Schweisszusatzwerkstoffe - ISO Schweisstechnik AG

Index Schweisstechnischer Begriffe
Glühen
Unter Glühen von Stahl versteht man das langsame Erwärmen auf eine bestimmte
Temperatur, das Halten auf dieser Temperatur und das nachfolgende langsame
Abkühlen.
a) Spannungsarmglühen
Durch Spannungsarmglühen werden Spannungen verringert, welche Giessen, Walzen,
Schmieden, Schweißen oder durch starke spanende Formungen entstanden sind.
Dabei werden Werkstücke 1 bis 2 Std. gewärmt, geglüht und dann sehr langsam
abgekühlt. Die Temperaturen liegen für unlegierte Stähle zwischen 550 und 600°C,
für niedriglegierte Stähle zwischen 650 und 850°C.
b)Weichglühen
Durch Weichglühen wird gehärteter oder kaltverfestigter Stahl wieder weich gemacht,
um ihn gut bearbeiten zu können. Er wird je nach Vorschrift des Herstellers
bis zu mehreren Stunden geglüht und langsam abgekühlt. Weichgeglüht werden
unlegierte Stähle zwischen 680°C und 730°C, niedriglegierte Stähle zwischen 710°
und 730°C und hochlegierte Stähle zwischen 650° und 700°C.
c) Normalglühen
Das Normalglühen oder Normalisieren wird angewandt, wenn das Gefüge beim
Schweißen, Walzen, Giessen oder durch Glühbehandlung, ein ungleiches oder grobes
Korn erhalten hat. Die Werkstücke bekommen dadurch wieder ein feines, gleichmäßiges
Gefüge. In der Regel genügt ein kurzzeitiges Glühen für unlegierte Stähle
zwischen 820 und 910°C, und für niedriglegierte Stähle von 850 bis 920°C.
Glühfehler
Glühen bei zu niedriger Temperatur ergibt nicht die gewünschte Gefügeumwandlung.
So wird z. B. kaltverfestigter Stahl nicht genügend weich.
Durch Glühen bei zu hoher Temperatur wird der Stahl überhitzt und dadurch grobkörnig.
Er lässt sich jedoch durch nochmaliges richtiges Glühen (Normalisieren)
rückfeinen. Wird C-Stahl bis zur Weißglut erhitzt, so ist er verbrannt und dadurch
völlig unbrauchbar geworden.
Härten
a) Abschrecken
Das Abschrecken ist ein rascher Wärmeentzug. Es unterbindet die Rückbildung
des Gefüges. Die erzielte Härte hängt nicht nur von der Zusammensetzung der
Stähle, sondern auch von der Schnelligkeit der Abkühlung ab. Um Spannungen
bzw. Härterisse zu vermeiden, muss mit möglichst niedriger Geschwindigkeit
abgeschreckt werden.
b) Wärmen
Der Stahl ist erst langsam anzuwärmen und dann schnell auf die Härtetemperatur
zu bringen.
Anlassen
Anlassen ist ein Wiederwärmen nach dem Härten. Es hat den Zweck, die durch
Härten entstandenen Spannungen und die hohe Sprödigkeit der Werkstücke zu
beseitigen. Je nach Anlasstemperatur wird dabei die Zähigkeit des Stahles mehr
oder weniger erhöht, aber auch seine Härte entsprechend verringert.
Altern
Durch Altern (Auslagern) verlieren die Werkstücke die durch die Wärmebehandlung
entstandenen inneren Spannungen, ohne dass die Härte vermindert wird.
Nitrierhärten
Nitrieren oder Aufsticken (Zuführen von Stickstoff, „Nitrogenium“) ist ein Ranschichthärten,
bei dem Stickstoff in die Randschicht des Stahlstückes eindringt. In
der Randschicht bilden sich Eisen-Stickstoff-Verbindungen, sogenannte Nitride.
Sie sind Härtebildner, ohne dass abgeschreckt zu werden braucht.
Heißriss
Heißrisse sind Risserscheinungen, deren Entstehung an das Vorhandensein von
schmelzflüssigen Korngrenzenphasen, die gleichzeitige Aufweitung des Gefüges
durch Kontraktionsspannungen (Zugspannungen) sowie ein heißrissgefährdetes
(grobkörniges) Gefüge gebunden ist. Heißrisse werden in Abhängigkeit von ihrem
Entstehungsmechanismus in Erstarrungs-, Wiederaufschmelz- und Risse infolge
von Zähigkeitsabfällen (DDC-Risse) unterteilt.
Kaltriss
Kaltrisse sind Risserscheinungen, deren Bildung in einem Temperaturbereich abläuft,
wo keine schmelzflüssigen Korngrenzenphasen mehr auftreten können, der
Werkstoff somit vollständig erstarrt ist. Kaltrisse entstehen durch überschreitung des
Festigkeitsvermögens im Inneren des Werkstoffgefüges und können verschiedene
Ursachen haben. Wichtige Arten von Kaltrissen sind Aufhärtungsrisse, wasserstoffinduzierte
Risse und Terrassenbrüche.
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Kaltzähe Stähle
Werden in der Kälteindustrie zum Bau von Gasverflüssigungsanlagen, Pumpen,
Rohrleitungen, Transport- und Lagerbehältern verwendet. Als kaltzäh werden Stähle
bezeichnet, die auch bei Temperaturen unter –10°C eine ausreichende Zähigkeit
aufweisen.
Kohlenstoff (C)
Legierungs- und Begleitelement. Erhöht Zugfestigkeit und Streck-grenze. Verringert
Dehnung, Kerbschlagarbeit und –zähigkeit sowie Wärmeleitfähigkeit. Führt bei
mehr als 0,22% zur Aufhärtung.
Pelletieren
Beim Pelletieren werden Feinsterze und Konzentrate mit Korngrößen von weit
unter 1,0mm zu Kügelchen von etwa 10 bis 15mm geformt.
Sintern
Die Sinterung (Sintern=Zusammenbacken) wird heute im allgemeinen auf Bandsinteranlagen
durchgeführt.
Spektralanalyse
Um die Zusammensetzung der Werkstoffe, d. h. Art und Menge der Legierungsbestandteile
festzustellen, wird an Stelle der chemischen Analyse vielfach die
Spektralanalyse angewendet.
Terrassenbruch
Terrassenbrüche sind eine spezielle Art von Kaltrissen und entstehen bei Belastung
von Bauteilen in Blechdickenrichtung (z-Richtung) durch Zerstörung (Aufreißen)
ausgewalzter, spröder Einschlüsse im Grundwerkstoff, z.B. von Mangansulfiden,
im Bereich von Schweißverbindungen. Der Bruch verläuft im wärmebeeinflussten
Bereich des Grundwerkstoffs terrassenförmig entlang der aufgerissenen flächenhaften
Einschlüsse.
Warmfeste Stähle
In der Industrie werden für zahlreiche Zwecke warmfeste Stähle verlangt, die
auch bei erhöhten Temperaturen noch ausreichende Festigkeit besitzen. Das ist
insbesondere im Kraftwerksbau, der chemischen Industrie sowie der Raum- und
Luftfahrt der Fall.
- Warmfeste Stähle für Betriebstemperaturen bis etwa 550°C.
- Hochwarmfeste Stähle für Betriebstemperaturen über 550°C.
- Maximale Einsatztemperaturen der hochwarmfesten Stähle
liegen heute bei rd. 1100°C.
ZTU-Schaubild
Schaubild zur Beschreibung von Umwandlungsvorgängen eines Werkstoffs oder
Schweißgutes (Schweiss-ZTU-Schaubild) in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur.
Jedes ZTU-Schaubild gilt nur für die Bedingungen, unter denen es aufgestellt
wurde.
Literatur Hinweise mit bestem Dank für die Unterstützung und Hilfe in der
Erstellung der technischen Angaben
Handbuch der Schweissverfahren:
Verlag: DVS - Killing
Europa Lehrmittel:
Verlag: Europa-Lehrmittel - Nourney, Vollmer GmbH & Co.
42781 Haan-Gruiten. 53. Auflage / Europa Nr. 10129
Fachkunde Metall
Schweisstechnik
Werkstoffe - Konstruieren - Prüfen
Von: Schulze/Krafka/Neumann
VDI Verlag
Lincoln Smitweld GmbH
B-40699 Erkrath
Avesta
Handbook for the welding of Stainless Steel
Messer Griesheim GMBH
D-Frankfurt/Main
ESAB GmbH
D-42655 Solingen
Linde Gas AG
Carl-von-Linde-Strasse 25
D-85716 Unterschleissheim
PanGas - Dagmersellen