【Jeden Tag eine Frage】 【Wechselstrom-Version für stationäre Anlagen...Frage 140】 8. August 2019 – Multiple-Choice-Fragen...Offene Fragen

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas, das aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Feuchtigkeit in der Luft stammt, bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Wenn die Naht abkühlt, sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Naht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich der Wasserstoff in der Naht oder an der Verbindungsstelle an. Wenn sich eine bestimmte Menge an Material angesammelt hat, führen die Schweißspannungen dazu, dass in der Schweißnaht oder im Wärmebehandlungsgebiet Kaltrisse entstehen – also Verzögerungsrisse. Deshalb muss der Schweißdraht zunächst vorgeheizt werden. Nach dem Schweißen sollte die Naht auf 200 Grad erhitzt werden. Die Dauer dieser Nachheizung beträgt in der Regel 16 Stunden. Dadurch kann die Abkühlungsgeschwindigkeit der Naht verringert werden, sodass Wasserstoff vollständig entweichen kann. Dies wird als Nachbehandlung zur Entfernung von Wasserstoff bezeichnet. Deshalb sollten auch Schweißdrähte mit niedrigem Wasserstoffgehalt verwendet werden.

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas, das aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Feuchtigkeit in der Luft stammt, bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Wenn die Naht abkühlt, sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Naht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich der Wasserstoff in der Naht oder an der Verbindungsstelle an. Wenn sich eine bestimmte Menge an Material angesammelt hat, führen die Schweißspannungen dazu, dass in der Schweißnaht oder im Wärmebehandlungsgebiet Kaltrisse entstehen – also Verzögerungsrisse. Deshalb muss der Schweißdraht zunächst vorgeheizt werden. Nach dem Schweißen sollte die Naht auf 200 Grad erhitzt werden. Die Dauer dieser Nachheizung beträgt in der Regel 16 Stunden. Dadurch kann die Abkühlungsgeschwindigkeit der Naht verringert werden, sodass Wasserstoff vollständig entweichen kann. Dies wird als Nachbehandlung zur Entfernung von Wasserstoff bezeichnet. Deshalb sollten auch Schweißdrähte mit niedrigem Wasserstoffgehalt verwendet werden.

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas, das aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Feuchtigkeit in der Luft stammt, bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Wenn die Naht abkühlt, sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Naht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich der Wasserstoff in der Naht oder an der Verbindungsstelle an. Wenn sich eine bestimmte Menge an Material angesammelt hat, führen die Schweißspannungen dazu, dass in der Schweißnaht oder im Wärmebehandlungsgebiet Kaltrisse entstehen – also Verzögerungsrisse. Deshalb muss der Schweißdraht zunächst vorgeheizt werden. Nach dem Schweißen sollte die Naht auf 200 Grad erhitzt werden. Die Dauer dieser Nachheizung beträgt in der Regel 16 Stunden. Dadurch kann die Abkühlungsgeschwindigkeit der Naht verringert werden, sodass Wasserstoff vollständig entweichen kann. Dies wird als Nachbehandlung zur Entfernung von Wasserstoff bezeichnet. Deshalb sollten auch Schweißdrähte mit niedrigem Wasserstoffgehalt verwendet werden.

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas, das aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Feuchtigkeit in der Luft stammt, bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Wenn die Naht abkühlt, sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Naht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich der Wasserstoff in der Naht oder an der Verbindungsstelle an. Wenn sich eine bestimmte Menge an Material angesammelt hat, führen die Schweißspannungen dazu, dass in der Schweißnaht oder im Wärmebehandlungsgebiet Kaltrisse entstehen – also Verzögerungsrisse. Deshalb muss der Schweißdraht zunächst vorgeheizt werden. Nach dem Schweißen sollte die Naht auf 200 Grad erhitzt werden. Die Dauer dieser Nachheizung beträgt in der Regel 16 Stunden. Dadurch kann die Abkühlungsgeschwindigkeit der Naht verringert werden, sodass Wasserstoff vollständig entweichen kann. Dies wird als Nachbehandlung zur Entfernung von Wasserstoff bezeichnet. Deshalb sollten auch Schweißdrähte mit niedrigem Wasserstoffgehalt verwendet werden.

Antwort: Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas, das aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Feuchtigkeit in der Luft stammt, bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Wenn die Naht abkühlt, sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Naht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können. Er bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich der Wasserstoff in der Naht oder an der Verbindungsstelle an. Wenn sich eine bestimmte Menge an Material angesammelt hat, führen die Schweißspannungen dazu, dass in der Schweißnaht oder im Wärmebehandlungsgebiet Kaltrisse entstehen – also Verzögerungsrisse. Deshalb muss der Schweißdraht zunächst vorgeheizt werden. Nach dem Schweißen sollte die Naht auf 200 Grad erhitzt werden. Die Dauer dieser Nachheizung beträgt in der Regel 16 Stunden. Dadurch kann die Abkühlungsgeschwindigkeit der Naht verringert werden, sodass Wasserstoff vollständig entweichen kann. Dies wird als Nachbehandlung zur Entfernung von Wasserstoff bezeichnet. Deshalb sollten auch Schweißdrähte mit niedrigem Wasserstoffgehalt verwendet werden.

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas, das aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Feuchtigkeit in der Luft stammt, bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Wenn die Naht abkühlt, sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Naht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich der Wasserstoff in der Naht oder an der Verbindungsstelle an. Wenn sich eine bestimmte Menge an Material angesammelt hat, führen die Schweißspannungen dazu, dass in der Schweißnaht oder im Wärmebehandlungsgebiet Kaltrisse entstehen – also Verzögerungsrisse. Deshalb muss der Schweißdraht zunächst vorgeheizt werden. Nach dem Schweißen sollte die Naht auf 200 Grad erhitzt werden. Die Dauer dieser Nachheizung beträgt in der Regel 16 Stunden. Dadurch kann die Abkühlungsgeschwindigkeit der Naht verringert werden, sodass Wasserstoff vollständig entweichen kann. Dies wird als Nachbehandlung zur Entfernung von Wasserstoff bezeichnet. Deshalb sollten auch Schweißdrähte mit niedrigem Wasserstoffgehalt verwendet werden.

Zweck der Wasserstoffentfernung ist es, zu verhindern, dass das Metall im Schweißbad während des Kristallisations- und Abkühlungsprozesses den im Luftstrom enthaltenen Wasserstoff aufnimmt und dieser sich ausbreitet. Dadurch soll ein brüchiger Bruch durch das Entstehen von Verzögerungsrissen verhindert werden.

Um eine langsame Abkühlung der Naht zu gewährleisten, muss sich das Wasserstoffgas in der Naht vollständig entweichen können.

Beschleunigung des Austritts von Wasserstoff aus den Schweißverbindungen, um Kaltrisse zu verhindern

Zweck der Wasserstoffentfernung ist es, zu verhindern, dass das Metall im Schweißbad während des Kristallisations- und Abkühlungsprozesses den in der Luft enthaltenen Wasserstoff aufnimmt. Dieser Vorgang wird auch als „Wasserstoffausdehnung“ bezeichnet. Er dient dazu, brüchiges Zerbrechen durch verzögerte Risse zu vermeiden. In der Regel ist eine Wasserstoffentfernung nach dem Schweißen notwendig bei Stählen mit hoher Festigkeit sowie bei Stählen, deren Eigenschaften von ihrem chemischen Aufbau abhängen. Die Temperatur für die Wasserstoffentfernung liegt in der Regel bei 300–400 Grad, die Dauer beträgt 2 Stunden. Wenn nach Abschluss des Schweißvorgangs umgehend eine Entspannungsbehandlung durchgeführt wird, ist eine separate Entwässerungsbehandlung nicht notwendig. Doch dieses Szenario kommt eher selten vor. Denn bevor nach dem Schweißen die Entspannungsbehandlung erfolgt, müssen sowohl die Zylinder als auch die Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfungen in Ordnung sein. Im Grunde genommen wird daher die Entwässerungsbehandlung immer unmittelbar nach dem Schweißen durchgeführt.

Wenn Wasserstoff in das Metall eindringt, verursacht er erhebliche Schäden an den mechanischen Eigenschaften des Metalls. Der in dem Metallgitter gelöste Wasserstoff führt zu einer deutlichen Verringerung der Dehnfähigkeit und Zähigkeit – es können sogar Risse entstehen, was wiederum zu brüchigem Versagen des Metalls führt. Vor dem bruchhaften Versagen weist das Behältnis keine sichtbaren Deformationen auf. Der Bruch ist nicht nur plötzlich, sondern führt auch zur Entstehung von Metallfragmenten. Zudem kann er bereits bei niedrigen Spannungsleveln auftreten – man spricht dabei von einem Bruch unter niedrigen Spannungen. Dadurch sind die Folgen eines solchen Unfalls besonders gefährlich. Das Wasserstoff in Metallen kann während des Herstellungsprozesses der Geräte aufgenommen werden – beispielsweise löst sich beim Schweißen Wasserstoff im flüssigen Metall auf. Nach dem Abkühlen bleibt der Wasserstoff in der Schweißnaht zurück. Auch kann Wasserstoff in Metallen entstehen, wenn das Material über einen längeren Zeitraum in einer Umgebung mit hohen Temperaturen und Wasserstoffgehalt verwendet wird; dabei wird der Wasserstoff allmählich vom Metall aufgenommen. Das Wasserstoff bei der Schweißarbeit kann von dem in den Schweißmaterialien enthaltenen Wasser stammen. Deshalb sollten die Schweißmaterialien vor der Verwendung sorgfältig getrocknet werden. Wasserstoff kann außerdem aus dem Feuchtigkeitsgehalt in der Umgebung stammen. In regnerischen oder schneereichen Bedingungen sowie bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 90 % müssen daher wirksame Schutzmaßnahmen ergriffen werden. Andernfalls ist das Schweißen untersagt. Da Wasserstoff zu Rissen in den Schweißverbindungen führt, tritt dies in der Regel einige Stunden bis Tage nach dem Schweißen auf; deshalb wird es auch als verzögerte Rissbildung bezeichnet. Das in den Schweißnähten sowie im Metallmaterial gebundene Wasserstoff kann durch Nachhitzbehandlung ausgediffundiert werden.

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Luft bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Während der Abkühlung der Schweißnaht sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Schweißnaht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich Wasserstoff an den Schweißnähten und Schmelzlinien. Wenn eine bestimmte Menge angesammelt ist, führen die Schweißspannungen dazu, dass Risse in der Wärmebehandlungszone des Schweißnachbars entstehen. Da Risse, die durch Wasserstoff verursacht werden, in der Regel erst einige Stunden bis Tage nach dem Schweißen auftreten, werden sie als verzögerte Risse bezeichnet. Das in den Schweißnähten sowie im Metallmaterial gebundene Wasserstoff kann durch Nachhitzbehandlung ausgediffundiert werden. Der Zweck der sogenannten Nacherwärmung besteht darin, den Austritt von Wasserstoff aus dem Schweißverband zu beschleunigen – kurz gesagt: Wasserstoff zu beseitigen. Dies ist eine wirksame Maßnahme, um Kaltrisse zu verhindern.

Der Zweck der Wärmebehandlung nach dem Schweißen besteht aus drei Punkten: Entfernung von Wasserstoff, Beseitigung der Schweißspannungen sowie Verbesserung der Struktur und der Gesamteigenschaften der Naht.

Das Wasserstoff in Metallen stammt aus der Aufnahme während des Schweißens. Wenn Wasserstoff in das Metall eindringt, kann dies zu erheblichen Schäden an den mechanischen Eigenschaften des Metalls führen. Der in dem Metallgitter gelöste Wasserstoff verringert die Dehnfähigkeit und Zähigkeit des Metalls erheblich – es können sogar Risse entstehen, was zu brüchigem Versagen des Metalls führt

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Luft bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Während der Abkühlung der Schweißnaht sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Schweißnaht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich Wasserstoff an den Schweißnähten und Schmelzlinien. Wenn eine bestimmte Menge angesammelt ist, führen die Schweißspannungen dazu, dass Risse in der Wärmebehandlungszone des Schweißnachbars entstehen. Da Risse, die durch Wasserstoff verursacht werden, in der Regel erst einige Stunden bis Tage nach dem Schweißen auftreten, werden sie als verzögerte Risse bezeichnet. Das in den Schweißnähten sowie im Metallmaterial gebundene Wasserstoff kann durch Nachhitzbehandlung ausgediffundiert werden. Der sogenannte Nacherwärmungsprozess dient dazu, den Austritt von Wasserstoff aus der Schweißnaht zu beschleunigen. Einfach ausgedrückt geht es dabei um die Beseitigung von Wasserstoff – das ist eine wirksame Maßnahme, um Kaltrisse zu verhindern

Während des Schweißvorgangs wird das Wasserstoffgas aus dem Schweißdraht, dem Schutzgas sowie der Luft bei hohen Temperaturen in atomaren Zustand zerlegt und in das flüssige Metall aufgenommen. Während der Abkühlung der Schweißnaht sinkt die Löslichkeit von Wasserstoff im Stahl stark ab. Da die Schweißnaht schnell abkühlt, hat der Wasserstoff keine Zeit, entweichen zu können, und bleibt somit im Schweißmetall zurück. Nach einer Weile sammelt sich Wasserstoff an den Schweißnähten und Schmelzlinien. Wenn eine bestimmte Menge angesammelt ist, führen die Schweißspannungen dazu, dass Risse in der Wärmebehandlungszone des Schweißnachbars entstehen. Da Risse, die durch Wasserstoff verursacht werden, in der Regel erst einige Stunden bis Tage nach dem Schweißen auftreten, werden sie als verzögerte Risse bezeichnet. Das in den Schweißnähten sowie im Metallmaterial gebundene Wasserstoff kann durch Nachhitzbehandlung ausgediffundiert werden. Der Zweck der sogenannten Nacherwärmung besteht darin, den Austritt von Wasserstoff aus dem Schweißverband zu beschleunigen – kurz gesagt: Wasserstoff zu beseitigen. Dies ist eine wirksame Maßnahme, um Kaltrisse zu verhindern. Die Nachhitzetemperatur variiert je nach Stahlsorte – im Allgemeinen liegt sie zwischen 200 und 350 °C. Sie muss unmittelbar nach dem Schweißen angewandt werden. Bei zu niedriger Nachhitzetemperatur ist die Entwässerungswirkung nicht ausreichend. Wenn die Temperatur zu hoch ist und damit die Endtemperatur der Martensitumwandlung überschritten wird, kann es dazu kommen, dass im geschweißten Verbund noch Martensitstrukturen zurückbleiben. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass bei der Schweißung nicht alle Metallmaterialien zu Verzögerungsrisse führen. Solche Risse können nur bei Stählen mit hoher Festigkeit auftreten – beispielsweise bei Chrom-Molybdän-Stählen.

Während des Schweißvorgangs enthalten der Schweißdraht sowie die Schutzschicht schädliche Gase. Während des Schmelzvorgangs der Metalle entweichen diese schädlichen Gase wie Wasserstoff nicht vollständig und bleiben im Schweißnahtbereich zurück. Nach einer Weile der Ansammlung entstanden Risse an den Schweißstellen. Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen kann schädliche Gase im Schweißnahtbereich weiter beseitigen und so das Entstehen von verzögerten Rissen verhindern.

Es wird erreicht, dass das diffundierende Wasserstoffgas im Schweißmetall schnell entweichen kann. Dadurch wird die Wasserstoffkonzentration im Schweißbereich sowie in der Wärmebehandlungszone verringert, wodurch Risse verhindert werden