Reparatur eines Motorblocks aus duktilem Gusseisen

Lastek stellt daher in diesem Artikel einige wichtige Tipps & Tricks zusammen, um bei der Reparatur eines Lochs in der Wand eines Motorblocks trotzdem ein schönes Ergebnis zu erzielen.

Ein Motorblock wird aus duktilem Eisen hergestellt. Sphäroguss ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Eisen und Kohlenstoff besteht und der Stoffe wie Silizium und Magnesium zugesetzt werden können. In einem Motorblock besteht es aus einer Eisenmatrix, in der aufgrund der langsamen Abkühlung und Erstarrung nach dem Gießen der vorhandene Kohlenstoff als freier Graphit ausgeschieden wird. Dieser tritt entweder in Form von Plättchen (Lamellen- oder Grauguss) oder in Form von Kugeln, den so genannten Knollen, auf (duktiles Gusseisen). Gerade das Vorhandensein dieser Graphitausscheidungen ist die Ursache für die Schwierigkeiten und Probleme beim Schweißen von Gusseisen. Obwohl Gusseisen eine hohe Druckfestigkeit aufweist, ist seine Fähigkeit, Zugspannungen aufzunehmen, begrenzt. Die Zähigkeit und das Dehnungsvermögen sind begrenzt. 

Harte und spröde Struktur verursacht Probleme

Die Gefügeveränderungen und Verfestigungserscheinungen, die durch die Schweißwärme auftreten, sind ebenfalls Elemente, die sich negativ auf die Schweißbarkeit von Gusseisen auswirken. Durch die Wärmezufuhr wird ein gewisser Anteil des Grundwerkstoffs aufgeschmolzen. Es kommt zu einer Vermischung von Kohlenstoff mit dem Zusatzwerkstoff. Im Schweißbad löst sich der vorhandene Kohlenstoff vollständig auf. Wenn das Schweißbad jedoch nach dem Schweißen erstarrt und relativ schnell abkühlt, kann sich der gelöste Kohlenstoff nicht wieder als Graphit lösen, sondern bleibt als Karbid gebunden. Die Folge? Es entsteht eine harte, spröde Struktur im Schweißgut. Ein ähnliches Phänomen tritt in der Wärmeeinflusszone (WBZ) auf. Die Schrumpfungsspannungen führen dazu, dass diese Karbide und ihre harte, spröde Struktur schnell brechen. Um gute Ergebnisse zu erzielen, ist es daher ratsam, die Wärmezufuhr zu begrenzen und das Produkt langsam abkühlen zu lassen. Der Erfolg der Gussreparatur hängt also weitgehend von der Wahl des Zusatzwerkstoffs ab. 

Schweißen des Motorblocks

Um das Loch in der Wand des Motorblocks zu reparieren, wird eine Platte aus S235-Stahl mit der gleichen Wandstärke in das Gusseisen geschweißt. Zur Vorbereitung ist es am besten, das Loch mit Lastek 1900 auszufräsen. Im Gegensatz zum Schleifen werden dabei alle Verunreinigungen wie Öl entfernt. Anschließend wird die Oberfläche mit einer Stahlbürste gereinigt. Die S235-Platte wird entsprechend der Form des Lochs ausgeschnitten, die Ecken werden abgerundet und die Seiten der Platte und des Lochs werden in einem Winkel von etwa 70° mit einer Handoberfräse bearbeitet. Verwenden Sie den Lastek 41E, um die beiden Teile zu verbinden, oder den Lastek 40E, wenn eine 100%-Bearbeitung im Anschluss erforderlich ist. Kaltes" Schweißen: Wenn die Temperatur zwischen aufeinanderfolgenden Schweißnähten auf Handwärme begrenzt wird, kommt es nicht zur Karbidbildung und auch die Schrumpfungsspannungen werden minimiert. Um die Temperatur zu begrenzen, sollte man:

• Wärmen Sie das Werkstück nicht vor.
• Niederwärmeschweißen: niedriger Schweißstrom und kurze Schweißnähte (25-40 mm).
• Sorgen Sie für eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkstück: versetzte Schweißnähte, Schweißen im Pilgerschritt und ausreichende Abkühlzeit zwischen den Schweißnähten.
• Verwenden Sie das Schweißdeck 41E oder 40E: Der Impulsbetrieb gewährleistet jedes Mal eine kurze Abkühlzeit während des Schweißens.

Oberfläche

Um Schrumpfungsspannungen zu beseitigen, wird jede Schweißraupe gehämmert. Das gesamte Stück sollte langsam abkühlen. Vorzugsweise ist es mit einer Schweißdecke abzudecken. Nach dem vollständigen Abkühlen ist eine weitere Eindringprüfung durchzuführen, um sicherzustellen, dass der Motorblock 100% dicht ist. 

Schlussfolgerung

Die Reparatur eines beschädigten Motorblocks aus Sphäroguss kann perfekt durchgeführt werden, wenn die Regeln des Gusseisenschweißens befolgt und die richtige(n) Schweißlegierung(en) verwendet werden. Lastek bietet sowohl die Beratung über die Vorgehensweise als auch die Mittel, um ähnliche Reparaturen oder Reparaturen an jeder Art von Gusseisen erfolgreich durchzuführen.