Eine präzise Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) ist für viele Werkstoffe unerlässlich, insbesondere für lasergeschweißte. Die PWHT trägt dazu bei, Eigenspannungen zu verringern, die in Kombination mit Belastungsspannungen die Konstruktionsvorgaben überschreiten könnten, und schädliche Auswirkungen wie Verzug, Anlassversprödung und Übererweichung zu vermeiden; außerdem kann sie Korrosion in Edelstahltanks und Druckgeräten in rauen Umgebungen verhindern.
Glühen
Das Glühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, mit dem das metallurgische Gefüge von Metallen und Legierungen verändert wird, um ihre Zähigkeit zu erhöhen, ihre Härte zu verringern und ihre Bearbeitbarkeit zu verbessern. Das Glühen dient auch dazu, innere Spannungen abzubauen und die Anfälligkeit für Sprödbrüche zu verringern.
Bei diesem Verfahrensschritt werden die Werkstoffe für eine bestimmte Zeit oberhalb ihrer Rekristallisationstemperatur (aber unterhalb ihres Schmelzpunkts) erhitzt und dann allmählich abgekühlt. Dadurch erhalten die Atome im Gefüge des Stahls die Energie, die sie benötigen, um zu wandern, um Versetzungen zu korrigieren und innere Spannungen abzubauen, während gleichzeitig die Kornstruktur regelmäßiger wird und das Material die Energie von äußeren Stößen besser 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 auch dazu bei, die elektrische Leitfähigkeit sowie die magnetischen Eigenschaften von Messing- und Silberprodukten zu verbessern, die mechanischen Bearbeitungen unterzogen werden, die eine Härtung bewirken, wie Biegen, Formen, Walzen, Ziehen oder Schleifen.
Normalisierung
Das Normalisieren von Werkstoffen verbessert die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit, baut innere Spannungen ab und bereitet die Werkstoffe für nachfolgende Wärmebehandlungen wie das Härten vor. Das Hauptziel des Normalisierens besteht jedoch darin, die Werkstoffe für die Formgebung formbarer und dehnbarer zu machen und gleichzeitig die Bearbeitbarkeit zu verbessern.
Erhitzen des Materials auf Temperaturen, die zwischen dem oberen kritischen Punkt und dem Schmelzpunkt liegen; Halten des Materials auf diesem Wärmeniveau für unterschiedliche Zeiten, je nach Material und gewünschtem Effekt; dann natürliches Abkühlen des Materials über einen Zeitraum von mehreren Tagen an ruhender Luft. Dieses Verfahren verfeinert das Mikrogefüge des Metalls und verbessert gleichzeitig die Gleichmäßigkeit und Anisotropie, was das Umformen, Bearbeiten und Schweißen vereinfacht.
Das Normalisieren kann dazu beitragen, Maßabweichungen zu minimieren und die Qualitätskontrolle zu verbessern, indem die Materialeigenschaften zwischen den einzelnen Chargen standardisiert werden, was oft kostengünstiger ist als das Glühen.
Stressabbau
Es gibt kein Patentrezept zur Stressbewältigung. Es ist wichtig, dass Sie herausfinden, was für Sie gut ist, und es in Ihre tägliche Routine einbauen. Bewegung kann ein hervorragendes Mittel zum Stressabbau sein. Spazierengehen, Tanzen oder die Teilnahme an einem Yogakurs sind ausgezeichnete Formen der körperlichen und emotionalen Bewegung, die Spannungen abbauen können. auch soziale Kontakte bieten wirksame Lösungen zum Stressabbau.
Durch Schweißen und spanende Bearbeitung entstehen in den Werkstoffen innere Eigenspannungen, die bei der weiteren Herstellung oder Verwendung zu unerwünschten Maßänderungen führen können. In diesen Fällen kann eine Wärmebehandlung mit spannungsreduzierenden Verfahren helfen, die Spannungen abzubauen.
Beim PWHT-Spannungsarmglühen werden die Teile über einen längeren Zeitraum auf Temperaturen knapp unter dem Umwandlungspunkt erhitzt und dann langsam wieder auf Raumtemperatur abgekühlt, ohne dass sich die Härte des Stahls ändert. Zu den geschweißten Werkstoffen, die ein Spannungsarmglühen erfordern, gehören große und komplexe Schweißteile, Gussteile mit engen Maßtoleranzen und Bauteile, die mit Nitrocarburieren behandelt wurden.
Anlassen
Unter Anlassen versteht man in der Metallurgie das Erhitzen von gehärtetem oder abgeschrecktem Metall auf eine niedrigere Temperatur, um das Gefüge zu erweichen und die Duktilität und Zähigkeit zu erhöhen. Die Anlasstemperaturen hängen von den Materialbestandteilen und den gewünschten mechanischen Eigenschaften des Endprodukts ab.
Das Laserschweißen ist ein unverzichtbares Verfahren im Baugewerbe und in der verarbeitenden Industrie - von Sicherheitsnadeln bis hin zu Stahlstäben in einem Stadion mit 80 000 Sitzplätzen oder kritischen Bauteilen in Öl- und Gasbohr- und Förderanlagen. Mit Hilfe des Lasers können wir ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Härte und Verformbarkeit der Werkstoffe herstellen, wodurch zuverlässige Produkte entstehen.
Wie das Glühen und Normalisieren erfordert auch die PWHT präzise Erwärmungsraten und Temperaturtoleranzen, Temperaturdauer und Abkühlungsraten, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Eine fachkundige PWHT-Expertise ist von entscheidender Bedeutung; Fehler könnten sich als kostspielig erweisen. Richtig ausgeführt kann sie jedoch die Qualität erhöhen, die Kosten senken und die Konsistenz der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszonen (WEZ) gewährleisten. Dieses Verfahren ist besonders wichtig bei der Arbeit an komplexen oder schweren Strukturen, bei denen hohe lokale Schweißtemperaturen Bereiche mit extremer Härte verursachen, die Härtungsbehandlungen wie PWHT erfordern.