CH397387A - Verfahren zur Herstellung von Schweissnähten in niob- oder vanadiumhaltigen Stählen und nach diesem Verfahren hergestellte Schweissverbindung - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Schweissnähten in niob- oder vanadiumhaltigen Stählen       und    nach diesem Verfahren hergestellte     Schweissverbindung       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her  stellung von Schweissnähten zur Verbindung dick  wandiger, niobhaltiger austenitischer oder     vanadium-          haltiger    ferritischer Stähle, deren an die Schweissnaht  angrenzende Flächen zur Vermeidung von Naht  randrissen vor der Schweissung durch Auftragung  einer Schicht niob- bzw. vanadiumfreien Schweiss  gutes aufgebuttert werden, und eine nach diesem  Verfahren hergestellte Schweissverbindung.  



  Es ist bekannt, dass niobhaltige austenitische und  vanadiumhaltige ferritische Stähle beim Spannungs  freiglühen nach dem Schweissen zur Bildung soge  nannter Nahtrandrisse neigen. Sie entstehen in der  Randzone des Grundmaterials unmittelbar neben der  Naht und können bei hochbeanspruchten Bauteilen  der Anlass von Havarien sein. Diese Rissanfälligkeit  tritt nur auf, wenn das Material bei der vorhergehen  den Schweissung hoch erhitzt und wieder rasch ab  gekühlt wurde, eine Bedingung, die in der Zone  neben einer Schweissnaht stets     vorliegt.     



  Wird eine solche Randzone nach dem Schweissen  zum Abbau der Spannungen erhitzt, so wird sie, wie  Untersuchungen gezeigt haben, während der Niob  karbid- bzw. Vanadiumkarbid-Ausscheidungen vor  übergehend verspröden. Sind hohe Spannungen vor  handen, wie sie beispielsweise beim Schweissen und  anschliessenden Abkalten entstehen, so verformt sich  das Material     langsam,    bis diese Spannungen abgebaut  sind. Übersteigt das Ausmass der Verformung die  Verformungsfähigkeit des Materials, dann treten  Risse in der Randzone auf.  



  Wird die Randzone einer Schweissnaht geglüht,  so steigt deren Verformungsfähigkeit, sobald alle  Karbide ausgeschieden sind, und bei einer weiteren  Glühung ist keine Rissanfälligkeit mehr vorhanden.    Es ist daher schon vorgeschlagen worden, bei  den schlecht schweissbaren niob- oder     vanadium-          haltigen    Stählen auf die an die Schweissnaht angren  zenden Flächen vor der Schweissung eine Schicht  niob- bzw. vanadiumfreien Schweissgutes aufzutragen.  Dieser Vorgang der Auftragschweissung, der Aufbut  tern genannt wird, verursacht nur kleine Schrumpf  spannungen. Nun werden die Einzelteile geglüht,  wobei wegen der     kleinen    Spannungen keine     Risse    auf  treten, und hierauf wird die Schweissnaht auf die  Aufbutterung gelegt.  



  Die Zwischenglühung zur Behebung der     Ver-          sprödungsanfälligkeit    des Nahtrandes ,ist notwendig,  da die während der Schweissung durch den Licht  bogen     zugeführte    Wärmemenge zu gering ist, um  die durch Nahtrandrisse gefährdete Zone des Grund  materials thermisch hinreichend zu beeinflussen. Die  metallischen Teile leiten die     Wärme    gut ab. Bei der  bisher üblichen Dicke der Aufbutterungsschicht ent  steht daher in dieser ein beträchtliches     Temperatur-          gefälle,    so dass die Randzone im kritischen Tem  peraturgebiet der Karbidausscheidung verharrt.

   Die  Gefahr der Rissbildung würde trotz Aufbutterung  bestehen bleiben, daher muss das ganze Werkstück  bei genügend hoher Temperatur zwischengeglüht wer  den.  



  Eine Vereinfachung dieses Vorganges wird durch  das     erfindungsgemässe    Verfahren ermöglicht, nach  welchem die Dicke der Aufbutterungsschicht maxi  mal 2 mm beträgt.  



  Eine nach diesem Verfahren hergestellte Schweiss  verbindung ist in der Zeichnung beispielsweise dar  gestellt. Auf die zu verschweissenden Einzelteile 1       wird    eine Schicht 2     niob-    bzw.     vanadiumfreien     Schweissgutes     aufgebuttert,    deren Dicke höchstens      2 mm beträgt. Auf die derart vorbereiteten Teile  kann nun die Schweissnaht 3 gelegt werden, ohne  dass eine vorherige Zwischenglühung notwendig wäre.  Die geringe Dicke der Aufbutterungsschicht bewirkt,  dass die durch Nahtrandrisse gefährdete Zone, in der  Zeichnung mit 4 angedeutet, durch den normalen  Schweissvorgang beim Herstellen der Naht entspre  chend hoch und genügend rasch erhitzt wird, um die  Gefahr der Rissbildung mit Sicherheit zu vermeiden.  



  Die zulässige Dicke der Aufbutterungsschicht 4  hängt von der Lichtbogenenergie beim Schweissen  der Naht ab. Ist diese gross, dann kann die maximale  Stärke von 2 mm zugelassen werden. Bei kleinerer  Lichtbogenenergie muss die Schichtdicke entspre  chend geringer bemessen werden.  



  Das beschriebene Verfahren hat gegenüber den  bekannten Methoden den Vorteil, dass die Zwischen-    glühung wegfällt. Dadurch werden Zeit und Arbeits  kosten gespart, und es wird Ofenkapazität für andere  Zwecke frei.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Schweissnähten zur Verbindung dickwandiger, niobhaltiger austeni- tischer oder vanadiumhaltiger ferritischer Stähle, de ren an die Schweissnaht angrenzende Flächen zur Vermeidung von Nahtrandrissen vor der Schweissung durch Auftragung einer Schicht niob- bzw. vanadium freien Schweissgutes aufgebuttert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Aufbutterungs- schicht (2) maximal 2 mm beträgt. II. Schweissnaht zur Verbindung dickwandiger, niob- oder vanadiumhaltiger Stähle, hergestellt gemäss dem Verfahren nach Patentanspruch I.