Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) dient der Spannungsentlastung und soll Restspannungen im Bereich von Schwei\u00dfn\u00e4hten verringern. Die meisten ma\u00dfgeblichen Normen schreiben lokale PWHT-Behandlungen vor, um Erm\u00fcdungsrisse in Prozessrohrleitungssystemen zu verhindern.<\/p>\n
Um die optimalen Bedingungen f\u00fcr die lokale Nachw\u00e4rmebehandlung (PWHT) zu ermitteln, wurde ein vollfaktorielles Versuchsdesign mit drei Faktoren durchgef\u00fchrt. Zu den untersuchten Variablen geh\u00f6rten:<\/p>\n
Die Temperatur bei der W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) darf die Temperierungstemperatur des zu bearbeitenden Werkstoffs niemals \u00fcberschreiten, und jeder Versuch in dieser Richtung muss durch mechanische Pr\u00fcfungen best\u00e4tigt werden, um nachzuweisen, dass die Festigkeit nicht unter den f\u00fcr diese G\u00fcteklasse festgelegten Wert gesunken ist. Daher muss die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen innerhalb der Bereiche erfolgen, die in den spezifischen Normen zur Regelung der W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen definiert sind, wie z. B. Haltezonen, Erw\u00e4rmungszonen oder Gradientenkontrollb\u00e4nder.<\/p>\n
Um optimale Ergebnisse bei der Nacherw\u00e4rmung (PWHT) zu erzielen, sollten die zu bearbeitenden Teile w\u00e4hrend der Haltezeit durch innenliegende und au\u00dfenliegende, passgenau geformte St\u00fctzen abgest\u00fctzt werden, die in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden um den Umfang herum angeordnet sind. Dieser Schritt ist besonders wichtig bei Druckbeh\u00e4ltern, die inneren und \u00e4u\u00dferen Kr\u00e4ften ausgesetzt sind, die zu Ausdehnung und Kontraktion f\u00fchren.<\/p>\n
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) dient dazu, Restspannungen abzubauen, die andernfalls zusammen mit den Belastungsspannungen die Auslegungsgrenzen des Werkstoffs \u00fcberschreiten und m\u00f6glicherweise zu Schwei\u00dfnahtversagen, Spannungskorrosionsrissen oder spr\u00f6den Br\u00fcchen f\u00fchren w\u00fcrden. Bei der PWHT werden diese Spannungen durch Erw\u00e4rmen und Abk\u00fchlen des Schwei\u00dfguts mit kontrollierter Geschwindigkeit reduziert, um sie abzubauen.<\/p>\n
Je nach Art des zu behandelnden Stahls gibt es verschiedene Verfahren zur W\u00e4rmebehandlung nach der Fertigung (PWHT), darunter Gl\u00fchen, Normalisieren, Anlassen und Spannungsarmgl\u00fchen. Bei der Auswahl eines geeigneten Verfahrens auf der Grundlage der chemischen Zusammensetzung oder der vorgesehenen Anwendung (z. B. Druckbeh\u00e4lter oder Rohre) sind geeignete Anlagen und Einrichtungen mit ordnungsgem\u00e4\u00df geregelten Halte-Temperaturen sowie Qualit\u00e4tssicherungsma\u00dfnahmen und angemessene Aufheiz- und Abk\u00fchlgeschwindigkeiten entscheidende Faktoren, um Ergebnisse zu erzielen, die den gew\u00fcnschten Erwartungen entsprechen.<\/p>\n
Eine PWHT kann gem\u00e4\u00df den Vorschriften erforderlich sein, wenn die Dicke der Schwei\u00dfkonstruktion einen bestimmten Schwellenwert \u00fcberschreitet; sie kann jedoch auch auf der Grundlage einer mikrostrukturellen Analyse oder der Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Spannungskorrosionsrisse festgelegt werden.<\/p>\n
Der sachgem\u00e4\u00dfe Einsatz der Nachw\u00e4rmebehandlung (PWHT) ist unerl\u00e4sslich, um Schwei\u00dffehler und andere M\u00e4ngel in geschwei\u00dften Konstruktionen zu vermeiden. Die PWHT kann die Z\u00e4higkeit erh\u00f6hen, die Duktilit\u00e4t verbessern und das Rissrisiko w\u00e4hrend des Betriebs verringern; wird die PWHT jedoch zu schnell oder unkontrolliert durchgef\u00fchrt, k\u00f6nnten sich diese Effekte umkehren und zu einem vorzeitigen Versagen der Konstruktionen f\u00fchren.<\/p>\n
Die W\u00e4rme\u00fcbertragung zwischen Materialien h\u00e4ngt von deren Eigenschaften ab; so leitet beispielsweise Metall W\u00e4rmeenergie effektiver als Kunststoffplatten oder Holz. Daher geben Metallplatten aufgrund des Temperaturunterschieds DT zwischen warmer und kalter Umgebung sowie der Dicke der verwendeten Materialien mehr W\u00e4rme an ihre Umgebung ab als ihre Gegenst\u00fccke aus Kunststoff.<\/p>\n
Die verwendeten PWHT-Verfahren k\u00f6nnen sich sowohl auf die Aufheiz- als auch auf die Abk\u00fchlgeschwindigkeit von Bauteilen, insbesondere von Beh\u00e4ltern, auswirken. Bei der Anwendung dieses Verfahrens bei Beh\u00e4ltern muss w\u00e4hrend der PWHT eine Abst\u00fctzung vorgesehen werden, um \u00fcberm\u00e4\u00dfige Verformungen zu vermeiden; dies kann das Aufstellen von speziell f\u00fcr diese Beh\u00e4lter angefertigten St\u00fctzb\u00f6cken in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden w\u00e4hrend des PWHT-Prozesses beinhalten oder die Verwendung entweder eines fest installierten Ofens, bei dem die Bauteile auf rollbare Ofenbetten geladen werden, oder eines vor Ort f\u00fcr den PWHT-Prozess errichteten provisorischen Ofens.<\/p>\n
Gem\u00e4\u00df den technischen Vorschriften muss der Schwei\u00dfbereich der Bauteile in mehrere Zonen unterteilt werden, die als \u201eSoak-B\u00e4nder\u201c, \u201eHeizb\u00e4nder\u201c und \u201eGradientenregelungsb\u00e4nder\u201c bezeichnet werden. Innerhalb der Gradientenregelungsb\u00e4nder werden W\u00e4rmeisolierungen oder zus\u00e4tzliche Heizelemente angebracht, um einen akzeptablen axialen Temperaturgradienten zwischen Schwei\u00dftemperatur und Umgebungstemperatur aufrechtzuerhalten; dabei kommen jeweils Konvektions- und Strahlungsheizverfahren zum Einsatz.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) ist ein Spannungsabbauverfahren, das dazu dient, Eigenspannungen in der N\u00e4he von Schwei\u00dfn\u00e4hten zu verringern. Die meisten geltenden Vorschriften schreiben lokale PWHT-Behandlungen vor, um Erm\u00fcdungsrisse in Prozessrohrleitungen zu verhindern. Um die optimalen Bedingungen f\u00fcr die lokale PWHT zu ermitteln, wurde ein vollfaktorielles Design mit drei Faktoren durchgef\u00fchrt. Zu den untersuchten Variablen geh\u00f6rten: Temperatur PWHT ... <\/p>\n