DE1960025A1 - Verfahren zur Herstellung von vollaustenitischen,warmrissbestaendigen Schweissverbindungen - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Vollaustenitischen, warmriß·

"beständigen Schweißverbindungen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vollaustenitischen, warmrißbeständigen Schweißverbindungen mit wenigstens 30 kg/iam2 Streckgrenze und einer Dehnung von wenigstens 35 #, mit hoher Korrosionsbeständigkeit insbesondere hinsichtlich Lochfraß-, Spalt« und Spannungsrißkorrosion·

Es ist bekannt, daß die austenitischen Chrom-Niekel-Stähle bzw. die Chrom-Nickel-Molybdän-Stahle beim Schweißen stark zur Warmrißbildung neigen· Aus diesem Grund werden solche Stähle grundsätzlich mit Schweißelektroden verschweißt, die einen Anteil von etwa 3 - 15 # Deltaferrit aufweisen, bzw· im Schweißgut ergeben· Insbesondere bei den besonders korrosionsfesten molybdänhältigen Stählen zeigen sich bedingt durch die starke Zerfallsneigung des Deltaferrites unter dem Einfluß der Schweißwärme große Nachteile hinsichtlich der eintretenden Versprödung und des starken Abfalls der Korrosionsbeständigkeit des Schweißgutes gegenüber dem Grundwerkstoff·

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, zur Herstellung von vollaustenitischen, aber dennoch warmrißbeständigen Schweißverbindungen, bei denen die hervorragenden Eigenschaften des Grundwerkstoffes insbesondere mit Bezug auf die Streckgrenze, Dehnung und Korrosionsbeständigkeit weitestgehend erhalten bleiben*

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, . daß ein vollaustenitischer Grundwerkstoff bestehend aus

109823/0971

- 2 - 1960Q25 ^B 1399

0,001 -	0,2 J
0,1	5,0 <
0,25 -	10,0 ;
15,0	25,0 5
3,5	6,0 J
8,0	30,0 J
0,01	3,0 J
0,1 -	0,35 5
$ G
% Si
έ Mn
t Cr
^ Mo
C Hi
ιέ Cu
£ if,

Rest Pe und unvermeidliche Verunreinigungen mit einer artgleichen Elektrode unter Bildung eines der Zusammensetzung des Grundwerkstoffee entsprechenden Sehweißgutes, vorzugsweise eines Schweißgutes bestehend aus max. 0,1 $ 0, 0,1 - 2,5 H Si, 0,25 - 6,0 ^Mn, 15,0 - 22,0 $> Cr, 3,5 - 6,0 # Mo, 8,0 - 20,0 $ Ni, 0,01 - 2,0 $» Cu und 0,1 - 0,30 ί> BF, Rest Bisen und unvermeidliche Verunreinigungen, verschweißt wird·

Zur Herstellung der Schweißverbindungen kommen demgemäß Zusatzwerkstoffe zur Anwendung, die bezogen auf das Gewicht der metallischen Bestandteile sowie auf vorhandenen Kohlenstoff und Silizium

0,001 — 0,2 $> C, vorzugsweise max. 0,1 ^ C,

0,1 - 5,0 ^Si, vorzugsweise 0,1 - 2,5 $> Si,

0,25 - 10,0 ^Mn, vorzugsweise 0,25 - 6,0 ^Mn,

13,0 - 25,0 ^Cr, vorzugsweise 15,0 - 22,0 i» Cr

3,5 - 6,0 Mo

8,0 - 30,0 JÖTi, vorzugsweise 8,0 ~ 20,0 $> Hi,

0,01 - 3,0 #Cu, vorzugsweise 0,01 - 2,0 ^ Cu

0,1 - 0,35^ E₉ vorzugsweise 0,1 -■ 0,30 i> IT, Rest Pe und unvermeidliche Verunreinigungen enthalten^

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert·

109823/0971

196002& 1599

Beispiel 1:

Mit insbesondere für den Druckbehälterbau bestimmten Blechen von 20 mm Stärke aus dem Stahl der Zusammensetzung 0,038 # C, 0,75 # Si; 1,38 # Mn; 0,024- # P; 0,004 # S; 18,10 <f> Cr; 4-,4O # Mo; 13,3 $> Ni; 0,15 # Cu und 0,14 # N, Hest Pe wurden "Verbindungsschweißungen unter Verwendung einer artgleichen kalkbasischen Mantelelektrode (mit einem Kerndraht derselben Zusammensetzung wie das Blech) durchgeführt. Die Wurzel wurde dabei mit 2,25 mm ^-Elektroden, die Füllnaht und die Decklage hingegen mit 3,25 mm bzw. 4 mm ^-Elektroden geschweißt. Die Schweißgut zusammensetzung war: 0,051 # C; 0,38 # Si; 1,74 $ Mn; 0,028 $> P; 0,007 # S; 16,8 £ Cr; 4,38 # Mo; 13,5 1> Ki; 0,14 $ Cu und 0,16 $ S₉ Rest Fe.

Über die für den Grundwerkstoff (A), das reine Schweißgut (B) und für senkrecht zur Schweißnaht herausgearbeitete Proben (C) bei Raumtemperatur ermittelten Festigkeitswerte gibt die folgende Tabelle Auskunft:

Tabelle 1:

Streckgrenze Zugfestigkeit Dehnung (1 = 5 d) Bruch-Einschnürung

35,6
70,5
45
67

37	,7	38,	9	kp/mm2
63	,7	67,	5	kp/mm2
43		37		*
53		61		*

Beispiel 2»

In diesem Falle wurden Verbindungsschweißungen nach dem Argonarc-Verfahren (WIG) mit einem für die Herstellung von Sindampfanlagen für radioaktive Abwässer bestimmten 2 mm Blech und aus dem gleichen Werkstoff hergestellten 1,5 mm IG-Elektroden-Draht der Zusammen-

109873

setzung 0,035 $ C; 0,63 ^cß> Si* 1,31 # Mnj 0,018 <?<, P; 0,011 <fo S; 17,31 $ Cr; 4,64 ^ Mo; 13,59 fo Ni; 0,15 $ Cu und 0,16 $> N, Rest Fe durchgeführt.

Die Prüfung der mechanischen Eigenschaften bei Raumtemperatur erbrachte das in Tabelle 2 (analog wie in Tabelle 1) zusammengefaßte Ergebnis:

Tabelle 2%

A B C

Streckgrenze 35»2

Zugfestigkeit 71,5

Dehnung (1= 5 d) ; 44

Bruch^Einschnürung 57

Von den gemäß den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Verbindungsschweißungen Wurden Probenstücke dem sogenannten Huey-Test unterzogen, d.h. einer Behandlung mit siedender konzentrierter Salpetersäure im Zeitraum von 3 x 48 h und Bestimmung des dabei eintretenden Öewichtsverlustes» Dabei ergab sich eine minimale, innerhalb der Koohperiöden gleichbleibende und mit den für den Grundwerkstoff ermittelten Werten übereinstimmende Abtragung durch den Säureangriff, woraus folgt, daß das Schweißgut dieselbe Beständigkeit wie der Grundwerkstoff aufweist«

Ferner ist noch hervorzuheben, daß die in allen Fällen nach dem Farbeindringverfahren und mit Hilfe von metallographiBchen Schliffen vorgenommene Überprüfung der Schweißverbindungen auf Warmrisse stete negativ verlief.

57,	4	58,	7-:.	Isj>/mm2
68,	2	78,	0	kp/mm2
42		40,	5
52		47		% ■

10987.Τ/Π971

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von vollaustenitischen, warmrißibes tändigen Schweißverbindungen mit wenigstens 30 kp/mm2 Streckgrenze und einer Dehnung von wenigstens 35 $, mit hoher Korrosionsbeständigkeit insbesondere hinsichtlich lochfraß-, Spalt- und Spannungsrißkorrosion, dadurch gekennzeichnet , daß ein vollaustenitischer Grundwerkstoff bestehend ausi

   0,001 - 0,2 io c 0,1 - 5,0 io Si 0,25 - 10,0 $ Mn 15,0 - 25,0 io Cr 3,5 - 6,0 $ Mo 8,0 - 30,0 io Ni 0,01 - 3,0 i* Cu 0,1 - 0,35 # N,

   Rest Pe und unvermeidliche Verunreinigungen mit einer artgleichen Elektrode unter Bildung eines der Zusammensetzung des Grundwerkstoffes entsprechenden Schweißgutes, vorzugsweise eines Schweißgutes bestehend aus max. 0,1 $ C, 0,1 2,5 i» Si, 0,25 - 6,0 # Mn, 15,0 - 22,0 # Cr, 3,5 - 6,0 £ Mo₉ { 8,0 - 20,0 i> Ni, 0,01 - 2,0 $> Cu und 0,1 - 0,30 $ N, Rest Pe und unvermeidliche Verunreinigungen, verschweißt wird.

   Ge br. Bohl er & Co Aktiengesellschaft Patentbüro,

   r ' mc

   109823/0971