Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen, kurz PWHT, reduziert und verteilt die durch das Schwei\u00dfen eingebrachten Eigenspannungen und sorgt gleichzeitig daf\u00fcr, dass in bestimmten Werkstoffen Anla\u00df-, Ausscheidungs- und Alterungsprozesse stattfinden.<\/p>\n
Diese Ver\u00e4nderungen in der chemischen Zusammensetzung des Materials tragen dazu bei, die Eigenspannung zu verringern und die Festigkeit zu erh\u00f6hen, wodurch letztlich Spannungen bei Schwei\u00dfprozessen und Materialien abgebaut werden, die sonst unn\u00f6tige Spannungen auf sie aus\u00fcben w\u00fcrden. Die korrekte Durchf\u00fchrung der PWHT in \u00dcbereinstimmung mit den Schwei\u00dfverfahren und den Materialst\u00e4rken ist f\u00fcr die Entlastung und den Abbau von Spannungen w\u00e4hrend dieses Prozesses unabdingbar.<\/p>\n
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (Post Weld Heat Treatment, PWHT) tr\u00e4gt dazu bei, die durch das Schwei\u00dfen verursachten Restspannungen zu verringern, indem die Temperatur f\u00fcr eine angemessene Dauer erh\u00f6ht wird (normalerweise 1 Stunde pro Zoll Dicke).<\/p>\n
Eigenspannungsniveaus in Kombination mit Belastungsspannungen k\u00f6nnen die Auslegungsgrenzen eines Werkstoffs \u00fcberschreiten und seine Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Spr\u00f6dbruch erh\u00f6hen. Um sich davor zu sch\u00fctzen, wird h\u00e4ufig eine PWHT durchgef\u00fchrt, bevor die geschwei\u00dften Teile einer Erm\u00fcdungsbelastung ausgesetzt werden.<\/p>\n
Studien zum Vergleich des Erm\u00fcdungsrissausbreitungsverhaltens von Ti-6Al-4V-Proben, die durch lineares Reibschwei\u00dfen mit und ohne PWHT geschwei\u00dft wurden, haben gezeigt, dass die Scherkomponenten der inneren Eigenspannung, insbesondere in der Schwei\u00dfnahtmittelzone (WCZ), zur Ablenkung der Erm\u00fcdungsrisse von den gew\u00fcnschten Pfaden beitragen; bei einer Behandlung bei 750 Grad Celsius senkt die PWHT diese Spannungskomponenten jedoch erheblich, was zu einer besseren Spannungsrelaxation und Entspannung f\u00fchrt.<\/p>\n
SCC unterscheidet sich von herk\u00f6mmlicher Korrosion dadurch, dass es die Mikrostruktur des Metalls angreift, anstatt das Material einfach nur abzutragen, so dass feine Risse entstehen, die sich schnell ausbreiten und zu einem katastrophalen Versagen f\u00fchren. Die Rissbildung wird h\u00e4ufig durch Spannungen in Verbindung mit hochkorrosiven Umgebungen wie H2S oder Chloriden verursacht.<\/p>\n
Fertigungsverfahren wie Schwei\u00dfen, Kaltumformung und Walzprofilieren k\u00f6nnen Werkstoffe inneren Zugspannungen aussetzen, die sich ihrer Streckgrenze n\u00e4hern, was in einer aggressiven korrosiven Umgebung zur Entstehung von Spannungsrisskorrosion (SCC) f\u00fchren kann. pwht kann dazu beitragen, SCC zu verringern, indem es innere Spannungskonzentrationspunkte wie scharfe Ecken oder Kerben entlastet, die als Rissausl\u00f6ser wirken - und indem es diese inneren Spannungen abbaut.<\/p>\n
SCC kann auch durch eine sorgf\u00e4ltige Konstruktion reduziert werden, die eine gleichm\u00e4\u00dfige Lastverteilung beg\u00fcnstigt, um Spannungsspitzen zu vermeiden und Schwankungen der Lastbedingungen zu minimieren - beides Faktoren, die dazu beitragen, die spannungsinduzierte Rissbildung zu begrenzen.<\/p>\n
Neben dem Abbau und der Umverteilung von Eigenspannungen kann eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe PWHT auch die mechanischen Eigenschaften wie Duktilit\u00e4t und Z\u00e4higkeit erheblich verbessern. Dies ist gr\u00f6\u00dftenteils auf Anlassen, Ausscheidungen oder Alterungseffekte zur\u00fcckzuf\u00fchren, die die H\u00e4rte des Materials verringern, die Duktilit\u00e4t erh\u00f6hen und es gleichzeitig widerstandsf\u00e4higer gegen Risse machen.<\/p>\n
Die PWHT-Technologie kann dazu beitragen, die Bruchz\u00e4higkeit zu verringern, indem sie die Bildung von nadelf\u00f6rmigem Martensit anstelle von Korngrenzenferrit f\u00f6rdert und so die Plastizit\u00e4t im Schwei\u00dfgut deutlich verringert und die Erm\u00fcdungsfestigkeit der Strukturen erh\u00f6ht.<\/p>\n
Durch die Befolgung bew\u00e4hrter Verfahren, die auf dem Material und der Festigkeit der zu schwei\u00dfenden Werkstoffe basieren, k\u00f6nnen PWHT-Verfahren so zugeschnitten werden, dass der Spannungsabbau maximiert wird. Dazu geh\u00f6ren die Auswahl einer effektiven W\u00e4rmebehandlungsmethode mit geeigneten Erw\u00e4rmungs- und Abk\u00fchlungsraten und die Verwendung geeigneter Ger\u00e4te und Anlagen, die \u00dcberwachung der Temperatur, die Einhaltung einer akzeptablen Schwei\u00dftemperatur w\u00e4hrend des Schwei\u00dfprozesses sowie die Einf\u00fchrung von Qualit\u00e4tskontrollma\u00dfnahmen zur Einhaltung von Qualit\u00e4tsstandards.<\/p>\n
Unabh\u00e4ngig von Ihrem Projekt - Druckbeh\u00e4lter, Pipelines oder Komponenten f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt - ist die PWHT eine bew\u00e4hrte Technik zur Erh\u00f6hung der Haltbarkeit von Schwei\u00dfverbindungen durch Abbau von Eigenspannungen und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. In korrosiven Umgebungen wird auch das Risiko der Spannungsrisskorrosion verringert, indem Eigenspannungen abgebaut werden, bevor sie umverteilt werden, wodurch transgranulare Risse verhindert werden. Bei richtiger Anwendung werden auch Eigenspannungen abgebaut, um das Auftreten von Spannungsrisskorrosion zu verhindern, so dass Spannungsrisskorrosion letztlich seltener auftritt.<\/p>\n
Die PWHT erm\u00f6glicht Anlassen, Ausscheidungen oder Alterungseffekte, die die H\u00e4rte verringern und gleichzeitig die Duktilit\u00e4t und Bruchfestigkeit von Materialien im geschwei\u00dften Zustand erh\u00f6hen k\u00f6nnen. Fraktographie-Analysen an NiTi-Dr\u00e4hten zeigen, dass die W\u00e4rmebehandlung zu glatteren Bruchfl\u00e4chen f\u00fchrt als bei ungeschwei\u00dften Dr\u00e4hten - ohne Flussmuster.<\/p>\n
Es ist zu beachten, dass eine unsachgem\u00e4\u00dfe W\u00e4rmebehandlung die Zugfestigkeit, Kriechfestigkeit und Kerbschlagz\u00e4higkeit von Schwei\u00dfn\u00e4hten erheblich herabsetzen und ihre Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Wasserstoffrisse erh\u00f6hen kann. Daher darf die PWHT nur nach einem festgelegten Verfahren mit definierten Erw\u00e4rmungs- und Abk\u00fchlungsraten, Temperaturbereichen und -dauern durchgef\u00fchrt werden.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen, kurz PWHT, reduziert und verteilt die durch das Schwei\u00dfen eingebrachten Eigenspannungen und sorgt gleichzeitig daf\u00fcr, dass in bestimmten Werkstoffen Anlassen, Ausscheidungen und Alterungsprozesse stattfinden. Diese Ver\u00e4nderungen in der chemischen Zusammensetzung des Materials tragen dazu bei, Eigenspannungen zu verringern und die Festigkeit zu erh\u00f6hen, wodurch letztlich die Spannungen bei Schwei\u00dfprozessen und Materialien, die ... <\/p>\n