Handbuch des Unterpulverschweißens

Teil III:

Draht/Pulver-Kombinationen für Stähle -

Schweißergebnisse - Schweißparameter

von Ing. (grad.) P. Müller

und Prof. Dr.-Ing. L. Wolff

DEUTSCHER VERLAG FÜR SCHWEISSTECHNIK (DVS) GMBH DÜSSELDORF 1978

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

1 Allgemeines 1 Maßgebende Einflußgrößen zur Erreichung günstiger Ergebnisse 1 Schweißeignung der Stähle 1

2 Allgemeine Baustähle 3 Allgemeines 3 Beispiele von UP-Schweißungen an Stählen nach DIN 17100 3

3 Schiffbaustähle 11

4 Feinkornbaustähle 21 Einleitung 21 Eigenschaften der Feinkornbaustähle 21 Zu beachtende Faktoren, um gute Zähigkeitswerte beim UP-Schweißen zu erreichen 26 Einfluß der UP-Schweißpulver 27 Feuchtigkeitsempfindlichkeit (Hygroskopie) 27 Chemische Charakteristik, die von Einfluß ist auf den Basizitätsgrad 31 Zu- und Abbrände der einzelnen UP-Schweißpulver 33 Einflüsse durch die Schweißparameter 42 Einflüsse durch den Aufschmelzgrad und die Raupenform 46 UP-Mehrlagenschweißen 46 Lage-Gegenlage-Schweißen 48 UP-Raupenformen 49 Das neue Modell für hohe Kerbschlagarbeitswerte 50 Wärmeverfahren -Wärmeführung 58 Vorwärmen 58 Wärmenachbehandlung 65 Wärmeeinbringung-Streckenenergie 68 Drahtelektroden-Pulver-Kombinationenfürdieeinzelnen Feinkornbaustähle 72 Zusammenfassung 80

5 Kaltzähe Stähle 86 Einführung 86 Eigenschaften der unlegierten kaltzähen Stähle und Empfehlungen von Drahtelektroden-Pulver-Kombinationen 86 Eigenschaften der niedriglegierten kaltzähen Stähle und Entwicklungen von Drahtelektroden-Pulver-Kombinationen 88 Eigenschaften des 2 %igen Nickel-Schweißgutes 93 Anwendungsbeispiele 97 Der9%ige Nickelstahl 102

6 Warmfeste Stähle 113 Einführung 113 UP-Schweißen der einzelnen warmfesten Stähle 115

Die unlegierten Stähle nach DIN 17155 (Kesselbleche) HI, H II, H IM und H IV 115 Die legierten Stähle nach DIN 17155 (Kesselbleche) 17Mn4,19Mn5,15Mo3und13CrMo44 116 ЮСгМоЭЮ 121 Warmfeste Baustähle 130 20 MnMoNi 55 133 WB36 133 Welmonil43 135 22 NiMoCr37 136 11NiMoV53 142 X20CrMoV121 144

7 Druckwasserstoff beständige Stähle 150 Allgemeines 150 24CrMo10 150 25 CrMo 4 152 10CrMo11 152 17CrMoV10 153 12 CrMo 195 154 X12 CrMo 7 und X12 CrMo 91 154 X20CrMoV121 155

8 Nichtrostende Stähle 157 Einleitung 157 Einteilung der nichtrostenden Stähle 157 Die ferritischen korrosionsbeständigen Stähle 159 Allgemeines 159 Schweißpulver 159 Schweißparameter 161 Wärmeführungen 162 Schweißzusätze 162 Anwendungen 163 Die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle 167 UP-Schweißpulver 167 Allgemeines 167 Schlackenlöslichkeit 167 Analysenstabilität 168 Heißrissigkeit 171 Schweißpulver 174 Schweißparameter 175 Einfluß der Schweißparameter auf die chemische Zusammensetzung des Schweißgutes 175 Einfluß der Schweißparameter auf den Ferritgehalt des Schweißgutes 176 Einfluß der Schweißparameter auf die Nahtgeometrie 178 Wärmeführungen 181 Anwendungen 184 Grundwerkstoffe 184 Dünn- und Mittelblechschweißen 186 UP-Dickblechschweißen 190 Wirtschaftlichkeit 197

9 Verschiedene Stähle 204

9.1 Rohrstähle 204 Allgemeines 204 Rohrfertigungen für Erdöl- und Erdgasleitungen 205 Werkstoffeigenschaften 205 Schweißeignung 205 Montageschweißbarkeit 207 Vergütung 208 Schweißtechnologische Eigenschaften und Ergebnisse 208 DruckrohrleitungenfürWasserkraftanlagen 217 Herstellung von Wendelnahtrohren für Erdölleitungen 217 Gasdichte Rohrwände 222 Allgemeines 222 Grundlagen des UP-Schweißens der Rohrwand 224 Vorschriften 226 Herstellung dergasdichten Rohrwände 226

9.2 Wetterfeste Stähle 233

9.3 Alterungsbeständige Stähle nach DIN 17135 236

9.4 Stähle-beständig gegen interkristalline Spannungsrißkorrosion 237

9.5 Hochfeste Stähle 239

Allgemeines 239 Martensitaushärtbare Nickelstähle 239 Einleitung 239 Eigenschaften der martensitaushärtbaren Nickelstähle 239 Drahtelektroden 241 UP-Schweißpulver 241 Schweißtechnologie 242 Ergebnisse 243 StahlSAE4340 243 ХАВОЭО-NiCrMoV-legiert 245 VCL140-42CrMo4 249

9.6 Vollaustenitische Stähle 254 Einleitung 254 Vollaustenitische Stähle 255 Ursachen der Heißrißanfälligkeit 255 Drahtelektroden 259 UP-Schweißpulver 263 Schweißtechnologie 263 Anwendungen 263

9.7. Verbindung nichtartgleicher Stähle 271 Einleitung 271 Grundlagen 273 Anwendung des Schaeffler-Schaubildes 277

UP-Schweißverfahren und der Aufschmelzgrad 278 Fehlermöglichkeiten 280 Martensitbildung 280 Heißrisse 281 Kohlenstoffdiffusionsvorgänge 283 Versprödung und Ausscheidungen 284 Paarungen verschiedener Stähle 285

9.8 Plattierte Stähle 289