Die nichtrostenden Duplexstähle haben sich durch ihre herausragende Beständigkeit gegen Salzwasser als geeigneter Werkstoff für die Rohrleitungen in der Offshoreförderung bewährt. Das notwendige 50/50 Verhältnis von Austenit zu Ferrit im Mikrogefüge der Duplexstähle wird beim Schweißen durch die hohen Abkühlungsgeschwindigkeiten nur schwer erreicht. Der geringe Austenitgehalt kann zur Stickstoffübersättigung und damit zur Chromnitridbildung führen, durch die das Lochkorrosionspotential verringert wird. Anderseits kann Stickstoff selbst verwendet werden, um den notwendigen Austenitgehalt zu erreichen, da es als Austenitbildner wie das Legierungselement Nickel wirkt. Dabei gilt für die Stickstoffaufnahme nicht das Sievert'sche Gesetz. Dieses gilt für molekularen Stickstoff, im Lichtbogen werden die Stickstoffmoleküle zu Atomen dissoziert. Untersucht wurde der Einfluß des Schutzgasdruckes und des Partialdruckes des Stickstoffes auf den Austenitgehalt der Duplexstähle beim WIG-Schweißen von Schweißpunkten. Der Schweißstrom betrug 130 A. Der Lichtbogen wirkte 20, 40, 60, 80 und 100 s auf die Oberfläche des Duplexstahles ein. Als Schutzgas wurde Argon mit einem Druck von 4, 20 und 40 bar sowie einem Partialdruck des Stickstoffes von 0 bis 240 mbar, 0 bis 1200 mbar und 0 bis 2400 mbar verwendet. In Abhängigkeit vom Partialdruck des Stickstoffes und der Betriebsdauer des Lichtbogens wurden maximal 0,28, 0,30 und 0,4 % Stickstoff im Schweißgut erreicht. Damit lagen die Stickstoffgehalte, besonders bei dem niedrigen Schutzgasdruck von 4 bar, deutlich über den nach dem Sievert'schen Gesetz für molekularen Stickstoff gültigen Werten. Der Stickstoffgehalt konnte bei 4 bar durch eine gezielte Sauerstoffverunreinigung von 250 ppm nochmals erheblich gesteigert werden. Der Austenitgehalt des Mikrogefüges der Schweißpunkte konnte in Abhängigkeit vom Partialdruck des Stickstoffes und dem Gesamtdruck des Schutzgases zwischen 0 und 80 % variiert werden. Ein Stickstoffzusatz von 4 vol-% war selbst bei dem geringsten Schutzgasdruck von 4 bar für das Erreichen von 50 % Austenit ausreichend.(Albrecht,M.)
Nitrogen control in hyperbaric welding of duplex stainless steel
Stickstoffkontrolle beim Schweißen von nichtrostendem Duplexstahl unter Überdruck
Welding in the World ; 39 , 3 ; 154-161
1997
8 Seiten, 8 Bilder, 3 Tabellen, 14 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
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