaut wurden, hat die Qualitätssicherung des Kunden alle Schweißnähte auf Rissfreiheit geprüft. Die beiden runden Komponenten mussten per Hand verschweißt werden. Damit diese Komponenten auf dem Schweißtisch exakt positioniert waren, kennzeichnete Jebens die Fluchtungen an den Bauteilen vor dem Zusammenbau entsprechend.

Sensible Temperaturführung beim Spannungsarmglühen

Der vergütete CrMo-Ring musste unter der Anlasstemperatur geglüht werden. Hierbei mussten die Experten von Jebens die sensible Temperaturführung beim Spannungsarmglühen beachten. Die gestrahlten und grundierten Exzenterantriebe bestanden die Abnahmeprüfung des Kunden. Damit hat Jebens die Zulassung erhalten, solche anspruchsvollen Komponenten zu bauen. (jup)

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