Schweißrestspannungen
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Im Herstellungsprozess von Druckbehältern wird in vielen Fällen eine ISR- oder Endwärmebehandlung durchgeführt. Heute habe ich in den Unterlagen einen Satz gefunden, der auch die tatsächlichen Bedingungen in den Fertigungsstätten berücksichtigt: Ohne äußere Kräfte sind die Schweißspannungen im Inneren des geschweißten Bauteils ausgeglichen. Oft wird nach dem Schweißen der Längsschweißnaht eines Rohrsegments nicht sofort mit dem ISR begonnen, sondern man wartet darauf, dass mehrere Komponenten gemeinsam bearbeitet werden, oder man verzichtet ganz auf den ISR und geht direkt zur endgültigen Wärmebehandlung über ； Wenn in dieser Situation nicht sofort eine ISR durchgeführt wird, besteht dann keine Gefahr, dass durch die Freisetzung von Spannungen Risse entstehen? Lass es einfach dort, normalerweise wird es nicht freigegeben, also ist das kein Problem?
Bei CRMO-Stahl wird die Entwässerung in den meisten Fällen unmittelbar nach dem Schweißen durchgeführt, doch beim ISR kann diese oft verzögert werden. Wie lange darf die Verzögerung dauern? In welchen weiteren Fällen kann man auf den ISR verzichten und nur die endgültige Wärmebehandlung durchführen?
Im Allgemeinen müssen Materialien, die gegenüber H empfindlich sind, nach dem Schweißen umgehend einer Entwässerungsbehandlung unterzogen werden. Bei Fällen, in denen eine sofortige Entwässerung nicht möglich ist und die Temperatur der Schweißnaht kontrolliert werden muss, liegt das daran, dass mit steigender Temperatur die Löslichkeit von H im Kristall allmählich zunimmt. Wenn die Temperatur direkt gesenkt wird, kann H entweichen und sich ansammeln, was zu Rissen oder Blasen im Inneren führt. Bei anderen, nicht H-sensiblen Materialien dient die Wärmebehandlung nach dem Schweißen hauptsächlich dazu, die nach dem Schweißen verbleibenden ungünstigen Spannungen zu beseitigen. Durch Änderungen der Temperatur T wird die Leistungseigenschaft der Schweißstelle des Materials allmählich stabilisiert. Dass Restspannungen zu Rissen führen, zeigt sich in kurzer Zeit nicht konkret. “Die Voraussetzung für den Satz „Unter Ausschluss äußerer Kräfte ist der Schweißspannung im Schweißteil ausgeglichen“ ist die Ruhe von Raum und Zeit. Sobald sich die Umgebungsbedingungen ändern, entstehen Kräfte. Zwar sind die Kräfte innerhalb der verschweißten Teile im Gleichgewicht, doch wenn starke, Richtungsspezifische Schadestressen vorhanden sind, sinkt der nutzbare Stresswert. Dadurch verringert sich entsprechend die Stärke der Schweißnaht unter den Einsatzbedingungen.
Nach dem Schweißen einer Naht – und zwar im Fall von CrMo-Material – kann die Entwässerung unverzüglich durchgeführt werden. Wann kann dann die nachfolgende Wärmebehandlung verschoben werden? Manchmal ist eine Zwischenwärmebehandlung nicht notwendig – man kann einfach auf die endgültige Wärmebehandlung warten. In welchen Fällen kann auf eine Zwischenwärmebehandlung verzichtet werden und man muss direkt auf die endgültige Wärmebehandlung warten?
Es kommt auch vor, dass man Angst hat, dass durch das Lösen Risse entstehen. Andererseits ist unter Ausschluss äußerer Kräfte der Schweißspannungszustand im geschweißten Bauteil ausgeglichen. ”Es müssen auch nicht unbedingt Risse entstehen. Eine direkte Endwärmebehandlung kann dazu führen, dass nach der Behandlung Risse entstehen. In solchen Fällen ist die Reparatur schwierig. Es wird daher empfohlen, eine ISR-Behandlung durchzuführen – das ist besser, falls es keine Probleme gibt. Beachten Sie, dass unter Ausschluss äußerer Kräfte die Schweißspannungen im Inneren der geschweißten Bauteile ausgeglichen sind. ”Mit diesem Satz ist alles in Ordnung. Als Druckbehälter muss er beim Gebrauch Druck aushalten, wodurch sich die inneren Spannungen verändern können. Es kann zu Fließen, Freisetzung von Stoffen oder Verformungen kommen – sogar zum Reißen des Behälters ist es möglich. Es treten Probleme beim Gebrauch auf, was die Situation erheblich verschlimmert.
Ob CrMo einer Entstressungsbehandlung unterzogen wird, hängt von den konkreten Umständen ab und ist von dem Material, der Dicke, der Struktur sowie der Durchführung des Fertigungsprozesses abhängig. Bei 15CrMo führen wir in der Regel eine Entwässerungstherapie nach dem Schweißen durch, bei 12Cr2Mo1 in der Regel ISR ； Umfangsschweißnähte werden in der Regel entwässert; an Längsschweißnähten sowie Anschlussschweißnähten wird nach dem Schweißen direkt ISR durchgeführt – ein DHT ist nicht notwendig ； Zum Beispiel bei dünneren 15CrMo-Stahlplatten: Nach dem Schweißen erfolgt eine DHT-Behandlung, und wenn nach 48 Stunden die Prüfung erfolgreich ist, führen wir direkt die PWHT durch. Bei 12Cr2Mo1 wird zunächst eine ISR-Behandlung durchgeführt; erst nach erfolgreicher Prüfung erfolgt gemeinsam die PWHT. Wenn die Vorkühlung und der DHT nach dem Prozessplan gut durchgeführt werden, kommt es manchmal nicht zu einem ISR.