Unternehmen für die Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT)

Eine präzise Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) ist für viele Werkstoffe unerlässlich, insbesondere für lasergeschweißte. Die PWHT trägt dazu bei, Restspannungen zu mindern, die in Verbindung mit Belastungsspannungen die Auslegungsgrenzen überschreiten könnten, und schädliche Auswirkungen wie Verformungen, Anlassversprödung und übermäßige Erweichung zu vermeiden; darüber hinaus kann sie Korrosion in Edelstahltanks und Druckbehältern in rauen Umgebungen verhindern.

Glühen

Das Glühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, mit dem die metallurgischen Strukturen von Metallen und Legierungen verändert werden, um deren Duktilität zu erhöhen, die Härte zu verringern und die Zerspanbarkeit zu verbessern. Das Glühen dient außerdem dazu, innere Spannungen abzubauen und die Anfälligkeit für Sprödbruch zu verringern.

In diesem Prozessschritt werden die Werkstoffe für eine bestimmte Zeit auf eine Temperatur oberhalb ihrer Rekristallisationstemperatur (aber unterhalb ihres Schmelzpunkts) erhitzt und anschließend allmählich abkühlen gelassen. Dadurch erhalten die Atome in der Mikrostruktur des Stahls die Energie, die sie benötigen, um sich zu verschieben, Versetzungen zu korrigieren und innere Spannungen abzubauen, wobei gleichzeitig die Kornstruktur regelmäßiger wird und der Stahl die Energie von äußeren Stößen effektiver absorbieren kann – was wiederum seine Duktilität verbessert.

Das Umschmelzen kann bei allen Metallen angewendet werden, insbesondere bei Eisenwerkstoffen wie Stahl und Kupfer. Das Umschmelzen trägt zudem dazu bei, die elektrische Leitfähigkeit sowie die magnetischen Eigenschaften von Messing- und Silberprodukten zu verbessern, die mechanischen Bearbeitungsvorgängen unterzogen werden, die zu einer Verhärtung führen, wie beispielsweise Biegen, Umformen, Walzen, Ziehen oder Schleifen.

Normalisierung

Das Normalisieren von Werkstoffen verbessert mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit, baut innere Spannungen ab und bereitet die Werkstoffe auf nachfolgende Wärmebehandlungen wie das Härten vor. Das Hauptziel besteht jedoch darin, die Werkstoffe für die Formgebung formbarer und duktiler zu machen und gleichzeitig ihre Zerspanbarkeit zu verbessern.

Das Material wird auf Temperaturen zwischen seinem oberen kritischen Punkt und seinem Schmelzpunkt erhitzt; es wird je nach Material und gewünschtem Effekt für unterschiedlich lange Zeiträume auf diesem Temperaturniveau gehalten; anschließend lässt man es über einen Zeitraum von mehreren Tagen an der frischen Luft auf natürliche Weise abkühlen. Dieser Prozess verfeinert die Mikrostruktur des Metalls und verbessert gleichzeitig dessen Homogenität und Anisotropie, wodurch das Umformen, die zerspanende Bearbeitung und das Schweißen vereinfacht werden.

Das Normalisieren kann dazu beitragen, Maßabweichungen zu minimieren und die Qualitätskontrolle zu verbessern, indem die Materialeigenschaften zwischen den Chargen vereinheitlicht werden – oft zu geringeren Kosten als beim Glühen.

Stressabbau

Es gibt keine Patentlösung zum Stressabbau. Herauszufinden, was für Sie persönlich funktioniert, und dies in Ihren Alltag zu integrieren, sind beides wesentliche Bestandteile eines wirksamen Stressabbaus. Sport kann ein hervorragendes Mittel gegen Stress sein; Spazierengehen, Tanzen oder der Besuch eines Yoga-Kurses sind allesamt ausgezeichnete Formen körperlicher und emotionaler Betätigung, die Spannungen abbauen können. Auch soziale Kontakte bieten wirksame Lösungen zum Stressabbau; Gespräche mit Freunden oder das Anschauen von Komödien können Lachen auslösen, das Ihnen ein gutes Gefühl gibt!

Durch Schweißen und Zerspanung entstehen in Werkstoffen innere Eigenspannungen, die bei der weiteren Bearbeitung oder im Einsatz zu unerwünschten Maßänderungen führen können. In solchen Fällen kann eine Wärmebehandlung mittels Spannungsarmglühverfahren dazu beitragen, diese Spannungen abzubauen.

Beim PWHT-Spannungsabbau werden Bauteile über einen längeren Zeitraum auf Temperaturen knapp unterhalb ihrer Umwandlungstemperatur erhitzt und anschließend langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, ohne dabei die Härte des Stahls zu verändern. Zu den geschweißten Werkstoffen, die einen Spannungsabbau erfordern, zählen unter anderem große und komplexe Schweißkonstruktionen, Gussteile mit engen Maßtoleranzen sowie Bauteile, die einer Nitrokarburierung unterzogen wurden.

Anlassen

Das Anlassen ist ein metallurgisches Verfahren, bei dem gehärtetes oder abgeschrecktes Metall auf eine niedrigere Temperatur erhitzt wird, um seine Mikrostruktur zu erweichen und die Duktilität sowie die Zähigkeit zu erhöhen. Die Anlasstemperaturen hängen sowohl von den Materialbestandteilen als auch von den gewünschten mechanischen Eigenschaften des Endprodukts ab.

Das Laserschweißen ist ein unverzichtbares Verfahren in der Bau- und Fertigungsindustrie – von Sicherheitsnadeln bis hin zu Stahlbewehrungen in einem Stadion mit 80.000 Plätzen oder kritischen Bauteilen für Bohr- und Förderanlagen in der Öl- und Gasindustrie. Mit Hilfe von Lasern gelingt es uns, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Härte und Duktilität der Werkstoffe herzustellen und so zuverlässige Produkte zu schaffen.

PWHT erfordert ebenso wie das Glühen und Normalisieren präzise Aufheizgeschwindigkeiten und Temperaturtoleranzen, Haltezeiten sowie Abkühlgeschwindigkeiten, um die beabsichtigten Ergebnisse zu erzielen. Fachkenntnisse im Bereich PWHT sind von entscheidender Bedeutung; Fehler können kostspielig sein; bei korrekter Durchführung kann das Verfahren jedoch die Qualität steigern, Kosten senken und eine gleichbleibende Qualität in den Schweißnähten und den Wärmeeinflusszonen (HAZ) gewährleisten. Dieser Prozess ist besonders kritisch bei der Arbeit an komplexen oder schweren Konstruktionen, bei denen hohe lokale Schweißtemperaturen zu Bereichen mit extremer Härte führen, die Härtungsbehandlungen wie PWHT erfordern.