Nitrierte Schweißtische: Negative Fakten, die Sie wissen sollten! 

Nitrierte Schweißtische: Negative Fakten, die Sie wissen sollten! 

Der Artikel basiert auf den wissenschaftlichen Untersuchungen, die in dem Artikel „Degradation der Nitrierstahlschicht unter der Einwirkung von Schweißspritzern und Lichtbogenfressern“ vorgestellt wurden; 
Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Welding Technology Review - veröffentlicht www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

Die Autoren: Aleksander Orłowicz¹, Dariusz Pająk², Paulina Sobolewska³, Tomasz Galek⁴

Sie können den Originalartikel auf Polnisch und seine englische Übersetzung am Ende dieses Artikels lesen. 

Ist es sinnvoll, Schweißtische zu nitrieren? Die Ergebnisse der Forschung sind eindeutig. 

Das Nitrieren ist ein Verfahren, das theoretisch die Härte und Verschleißfestigkeit von Stahloberflächen verbessern kann. Aus diesem Grund haben einige Hersteller damit begonnen, dieses Verfahren auf Schweißtische anzuwenden, in der Hoffnung, dass sie dadurch länger halten. Jüngste Studien zeigen jedoch, dass das Nitrieren von Schweißtischen in der Praxis nicht nur ineffizient und kostspielig ist, sondern sich sogar nachteilig auf die Haltbarkeit der Oberfläche des Schweißtisches auswirkt.

Warum sollte das Nitrieren funktionieren? 

Beim Nitrieren wird Stickstoff in Stahloberflächen eingebracht, um deren Härte zu erhöhen. Das Verfahren schien für Unternehmen attraktiv, die Schweißtische widerstandsfähiger gegen Abplatzungen und Beschädigungen machen wollten. Das Problem ist jedoch, dass trotz der theoretischen Vorteile die Nitrierbeschichtung unter Schweißbedingungen in der Praxis nicht gut funktioniert, da hohe Temperaturen ihr abträglich sind..

Was sagt die Forschung? 

Tests zeigen, dass die nitrierte Oberfläche trotz ihrer größeren Härte sehr spröde ist, wenn sie heißen Spritzern und dem Lichtbogen ausgesetzt ist. Bei Hitzeeinwirkung reißt die Schicht schnell und blättert ab, wodurch der Schweißtisch beschädigt wird. Das Hauptproblem besteht darin, dass die Nitrierschicht in die oberste Schicht des Materials eindringt und sie so stark auffüllt, dass sie eine angemessene Wärmeausdehnung verhindert. Die Folge sind Risse aufgrund der hohen Temperatur, da sich das Material nicht richtig ausdehnen kann. Dies lässt sich durch einen lokalen schnellen Anstieg des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten in dem Bereich erklären, in dem laut Literatur bereits Druckspannungen vorhanden sind. Dies führt zu einem vollständigen Abbau der Nitrierschicht. Ein solcher Tisch funktioniert nur dann gut, wenn keine Wärme in die oberste Schicht des Tisches eingebracht wird.

Abbildung 2 zeigt einen Vergleich zwischen nitrierten und nicht nitrierten Oberflächen nach Einwirkung von Schweißspritzern. Es ist deutlich zu erkennen, dass die nitrierte Oberfläche trotz ihrer theoretischen Härte deutlich mehr Schaden erleidet. (Zeichnungen aus dem Artikel, Seite 157)

Die nachstehenden Abbildungen (Abb. 4 und Abb. 5) zeigen die Auswirkungen von Schweißspritzern auf die nitrierte Oberfläche, wo deutliche Risse, Abbröckelungen und Abplatzungen der Schicht zu sehen sind. (Zeichnungen aus dem Artikel, Seite 158)

Studien haben gezeigt, dass Schweißspritzer eine Temperatur haben, die dienitrierte Oberfläche schnell zersetzt. Der Lichtbogen wiederum führt dazu, dass die Nitride zersetzt werden, wodurch die harte Oberfläche porös wird und ihre Funktion nicht mehr erfüllen kann.

Wie die Abbildungen (Abbildung 6 und Abbildung 7) zeigen, führt die Einwirkung des Lichtbogens dazu, dass die Nitride aufbrechen und eine poröse, beschädigte Oberfläche bilden. (Zeichnungen aus dem Artikel, Seite 159)

Nitrierschweißtische - mehr Probleme als Nutzen. 

Obwohl das Nitrieren auf den ersten Blick sinnvoll erscheint, ist die Nitrierschicht in der Praxis zu spröde, um den rauen Schweißbedingungen standzuhalten. Anstatt den Tisch zu schützen, reißt sie aufgrund von Hitze und Spritzern.

Die Nitrierschicht macht die Schweißtische nicht widerstandsfähig gegen die zersetzende Wirkung von Schweißspritzern und Fressern. Infolge der thermischen Einwirkung von flüssigen Metalltropfen bilden sich in der Nitrierschicht Querrisse, Längsrisse und Delaminationen. Bei der Entfernung der Spritzer werden Bruchstücke der Nitrierschicht von den Stellen abgeschält, an denen sie abgebaut wurde.

Schlussfolgerungen für Kunden 

Wenn Sie einen langlebigen Schweißtisch wünschen, sollten Sie auf nitrierte Modelle verzichten. Obwohl dieses Verfahren Härte und Widerstandsfähigkeit verspricht, verschlechtern sich diese Tische in Wirklichkeit beim Schweißen schnell. Anstatt zu viel Geld für das Nitrieren auszugeben, lohnt es sich, in robuste Schweißtische ohne diese Schicht zu investieren. Tische aus haltbarem Stahl, ohne unnötige zusätzliche Beschichtungen, leisten unter harten Schweißbedingungen mehr und sind widerstandsfähiger gegen Hitze und Beschädigungen. Die einzige Möglichkeit, das Anhaften von Spritzern zu verhindern, ist die Verwendung einer bewährten Anti-Spritzer-Chemikalie.

1. mgr inż. Aleksander Orłowicz, alekorlowicz[at]gmail.com  ↩︎
2. Rzeszow University of Technology, Poland; mgr inż. Dariusz Pająk, pajak[at]prz.edu.pl    ↩︎
3. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Tomasz Galek, t.galek[at]prz.edu.pl  ↩︎
4. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Paulina Sobolewska, psobolew[at]prz.edu.pl   ↩︎