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Das Umwandlungsverhalten der Stahle in der WarmeeinfluBzone bedingt
beim SchweiBen eine Veranderung der mechanischen Eigenschaften des
Grundwerkstoffs. Es wurde das Umwandlungs- verhalten von drei
mikrolegierten Feinkornbaustahlen, einem perlitfreien
thermomechanisch behandelten MnMoNb-Baustahl, dem Stahl St E 47 und
dem Stahl St 52-3 unter schweiBpraxis- nahen
Austenitisierungsbedingungen aufgestellt. Dazu war die Kenntnis der
thermischen Vorgange in der WEZ n6tig, welche anhand von
SchweiBtemperaturzyklen dargestellt werden. Das
Umwandlungsverhalten der Stahle wird fUr die Grobkornzone 0 0 (1350
e Spitzentemperatur) und die Feinkornzone (1000 e) in SchweiB-ZTU-
und KUhlzeit-Temperatur-Umwandlungsschau- bildern angegeben. Die
Umwandlungsfahigkeit der Stahle in 0 0 der gesamten WEZ (Bereich
mit 1000 e - l400 e Maximaltem- peratur) wird durch
Spitzentemperatur-AbkUhlzeit-Diagramme dargestellt. Die Ergebnisse
zeigen, daB alle mikrolegierten Versuchsstah- le in der WEZ beim
SchweiBen mit kleinen und mittleren warme- einbringen d.h. kurzen
AbkUhlzeiten insbesondere in relativ verformungsfahiges
martensitisch-bainitisches GefUge umwan- deln. Das
verformungsarmste Glied der WarmeeinfluBzone einer SchweiB- naht
bestimmt die Gesamteigenschaften einer SchweiBverbindung. Beim
SchweiBeneiner Lage entsteht in der Oberhitzungszone der WEZ
grobkBrniges verformungsarmes GefUge. Durch die weiteren Lagen
werden die GrobkorngefUge der WEZ umgek6rnt und ange- lassen. Die
Abhangigkeit der mechanischen Eigenschaften der Oberhitzungszone
von der Lagenzahl wurde deshalb an ein- und
mehrlagenschweiBsimulierten Kleinproben der Feinkornbaustahle St E
47, St 52-3, St E 70 und eines thermomechanisch behan- delten
perlitfreien MnMoNb-Baustahls untersucht. Die Ergebnisse der
Kerbschlagzahigkeitsuntersuchungen zeigen, daB sich die durch die
erste Lage stark verminderten Verfor- mungskennwerte mit
zunehmender Lagenzahl verbessern und sogar die der Grundwerkstoffe
erreichen k6nnen.
Das AbbrennstumpfschweiBen gestattet die Verbindung von Werk-
stoffprofilen, auch bei relativ groBen Querschnittsflchen, in
kurzer Zeit. Es entsteht eine artgleiche Verbindung ohne Verwen-
dung von Zusatzwerkstoffen. Dadurch kann das Verfahren vorteil-
haft in kontinuierlich arbeitenden FertigungsstraBen eingesetzt
werden. Das geschieht z. B. in der Kalt- und Warmbanderzeugung
sowie bei der Draht- und Rohrproduktion. Durch die Art des Ab-
brennstumpfschweiBens bedingt, treten aufgrund metallurgischer
Reaktionen in der Verbindungszone Entmischungsvorgange auf.
Hierdurch konnen insbesondere die Verformungseigenschaften we-
sentlich verschlechtert werden. Neben den Eigenschaften dieser
SchweiBzone dUrfte die Verformbarkeit der gesamten SchweiBver-
bindung auch noch von den Eigenschaften der warmebeeinfluBten Zone
(wbZ.) abhangen, die durch den vorgegebenen Temperaturzyk- Ius,
infolge von Kornvergroberung und Ausscheidungsvorgngen, be- dingt
sind. Urn optimale Eigenschaften der abbrennstumpfgeschweiB- ten
Verbindung zu erzielen, mUssen daher sowohl der EinfluB von
Begleitelementen auf die SchweiBnaht und auf die GefUgeausbil- dung
der wbZ., als auch der EinfluB der SchweiBparameter auf die
SchweiBverbindung untersucht werden. Hierbei ist ebenfalls zu
UberprUfen, wie die Verschlechterung der Eigenschaften der SchweiB-
verbindung (Entmischungsvorgange, Grobkornbildung in der wbZ.)
aurch eine nachtragliche Homogenisierung rUckgangig gemacht wer-
den kann. Aufgabe vorliegender Forschungsarbeit war es, bei
konstanten SchweiBbedingungen und gleichbleibenden Blechstarken,
den Ein- fluB von geringen Unterschieden an Legierungs- und
Begleitelemen- ten bei gleichbleibender Grundanalyse des Baustahles
FG 29 auf die Zahigkeitseigenschaften der in der SchweiBverbindung
auftre- tenden Zonen zu untersuchen und einen Beitrag zu erbringen,
die Eigenschaften der nichtwarmebehandelten SchweiBverbindung zu
ver- bessern.
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