DE3522646A1 - Formkoerper aus schlecht schweissbarem werkstoff - Google Patents
Formkoerper aus schlecht schweissbarem werkstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Formkörper gemäß dem Oberbe
griff des Anspruches 1.
Bei der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen nach dem
PUREX-Verfahren sind Behälter und andere Apparaturen agg
ressiven salpetersäurehaltigen Fließströmen ausgesetzt.
Es ist daher notwendig, einen sehr korrosionsbeständigen
Stahl zu verwenden. Es wurde festgestellt, daß an sich
korrosionsbeständige hochlegierte Stähle in ihrer Füge
stelle, die meistens eine Schweißnaht ist, eine geringere
Standzeit aufweisen. Beim Schweißen kommt es in der
Schweißnaht zu Warmrissen und Gefügeänderungen, durch die
sich das Korrosionsverhalten der Schweißnaht im Vergleich
mit dem Grundwerkstoff verschlechtert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Form
körper der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der
sich durch eine gute Korrosionsbeständigkeit auszeichnet.
Die Korrosionsbeständigkeit soll auch in dem Fügebereich
gut sein.
Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1
genannten Merkmale gelöst.
Plattierungen sind aus dem Stand der Technik in einer sehr
großen Vielfalt bekannt. Trotz der 100 Jahre alten Plat
tierungstechnik ist das Plattieren von artgleichen Werk
stoffen für diesen Einsatzzweck nicht bekannt. Es wird auf
die Zeitschrift "Blech, Rohre, Profile" 29 (1982 4, Seiten
176 und 177) sowie die dort zitierte Firmenschrift der Fa.
Thyssen AG, "Plattierte Erzeugnisse", Ausgabe Februar
1983, hingewiesen. In der Tafel für plattierte Er
zeugnisse findet sich die Werkstoffpaarung in artgleicher
Ausführung von Grundwerkstoff und Auflagewerkstoff nicht.
Durch die Erfindung wird eine Plattierung aus artgleichem
metallischem Werkstoff wie der Grundkörper verwendet. Eine
galvanische Korrosion bei der Beschädigung der fest auf
gebrachten Auflage ist nicht möglich, da Grundkörper und
Auflage aus gleichem Werkstoff sind. Ein weiterer Vorteil
wird darin gesehen, daß nicht die gesamte, dem
aggressiven Medium ausgesetzte Oberfläche des Formkörpers
durch eine derartige Auflage überdeckt werden muß, um die
ausreichende Korrosionsbeständigkeit des gesamten
Formkörpers zu erreichen.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Anspruchs 2 ist
die Fügestelle durch eine Auflage mit dem selben
Auflagewerkstoff wie der Grundkörper versehen. Ist die
Fügestelle durch Nieten, Verschrauben, Bandagieren oder
ähnliches erfolgt, kann ein vollständiges Abdecken der
medienberührten Seite oder nur eine Abdeckung in der
Fügestelle vorgenommen werden. Ist die Fügestelle eine
Schweißnaht, wird das schlechtere Korrosionsverhalten der
Schweißnaht durch die artgleiche Werkstoffauflage, die die
Schweißnaht abdeckt, ausgeschaltet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Füge
stelle eine Schweißnaht, die mit artgleichem Werkstoff wie
der Werkstoff des Formkörpers durch eine Plattierung abge
deckt ist. Behälter der chemischen Verfahrenstechnik
können so vorteilhaft ausgestaltet werden.
Die Auflage kann durch Sprengplattieren oder durch Auf
spritzen hergestellt werden. Wird die aufgespritzte Auf
lage nach dem Aufbringen kugelgestrahlt, so werden die
Oberflächenporen dadurch geschlossen. Eine weitere Ver
besserung der Korrosionsbeständigkeit ist die vorteilhafte
Folge.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den
Unteransprüchen 7 und 8 gekennzeichnet.
Die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 9 ergibt die
bestmögliche Korrosionsbeständigkeit, da der genannte
hochsiliziumhaltige Chromnickelstahl X 2 Cr 18 Ni 15 Si 4
als Grundwerkstoff für den Formkörper beste Korrosionsbe
ständigkeit ergeben hat. Dieses wird darauf zurückgeführt,
daß dieser Werkstoff keine interkristalline Korrosion
(Kornzerfall) erleidet. Dieser austenitische Chrom
nickelstahl neigt aber beim Schweißen zu Warmrissen und zu
Gefügeänderungen. Die Schweißnaht wird nun durch eine Auf
lage aus dem gleichen Werkstoff wie der Grundwerkstoff ab
gedeckt.
Die erfindungsgemäße Auswahl des hochkorrosionsbeständigen
hochsiliziumhaltigen Chromnickelstahls und das Überdecken
der Schweißnaht mit artgleichem Werkstoff führt zu einem
Formkörper, der keine Schwachstellen gegen den Korrosions
angriff der aggressiven Medien aufweist.
Durch die Erfindung braucht nicht die gesamte mediumbe
rührte Oberfläche des Formkörpers plattiert werden, wie es
bei den bekannten Plattierungen mit Titan, Zirkonium oder
Tantal notwendig ist. Es braucht nur der Bereich der
Schweißnaht bzw. der Fügestelle unter dem Flüssigkeits
spiegel und in der Zweiphasengrenze plattiert werden.
Erfindungsgemäß wird ein Formkörper als Prozeßapparatur
für die chemische Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen,
wie Auflöser, Verdampfer und ähnliches, verwendet.
Anhand der schematischen Zeichnung wird ein Ausführungs
beispiel näher erläutert.
Ein Verdampferbehälter 1 ist aus einem Stahlblech des
Werkstoffes 1.4361, der siliziumhaltig und hoch korro
sionsbeständig ist, aufgebaut. In dem Verdampferbehälter 1
ist eine aggressive Flüssigkeit, beispielsweise verun
reinigte Salpetersäure, vorhanden, die bis zu dem Flüssig
keitsniveau 2 eingefüllt ist. Der Behälter 1 ist über eine
Schweißnaht 3 zusammengefügt, die bis unter den Flüssig
keitsspiegel 2 ragt. Die Schweißnaht 3 ist von einer me
tallischen Werkstoffauflage 4, die durch Sprengplattieren
hergestellt worden ist und über die Zweiphasengrenze 5
hinausragt, abgedeckt, so daß das im Behälter 1 befind
liche Medium keinen Kontakt mit der Schweißnaht 3 und
keinen Korrosionsangriff im Bereich der Schweißnaht 3 aus
üben kann. Die metallische Plattierung 4 ist aus dem glei
chen Werkstoff 1.4361 wie der Behälter 1.
Claims (10)
1. Formkörper, wie Rohre, Behälter oder ähnliches, aus
einem schlecht schweißbaren metallischen Werkstoff, insbe
sondere für den chemischen Apparatebau zum Einsatz in agg
ressiven Medien, wie beispielsweise siedende Salpeter
säure, der wenigstens teilweise mit einem Auflagewerkstoff
überdeckt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formkörper (1) partiell oder vollständig mit von
einem fest aufgebrachten artgleichen Werkstoff (4) über
deckt ist.
2. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur die Fügestelle (3) des Formkörpers (1) durch eine
Auflage (4) mit dem selben Auflagewerkstoff wie der Form
körper (1) überdeckt ist.
3. Formkörper nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fügestelle eine Schweißnaht (3) ist, die mit art
gleichem Werkstoff wie der Werkstoff des Formkörpers (1)
durch eine Plattierung (4) abgedeckt ist.
4. Formkörper nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plattierte Auflage (4) durch Sprengplattieren auf
getragen ist.
5. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstoffauflage (4) aufgespritzt ist.
6. Formkörper nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aufgespritzte Auflage (4) nach dem Aufbringen
kugelgestrahlt ist.
7. Formkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (1) aus einem hochlegierten korro
sionsbeständigen Stahl besteht, der mit einer mindestens
teilweise versehenen Plattierung oder einer aufgespritzten
Auflage (4) aus dem gleichen Werkstoff ausgestattet ist.
8. Formkörper nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff des Grundkörpers (1) und der plattierten
oder aufgespritzten Auflage ein hochsiliziumhaltiger
Chromnickelstahl ist.
9. Formkörper nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff für den Grundkörper (1) und für die
Werkstoffauflage (4) aus dem Stahl X 2 Cr 18 Ni 15 Si 4
(deutsche Werkstoffnummer 1.4361) besteht.
10. Verwendung eines Formkörpers gemäß den vorstehenden
Ansprüchen als Prozeßapparatur für die chemische Wieder
aufarbeitung von Kernbrennstoffen, wie Auflöser, Ver
dampfer und ähnliches.
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