Lasergeschweisste T-Profile aus Edelstahl 321 für Koksofentüren
Koksofentüren arbeiten in einer der härtesten Umgebungen der Schwerindustrie: dauerhaft hohe Temperaturen, wiederholte Temperaturwechsel und korrosive Bedingungen, die gewöhnlichen Stahl angreifen. Die Türen stützen sich auf T-Profile, die gerade und massgenau bleiben und zugleich Hitze und interkristalliner Korrosion standhalten müssen. Für ein Projekt mit Ziel Polen verlangte die Spezifikation zwei Sonder-T-Profile aus Edelstahl 321 mit anspruchsvoller Geometrie, die sehr dünne Stege mit beträchtlicher Höhe verbindet. Ein Profil mit diesem Verhältnis von Steg zu Höhe lässt sich schwer in Toleranz halten, weil die Fügewärme Verzug einträgt. Die Anwendung brauchte T-Profile mit enger Masskontrolle und minimaler Nachbearbeitung.
Dünne Stege, hohe Temperaturen und Verzugskontrolle
In einer Koksofentür ist das T-Profil ein tragendes Bauteil unter dauernder thermischer Last. Es muss seine Geometrie über wiederholtes Aufheizen und Abkühlen halten, hoher Temperatur und interkristalliner Korrosion widerstehen und nach der Fertigung gerade und rechtwinklig bleiben. Die Geometrie machte das schwierig. Die beiden Profile verbanden nur 3 mm dicke Stege mit Höhen von 64 mm und 124 mm, ein hohes Verhältnis von Steghöhe zu Dicke, das den Querschnitt beim Fügen verzugsanfällig macht. Die Spezifikation verlangte eine enge Verzugskontrolle am dünnen, hohen Steg, eine präzise Flanschlage, damit das fertige Profil in den Türrahmen passt, einen Werkstoff, der hoher Temperatur und interkristalliner Korrosion standhält, sowie erhaltene Geradheit und Rechtwinkligkeit nach dem Schweissen, über Stäbe von 4 bis 6 Metern.
Verzugsarmes Laserfügen in Edelstahl 321
Die Profile entstanden als lasergeschweisste T-Profile aus Edelstahl 321, einer titanstabilisierten Güte, die wegen ihrer Beständigkeit gegen hohe Temperatur und interkristalline Korrosion gewählt wurde. Ein Flachstab von 20 x 6 mm wurde mit engen Toleranzen an den dünnen Steg lasergeschweisst, und die Flansche wurden vorbearbeitet, um den genauen Sitz im Türrahmen zu sichern. Das Laserfügen bündelt einen geringen, kontrollierten Wärmeeintrag an der Fuge, was den Verzug am dünnen Steg minimal hielt und aufwendiges Richten danach überflüssig machte. Die Stäbe wurden in Längen von 4 bis 6 Metern geliefert, mit unbehandelten Flanschen, bereit für das Beizen vor Ort nach der Endmontage.
Anwendungskontext
Dieser Fall gehört zu Montanstahls Segment Energie und Stromerzeugung, in dem lasergeschweisste Sonderprofile für Bauteile vorgeschrieben werden, die hohen Temperaturen und korrosiven Bedingungen ausgesetzt sind. Koksofentüren sind ein klares Beispiel: Die T-Profile müssen korrosionsbeständigen Edelstahl mit präziser, stabiler Geometrie über eine lange Nutzungsdauer verbinden. Das Laserschweissen erlaubt es, den Querschnitt aus einer stabilisierten Edelstahlgüte in einer Sondergeometrie aufzubauen, und Profile dieser Art werden weltweit an Hersteller von Anlagen für anspruchsvolle thermische Umgebungen geliefert.