Bei der Montage und Verlegung von verzinkten Stahlgittern kommt es häufig vor, dass Rohrleitungen oder Geräte vertikal durch die Gitterroste geführt werden müssen. Um einen reibungslosen Durchgang der Rohrleitungen zu gewährleisten, müssen Position und Größe der Öffnungen in der Regel bereits im Konstruktionsprozess festgelegt werden. Der Hersteller fertigt die Gitterroste dann kundenspezifisch an. Die kundenspezifische Fertigung erfordert zunächst den Informationsaustausch zwischen der Stahlgitterkonstruktionsabteilung, der Stahlkonstruktionsabteilung, dem Gerätelieferanten und der Vermessungs- und Kartierungsabteilung. Aufgrund der vielen Faktoren, die mit der Größe und Position der Geräte zusammenhängen, bestehen gewisse Unsicherheiten. Bei der Montage und Konstruktion können die kundenspezifischen Öffnungen oft nicht den Anforderungen der Baustelle entsprechen. Um die Ausbeute der Gitterroste zu gewährleisten und deren Konstruktions- und Produktionseffizienz zu verbessern, werden im aktuellen Konstruktions- und Produktionsprozess einige schwer positionierbare Öffnungen mit kleinem Durchmesser in der Regel nicht kundenspezifisch bearbeitet. Stattdessen werden während der Installation und Konstruktion des Stahlgitters nachträglich Bearbeitungsvorgänge wie beispielsweise Öffnen, Schneiden, Schweißen und Schleifen vor Ort je nach aktueller Situation durchgeführt.
Als neues Material werden verzinkte Stahlgitter zunehmend eingesetzt. Die Verzinkung hat sich zu einem wichtigen Korrosionsschutzverfahren für Stahlgitter entwickelt, nicht nur weil Zink eine dichte Schutzschicht auf der Stahloberfläche bilden kann, sondern auch weil Zink eine kathodische Schutzwirkung hat. Beim Transport der verzinkten Stahlgitter zur Baustelle sind aufgrund der erforderlichen Installation manchmal Nachbearbeitungen und Schweißarbeiten erforderlich. Die vorhandene Zinkschicht erschwert das Schweißen der verzinkten Stahlgitter.
Analyse der Schweißbarkeit von verzinktem Stahlgitter
Verzinkte Stahlgitter schützen die Oberfläche vor Korrosion und verlängern so ihre Lebensdauer. Die Oberfläche des Stahlgitters ist mit einer Zinkschicht beschichtet, die eine blütenförmige Oberfläche bildet. Je nach Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren werden sie in folgende Kategorien unterteilt: 1. Feuerverzinktes Blech; 2. Elektrolytisch verzinktes Stahlblech. Der Schmelzpunkt von Zink liegt bei 419 °C und der Siedepunkt bei 907 °C, was deutlich unter dem Schmelzpunkt von Eisen (1500 °C) liegt. Daher schmilzt die verzinkte Schicht beim Schweißen vor dem Grundmaterial. Nach der obigen Analyse entsprechen die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des verzinkten Blechs denen von gewöhnlichem Kohlenstoffstahlblech. Der einzige Unterschied besteht in der Verzinkung auf der Oberfläche des verzinkten Stahlgitters. Schweißprozess von verzinkten Stahlgittern
(1) Lichtbogenhandschweißen
Um Schweißrauch zu reduzieren und die Entstehung von Schweißrissen und -poren zu verhindern, sollte die Zinkschicht in der Nähe der Fuge vor dem Schweißen entfernt werden. Dies kann durch Flammbrennen oder Sandstrahlen erfolgen. Bei der Auswahl von Schweißstäben gilt das Prinzip, dass die mechanischen Eigenschaften des Schweißguts möglichst denen des Grundwerkstoffs entsprechen und der Siliziumgehalt im Schweißgut unter 0,2 % gehalten werden sollte. Für verzinkte Stahlgitter aus kohlenstoffarmem Stahl sollten zunächst Schweißstäbe vom Typ J421/J422 oder J423 verwendet werden. Beim Schweißen sollte ein kurzer Lichtbogen verwendet und der Lichtbogen nicht schwingen, um eine Ausdehnung des geschmolzenen Bereichs der Zinkbeschichtung zu verhindern, die Korrosionsbeständigkeit des Werkstücks zu gewährleisten und die Rauchentwicklung zu reduzieren.
(2) Beim metallurgischen Elektrodenschutzgasschweißen wird CO₂-Schutzgasschweißen oder Mischgasschweißen mit Schutzgasen wie Ar+CO₂ oder Ar+O₂ verwendet. Das Schutzgas beeinflusst den Zn-Gehalt der Schweißnaht maßgeblich. Bei Verwendung von reinem CO₂ oder CO₂+O₂ ist der Zn-Gehalt der Schweißnaht höher, während er bei Verwendung von Ar+CO₂ oder Ar+O₂ niedriger ist. Der Strom beeinflusst den Zn-Gehalt der Schweißnaht kaum. Mit steigendem Schweißstrom sinkt der Zn-Gehalt der Schweißnaht geringfügig. Beim Schutzgasschweißen von verzinkten Stahlgittern entsteht deutlich mehr Schweißrauch als beim Lichtbogenhandschweißen, daher ist der Abgasabsaugung besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Die Faktoren, die Menge und Zusammensetzung des Rauchs beeinflussen, sind vor allem Stromstärke und Schutzgas. Je höher die Stromstärke oder je höher der CO₂- oder O₂-Gehalt des Schutzgases, desto stärker der Schweißrauch und desto höher der ZnO-Gehalt im Rauch. Der maximale ZnO-Gehalt kann etwa 70 % erreichen. Bei gleichen Schweißspezifikationen ist die Tiefe des verzinkten Stahlgitters größer als die des nicht verzinkten Stahlgitters.
Veröffentlichungszeit: 25. Juni 2024