In vielen Rohrleitungsvorschriften wird die Bruchz\u00e4higkeit von Schwei\u00dfn\u00e4hten als Grundlage f\u00fcr den Verzicht auf eine \u00f6rtliche W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen herangezogen; diese Methode gilt jedoch nicht immer f\u00fcr alle Werkstoffe oder Anwendungen.<\/p>\n
Die Anforderungen an die Druckwasserh\u00e4rtung von Werkstoffen f\u00fcr Energierohrleitungen basieren im Allgemeinen auf der niedrigeren kritischen Umwandlungstemperatur des Grundmetalls.<\/p>\n
Die Schwei\u00dfbarkeit von Schwei\u00dfverbindungen h\u00e4ngt von verschiedenen Faktoren ab, u. a. von der Geometrie, der Wiederbeanspruchung, den Vorw\u00e4rm- und Zwischenlagentemperaturen sowie der Stromdichte. Dar\u00fcber hinaus beeinflussen auch kohlenstoffarme Werkstoffe wie AISI P-4 oder P-5A die Schwei\u00dfbarkeit; auch die H\u00e4rtbarkeit kann sich auswirken, ebenso wie das Potenzial f\u00fcr wasserstoffverz\u00f6gerte Rissbildung.<\/p>\n
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT) dient der Verbesserung der Kerbschlagz\u00e4higkeit durch den Abbau von Eigenspannungen und die Entspannung bereits vorhandener Werkst\u00fcckspannungen, die durch Herstellungs-, Schwei\u00df- und Schneidprozesse verursacht wurden. PWHT-Prozesse dauern in der Regel eine Stunde pro 25 mm Dicke bei einer Temperatur von 600 Grad Celsius.<\/p>\n
Die Anforderungen an die Druckwasserh\u00e4rtung werden in der Regel durch Schwei\u00dfbarkeitskriterien bestimmt, und die Fertigungsvorschriften enthalten detaillierte Anforderungen an die lokale Druckwasserh\u00e4rtung. Ein erheblicher Teil dieser Vorschriften konzentriert sich auf die Anforderungen an die Dickenbegrenzung - eine Annahme, die darauf beruht, dass ein Spr\u00f6dbruch ohne PWHT wahrscheinlicher ist als mit PWHT. Diese Annahme wurde jedoch durch bruchmechanische Analysen in Frage gestellt; insbesondere der Vergleich von Master-Kurven f\u00fcr Rundstumpfschwei\u00dfn\u00e4hte in Stahlrohren hat diese Schlussfolgerung gezeigt und die derzeitigen PWHT-Dickenbegrenzungen in einigen Fertigungsvorschriften als zu restriktiv eingestuft.<\/p>\n
Das Vorw\u00e4rmen von St\u00e4hlen vor dem Schwei\u00dfen ist unerl\u00e4sslich, um Schwei\u00df- und Eigenspannungen zu minimieren, je nach Dicke der Schwei\u00dfnaht und Legierungsgehalt. Zur genauen \u00dcberwachung dieser Temperaturen sollten Temperaturmessstifte oder Thermoelement-Pyrometer verwendet werden.<\/p>\n
Das Vorw\u00e4rmen verringert den kritischen Geschwindigkeitsgradienten f\u00fcr ein bestimmtes \u00c4quivalenzverh\u00e4ltnis und erh\u00f6ht die laminare Flammengeschwindigkeit, wodurch stabilere Lichtb\u00f6gen mit weniger Spritzern entstehen. (Abb. 20).<\/p>\n
Das Vorw\u00e4rmen wird eingesetzt, um die H\u00e4rte des Schwei\u00dfguts und der W\u00e4rmeeinflusszone (WEZ) von Kohlenstoff- und niedrig legierten St\u00e4hlen zu erh\u00f6hen, indem die Abk\u00fchlungsgeschwindigkeit verlangsamt wird. Dadurch werden Defekte wie Porosit\u00e4t und Hohlr\u00e4ume in der WEZ verringert, die mechanischen Eigenschaften verbessert und das Risiko der Wasserstoffverspr\u00f6dung (auch als verz\u00f6gerte oder Unterwulstrissbildung bezeichnet) in Kohlenstoff- und niedrig legierten St\u00e4hlen sowie in austenitischen, rostfreien St\u00e4hlen mit hohem Nickelgehalt wie Typ 347\/Incoloy 825 verringert.<\/p>\n
Vorw\u00e4rm- und Zwischenlagentemperatursenkungen k\u00f6nnen dazu beitragen, die Schwei\u00dfnahtdicke ohne W\u00e4rmenachbehandlung (PWHT) zu erh\u00f6hen, insbesondere bei Schwei\u00dfn\u00e4hten, die hohen Druck aushalten, wie Stumpf-, Muffen- und Kehln\u00e4hte an Gewindeverbindungen und Stutzenanschl\u00fcssen. Auf der Grundlage der E2G-Studien zum Spr\u00f6dbruch w\u00fcrde die Abschaffung der obligatorischen PWHT f\u00fcr niedrig legierte, druckgeschwei\u00dfte Teile gem\u00e4\u00df ASME B31.3 die Z\u00e4higkeit der Schwei\u00dfn\u00e4hte verringern und gleichzeitig das Risiko von Spr\u00f6dbr\u00fcchen erh\u00f6hen.<\/p>\n
Die W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (Post Weld Heat Treatment, PWHT) ist ein wirksames Mittel, um sch\u00e4dliche Eigenspannungen in geschwei\u00dften Bauteilen wie Druckbeh\u00e4ltern und Rohren zu beseitigen und gleichzeitig ihre Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Umweltbedingungen zu verringern, die zu Rissbildung oder Spr\u00f6dbruch f\u00fchren. Um die Unversehrtheit der hergestellten Schwei\u00dfteile zu gew\u00e4hrleisten, sollte stets auf die Einhaltung der Vorschriften geachtet werden.<\/p>\n
PWHT-Verfahren sind in der Regel f\u00fcr Schwei\u00dfn\u00e4hte aus Kohlenstoffstahl erforderlich, deren Dicke einen vordefinierten Schwellenwert \u00fcberschreitet, um sie vor wasserstoffverz\u00f6gertem Bruch und anderen Spannungskorrosionsph\u00e4nomenen, einschlie\u00dflich wasserstoffverz\u00f6gertem Bruch, zu sch\u00fctzen. Die PWHT umfasst Erw\u00e4rmungs-, Abk\u00fchlungs- und Eintauchbedingungen, die sich auf die Eigenschaften des Schwei\u00dfmaterials auswirken - \u00fcberm\u00e4\u00dfige oder l\u00e4ngere Eintauchzeiten k\u00f6nnen zu Entkohlung, Verspr\u00f6dung oder Verspr\u00f6dung f\u00fchren, was sich negativ auf die Zugfestigkeit, Kriechfestigkeit oder Kerbz\u00e4higkeit auswirkt.<\/p>\n
Die Anforderungen an die Druckwasserh\u00e4rte f\u00fcr Kohlenstoffst\u00e4hle variieren je nach Dicke und Durchmesser in den verschiedenen Herstellungs- und Reparaturvorschriften, wobei die Abweichungen m\u00f6glicherweise auf unterschiedliche Interpretationen der technischen Datenbank oder auf sich im Laufe der Zeit entwickelnde Herstellungs-\/Schwei\u00dfverfahren zur\u00fcckzuf\u00fchren sind. Die aktuellen ASME BP&V-Codes erlauben Ausnahmen von der PWHT-Pr\u00fcfung f\u00fcr Materialien mit einer Dicke von bis zu 5\/8 Zoll, die im Nuklearbereich verwendet werden. Diese Ausnahmen beruhen auf Annahmen wie z. B. der erh\u00f6hten Schwei\u00dfbarkeit von d\u00fcnnwandigen Materialien mit gro\u00dfem Durchmesser, deren inh\u00e4renten Bruchz\u00e4higkeitseigenschaften, die ausreichend sind, um einen Bruch mit geringer Energie zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n
Die PWHT-Verfahren m\u00fcssen speziell auf jedes Bauteil zugeschnitten sein, wobei die Temperaturen von der Dicke abh\u00e4ngen; ASME VII gilt f\u00fcr Dicken \u00fcber 19 mm, w\u00e4hrend BS EN 13445 und BSPD 5500 f\u00fcr Dicken ab 35 mm gelten. Die Abk\u00fchlungsraten h\u00e4ngen ebenfalls von der Dicke ab; eine Stunde pro 25 mm Dicke und eine Abk\u00fchlung mit ruhender Luft ist unter 800 Grad Celsius zul\u00e4ssig. Bei der PWHT werden in der Regel entweder fest installierte \u00d6fen oder tragbare \u00d6fen auf Fahrgestellen f\u00fcr gro\u00dfe, unhandliche Teile verwendet.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Viele Rohrleitungsvorschriften verwenden die Bruchz\u00e4higkeit von Schwei\u00dfn\u00e4hten als Grundlage f\u00fcr den Verzicht auf eine lokale W\u00e4rmebehandlung nach dem Schwei\u00dfen (PWHT); diese Methode gilt jedoch nicht immer f\u00fcr alle Werkstoffe oder Anwendungen. Die PWHT-Anforderungen f\u00fcr Energierohrwerkstoffe basieren im Allgemeinen auf der niedrigeren kritischen Umwandlungstemperatur des Grundmetalls. Schwei\u00dfverfahren Die Schwei\u00dfbarkeit von Schwei\u00dfverbindungen h\u00e4ngt ... <\/p>\n