Praktische Fallanalyse – Welche Auswirkungen hat eine zu lange PWHT-Dauer bei 12Cr1MoVG-Sammelrohren?
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Ein Kollektor aus 12Cr1MoVG mit einer Dicke von 16 mm; die Wärmebehandlungszeit bei konstanter Temperatur beträgt 0,8 Stunden bei 670 Grad Celsius. Die tatsächliche Wärmebehandlung erfolgt bei 670 Grad Celsius für 3 Stunden. Meine Damen und Herren, welche Auswirkungen hat das auf Materialien und Produkte?
Es handelt sich um Kesselkomponenten für eine Auslegungstemperatur von 450 Grad Celsius. Auslegungsdruck: 4 MPa.
Es wird empfohlen, ein Prüfstück für die Schweißverfahrensvalidierung anzufertigen. Wenn dabei keine Probleme auftreten, ist alles in Ordnung.
Es sollten wohl keine allzu großen Probleme auftreten, meine persönliche Meinung. Ich hoffe, jemand Experte kann das beantworten.
1 Der Schweißvorgang führt zu Schweißspannungen oder zu einer Zunahme der härten Elemente im Schweizzusatzmaterial. Dadurch erhöht sich die Härte in der Schweißnaht sowie in den vom Schweißen betroffenen Bereichen, was das Risiko für Risse erhöht. Das Verfahren der Wärmebehandlung unter Kombination von Erhitzungstemperatur und -zeit zielt darauf ab, die Spitzenstresswerte zu verringern. Die Überprüfung erfolgt durch eine Härteprüfung nach der Wärmebehandlung. 2 Bei einer durch Schweißspannungen verursachten Härtezunahme wirkt die Wärmebehandlung sehr effektiv; bei einer Härtezunahme, die durch härtende Elemente bedingt ist, ist die Wirkung der Wärmebehandlung jedoch geringer. 3 Temperatur und Haltezeit können innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs variiert werden – d.h., bei Erhöhung der Temperatur wird die Zeit verkürzt und bei Senkung der Temperatur verlängert. 4 Bei konstanter Temperatur führt eine Verlängerung der Wärmebehandlungszeit zu einer deutlicheren Reduzierung der Spannungen. 5 Ob es erlaubt ist, hängt davon ab, bis zu welchem Grad die Härte abnimmt. Es ist zulässig, wenn die Härte des Schweißgutes bzw. seine Festigkeit weiterhin höher ist als die Festigkeit des Grundmaterials oder höher als der berechnete Festigkeitswert. 6 Für denselben Schweißnahtverbindung sind mehrere Wärmzyklen zulässig. Wie viele das genau sind, hängt davon ab – die Festigkeit ist dabei ein entscheidender Faktor
Zunächst werden die tatsächlichen Wärmebehandlungsproben daraufhin geprüft und getestet, ob sie den Anforderungen genügen – insbesondere hinsichtlich ihrer mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Es werden Aufzeichnungen und Berichte erstellt. Anschließend prüft der Schweißingenieur, ob die Vorgaben mit den bestehenden Schweißverfahrensbeurteilungen übereinstimmen. Falls nicht oder falls sie nicht mit den aktuellen Schweißverfahren übereinstimmen, müssen weitere Prüfkörper erstellt werden, die die tatsächlichen Wärmebehandlungszeiten berücksichtigen. Wenn auch diese Prüfkörper keine Probleme aufweisen, ist alles in Ordnung.