DE2318506A1 - Geschweisste konstruktionen - Google Patents

Description

• Beschreibung zu der Patentanmeldung betreffend Geschweißte Konstruktionen Bei geschweißten Konstruktionen, die bei ihrer Anwendung in Berührung mit Warm- oder Heißwasser kommen, wie Wärmetauscher, Warmwasserbereiter, Warmwasserbehälter, Eeiß- und Warmwasserleitungen usw. spielt der Korrosionswiderstand des zur Anwendung gelangenden Materials die größte Rolle bezüglich der Lebensdauer der Anlage. Man hat aus diesem Grunde diese Anlagen bisher aus Buntmetallen wie Kupfer, aus Stahlblech, das auf der Innenseite mit Kupfer belegt ist, aus emailliertem Stahlblech sowie aus hochwertigen rostfreien Chromnickelstählen hergestellt. Durch die in der Regel vorkommenden SchweiRungen bei der Herstellung der Behälter werden in den meisten Stählen strukturelle Vorgänge ausgelöst, die die Widerstandsfähigkeit gegen das warme Wasser herabsetzen. Aus diesem Grunde wählte man entweder Schutzschichten oder besonders hochlegiertes stabiles Stahlmaterial.
• In der letzten Zeit wurden ebenfalls Wärmetauscher auf den Markt gebracht, die aus reinem Chromstahl bestehen, wobei diesem Chromstahl zur Stabilisierung seines Gefüges, d.h. zur Abbindung der ausscheidungsfähigen Karbidphsen und Nitritphasen Titan zugesetzt wird. Der Zusatz des Titans geschieht entweder nach der Regel der Stöchiometrie oder in bestimmtem Verhältnis, wobei angenommen wird, daß volle Stabilisierung erreicht wird.
• Es hat sich nun gezeigt, daß diese an sich billigen Chromstähle nicht den erforderlichen Korrosionswiderstand haben, insbesondere an den Stellen, wo geschweißt wurde, d.h. an der Schweißnaht und in der nächsten Umgebung. Es kommt hier in den meisten Fällen zu außerordentlich raschem Korrosionsangriff und der Außerbetriebsetzung der Anlage.
• Die vorliegende Erfindung zeigt nun die Wege auf und gibt die Mittel an, um Konstruktionen, wie sie oben beschrieben sind, auch aus Chromstahl herstellen zu können, wobei die Forderung nach höchster Lebensdauer erfüllt wird.
• Gemäß der Erfindung wird daher z.B. ein Wärmetauscher aus Blechen eines Materials mit folgender allgemeiner Zusammensetzung hergestellt: Chromstahl mit niedrigem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt, was vor allem die Bearbeitungseigenschaften verbessert. Zur Erreichung der Schweißbarkeit wird der Chromstahl mit beispielsweise Titan stabilisiert, wodurch die Korrosionsbeständigkeit verbessert wird. Weiter enthält der Chromstahl Molybdän, das in Verbindung mit den niedrige Gehalten an Kohlenstoff und Stickstoff die Bearbeitbarkeit der kcnventioellen Chromstähle erhöht und ihre nachteiligen Eigenschaften, wie Sprödheit und Korrosion eliminiert. Wärmetauscher und Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung sind daher dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Blechen von ChromstShlen folgender Zusammensetzung bestehen: C maximal 0,03 % N2 maximal 0,03 % Cr 17 - 25 %, insbesondere 18,75 - 19,75 % Ni maximal 0,5 % Cu maximal 0,2 % Si o,3 - 0,6 % Mn 0,3 - 0,6 % sowie Mo von 1 - 4 %, insbesondere 1,5 - 3 %, doch vorzugsweise 2 - 3 %, sowie Gehalte an Kohlenstoff abbindenden stabilisierenden Elementen wie Ti - Nb/Ta, Al, Zr u.ä., wobei der Ti-Gehalt größer als/oder gleich 0,3 % beträgt wenn Ti alleine zugesetzt wird, doch mindestens 0,2 % in Verbindung mit anderen stabilisierenden Elemengen Als Beispiel eines Wärmetauschers gemäß der Erfindung kann folgendes genannt werden: Ein Wärmetauscher der gewöhnlichen Bauart wurde durch Schweißung von 2 mm dicken kaltgewalzten Blechen folgender Stahlzusammensetzung hergestellt: Kohlenstoff 0,028 %, Stickstoff 0,025 %, Chrom 18,95 %, Nickel 0,35 %, Kupfer 0,06 %, Silicium 0,5 %, Mangan 0,48 % sowie Molybdän 2,44 % und Titan 0,64 %.
• Andere Wärmetauscher und HeiAwasserleitungo wurden aus Blechen aus Chromstählen folgender Zusammensetzung hergestellt: Beispiel A Beispiel B Beispiel C Beispiel D C - 0,029 % 0,027 % 0,028 % 0,28 g Si - 0,34 0,32 0,38 0,44 Mn - 0,48 0,48 0,45 0,38 Cr - 19,2 18,6 21,5 20,20 Ni - 0,31 0,26 0,31 0,19 Mo - 2,24 2,23 2,18 2,98 N - 0,019 0,018 0,017 0,015 Ti - 0,64 0,57 0,61 0,66 Diese Konstruktionen waren leicht zu bearbeiten und zu schweißen und zeigten keinen Korrosionsangriff auch nach längerer Beanspruchung.
• Diese Beispiele wurden nur gegeben, um die Erfindung zu erklären, aber nicht um sie zu begrenzen.
• Alle in den Unterlagen enthaltenen Angaben und Merkmale, insbesondere die räumliche Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes werden als erfindungswesentlich beansprueht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims (7)

1. Patent ansprüche

   Geschweißte Konstruktionen für Wärmetauscher, insbesondere Warmwasserbereiter sowie Wärmebehälter, insbesondere Warmwasserbehälter oder Heiß- und Warmwasserleitungen oder dergl., dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß s,i aus Blechen eines nichtrostenden Chromstahles geschweiRvt sind, der hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Bearbeitbarkeit und eine vollständig, stabilisierte Struktur aufweist.
2. 2. Konstruktionen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Chromstahl folgende Grundzusammensetzung hat: C maximal 0,03 % N2 maximal 0,03 % Cr 17 - 25 % Ni maximal 0,5 % Cu maximal 0,2 % Si 0,3 - 0,6 % Mn 0,3 - 0,6 % sowie Mo von 1 - 4 S sowie Gehalte an Kohlenstoff abbindenden, stabilisierenden Elementen wie Ti - Nb/Ta, Al, Zr, wobei der Ti-Gehalt größer als 0,2 % ist.
3. 3. Konstruktionen nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Cr-Gehalt zwischen 18,75 - 19,75 % liegt.
4. 4. Konstruktionen nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Cr-Gehait zwischen 20,5 - 21,5 % liegt.
5. 5. Konstruktionen nach einem der AnsprUche 2 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c'h n e t , daß der Mo-Gehalt zwischen 1,5 - 3 % liegt.
6. 6. Konstruktionen nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , - daß der Mo-Gehalt zwischen 2 - 3 % liegt.
7. 7. Konstruktionen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ti-Gehalt größer oder gleich 0,3 % ist.