Wärmebehandlung nach dem Schweißen

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) ist ein thermisches Verfahren, das an während der Fertigung geschweißten Metallbauteilen durchgeführt wird, um Restspannungen abzubauen und die Materialeigenschaften sowohl der Schweißverbindung als auch der Grundwerkstoffe zu verbessern. Dadurch werden Verformungen, Rissbildungen und eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften verhindert. Das Verfahren wird zum Abbau von Restspannungen durchgeführt.

Die chemische Analyse der Proben im Schweißzustand und der Proben nach der Nachwärmbehandlung (PWHT) ergab keine statistisch signifikanten Unterschiede. Mit steigenden PWHT-Temperaturen nahm die Scherfestigkeit der Verbindung jedoch deutlich zu.

Vorteile

Bei der PWHT (Wärmebehandlung nach dem Schweißen) wird das Schweißgut auf bestimmte Temperaturen erhitzt und wieder abgekühlt, um Spannungen im Werkstoff abzubauen und das Risiko von Schweißrissen zu verringern. Darüber hinaus macht die PWHT die Schweißnaht korrosionsbeständiger und erhöht ihre Duktilität, wodurch sie sich leichter bearbeiten oder umformen lässt.

Pwht ist ein wirksames Verfahren für Rohrleitungen und Stahlkonstruktionen, das die Zähigkeit von mit Plasmadraht geschweißten Verbindungen erhöht und das Risiko eines Schweißnahtversagens unter dynamischen Belastungsbedingungen verringert. Darüber hinaus verbessert es die metallurgische Struktur des Schweißguts und trägt gleichzeitig dazu bei, Spannungskorrosionsrisse in diesem Material zu verhindern.

Libratherm-PWHT-Geräte verfügen über Ein- und Mehrzonen-PID-Regler mit Rampen- und Haltefunktion zur präzisen Steuerung des Wärmebehandlungsprozesses. Sie unterstützen sowohl geerdete als auch ungeerdete Thermoelemente und verfügen über Analog-/SSR-Ausgänge sowie eine MODBUS-Schnittstelle über RS-485 zur Anbindung an SCADA-, SPS- oder Datenerfassungssysteme. Mit schnellen Aufheizgeschwindigkeiten zum Vorwärmen von Metall vor dem Schweißen oder zum Vorwärmen mit Heizdecken nach dem Schweißen sowie zum Vorwärmen und zur Wärmespeicherung nach dem Schweißen bieten sie ein präzises Wärmemanagement zu einem günstigen Preis.

Techniken

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist ein wesentlicher Bestandteil von Schweißverfahren. Sie trägt dazu bei, die Härte in der Schweißzone zu verringern und gleichzeitig die Zähigkeit und Duktilität auf ein für die Konstruktion akzeptables Maß zu erhöhen; darüber hinaus kann sie sogar dazu beitragen, Rissbildung oder andere Formen der Ermüdung in der Schweißnaht zu verhindern.

Die PWHT kann mithilfe verschiedener Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise durch Glühen und Normalisieren. Bei beiden Verfahren wird das Schweißgut für eine bestimmte Zeit auf eine genau festgelegte Temperatur erhitzt und anschließend langsam wieder abgekühlt; welches Verfahren erforderlich ist, hängt von der Mikrostruktur und der Dicke des Materials ab; eine unsachgemäße Durchführung kann zu übermäßigen Eigenspannungen führen, die in Verbindung mit den Betriebsspannungen die Auslegungsgrenzen des Bauteils überschreiten können.

PWHT-Verfahren verbrauchen erhebliche Energiemengen, was im Laufe der Zeit zu Umweltbedenken führt. Durch den Einsatz von Verbundwerkstoffen zur Reparatur oder Verstärkung von Druckgeräten können Verbundwerkstoff-Reparatur- oder Verstärkungstechniken die Notwendigkeit von PWHT überflüssig machen und dazu beitragen, Abfall und Emissionen zu reduzieren, während sie gleichzeitig sicherer und kostengünstiger sind als herkömmliche Reparaturen. Reparaturen mit Verbundwerkstoffen machen zudem Schweiß- und Heißarbeiten überflüssig, die die Integrität des Behälters beeinträchtigen könnten; daher gewinnt dieser Ansatz sowohl bei der Behälterkonstruktion als auch als Alternative für bestehende Behälter, die inspiziert oder repariert werden müssen, zunehmend an Beliebtheit.

Kosten

Der Einsatz einer PWHT-Anlage kann sowohl Zeit als auch Geld sparen, doch bevor Sie diese Entscheidung treffen, ist es entscheidend, dass Sie alle mit dieser Technologie verbundenen Kosten genau kennen. Wenden Sie sich an einen Fertigungsexperten oder informieren Sie sich im Internet – dort finden Sie Kostenrechner, mit deren Hilfe Sie den für Ihr Projekt erforderlichen Preis genau ermitteln können.

Die PWHT-Anlagen (Post Weld Heat Treatment) des führenden Herstellers MYD Induction sind weithin bekannt für ihre hohen Aufheizgeschwindigkeiten, ihre energieeffiziente Heizleistung, die Möglichkeit zur Wicklung flexibler Induktionsspulen sowie ihre Touchscreen-Bedienoberfläche, die eine komfortable Bedienung bei einer Vielzahl von Werkstücken ermöglicht.

Sicherheit

Sicherheit sollte stets oberste Priorität haben – von der Auswahl und dem Betrieb eines PWHT-Geräts bis hin zum Tragen von Schutzkleidung und Schutzhelmen durch die Elektrotechniker bei der Arbeit an diesem Gerät. Darüber hinaus sollte der Bereich um das Gerät herum abgesperrt werden, um zu verhindern, dass Unbefugte versehentlich Hochspannungsanschlüsse berühren.

Das PWHT-Anlassen von Metall reduziert die beim Schweißen und anderen Fertigungsprozessen entstehenden Eigenspannungen und verbessert zudem die mechanischen Eigenschaften sowie die Beständigkeit gegen Spannungs- und Korrosionsrisse. Es ist besonders wertvoll bei Anlagen, die für den Einsatz unter extremen Betriebsbedingungen wie in Ölraffinerien und Kraftwerken ausgelegt sind.

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen, die gemeinhin als “Spannungsarmglühen” bezeichnet wird, ist ein wesentlicher Bestandteil der Instandhaltung von Prozessanlagen, um deren maximale Lebensdauer zu gewährleisten. Sie verringert Risiken wie Sprödbrüche, Spannungsrisse und Ermüdungsrisse und härtet den Stahl gleichzeitig ab, um ihn fester und zäher zu machen – außerdem verbessert sie die Integrität der Schweißnähte, indem sie Leckagen minimiert.

Bei PWHT-Anlagen müssen die Schweißnähte frei von Fetten, Schmiermitteln, Staub und Beschichtungen sein, damit sich die Bauteile während des Wärmebehandlungsprozesses normal ausdehnen und zusammenziehen können. Darüber hinaus sollten elektrische Anschlüsse ordnungsgemäß geerdet sein; alle Geräte sollten vor Beginn der PWHT-Arbeiten vollständig überprüft und getestet werden; außerdem sollten sie mit Temperaturaufzeichnungsgeräten ausgestattet sein, um die Schweißtemperaturen genauer überwachen zu können.