Ein Überblick wird gegeben über geeignete Zusatzwerkstoffe zum Schweißen supermartensitischer nichtrostender Stähle für Pipelines im Offshore-Einsatz in der Erdöl- und Erdgasindustrie. Der Überblick umfaßt zwei Auswahlansätze für diese Zusatzwerkstoffe: den Einsatz von Duplex- und Superduplexstählen und das Erreichen festigkeitsangepaßter Schweißgutzusammensetzungen. Die untersuchten Grundwerkstoffe gehören zur UNS-S41425-Gruppe und zu den Stählen mit einem extra niedrigen C-Gehalt von unter 0,01 %. Als Zusatzwerkstoff für den ersten Ansatz werden ein 22Cr-Duplexstahl und ein 25Cr-Superduplexstahl erfaßt. Die Streckgrenzen (SGs) des 25Cr-Stahls liegen bei Raumtemperatur um ungefähr 100 MPa bis 120 MPa höher als die des 22Cr-Stahls. Zusätzlich zeigt der 22Cr-Stahl beim Schweißen (Stumpfnaht, Wolfram-Inertgas-Schweißen) des supermartensitischen 13C-Rohrstahls einen Rückgang der SG im Schweißgut um etwa 120 Grad C beim Übergang von der Raumtemperatur auf 100 Grad C (Betriebstemperaturen). Die geforderte SG von 500 MPa bei 100 Grad C wird nicht mehr erreicht, so daß der höherfeste 25Cr-Stahl eingesetzt werden muß. Dieser erreicht unter ähnlichen Bedingungen im Schweißgut eine SG von 621 MPa bei 140 Grad C. Die Charpy-Spitzkerbschlagzähigkeit (SKSZ) beträgt an der Schweißzentrallinie 185 J bei - 30 Grad C. Beim Unterpulverschweißen mit dem 25Cr-Stahl betragen die SG bei 140 Grad C im Schweißgut und die SKSZ bei -30 Grad C an der Zentrallinie 606 MPa bzw. 70 J. Das gepulste Metall-Schutzgas-Schweißen liefert im Schweißgut nach dem Nachwärmen (650 Grad C, 5 min) eine SG von 720 MPa und eine SKSZ 2 mm neben der Schmelzlinie von 241 J bei -30 Grad C. Die Festigkeitsanpassung wird über die Zusammensetzung des Zusatzwerkstoffs und des Schutzgases und über das Schweißverfahren realisiert. Optimal sind ein Cr-Äquivalent (% Cr + 4,2 % Mo + 4,5 % Nb + 7,2 % Ti) von 22 bis 25, ein Zusatz von 2,5 % CO2 zum Ar für Fülldrahtelektroden und reines Ar für Nacktdrahtelektroden sowie eine Nachwärmebehandlung bei 600 Grad C bis 700 Grad C. Das optimale Schweißverfahren hängt vom Zusatzwerkstoff ab. (Görges, U.)


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    Title :

    Welding consumables for supermartensitic stainless steels


    Additional title:

    Zusatzwerkstoffe zum Schweißen von supermartensitischen nichtrostenden Stählen


    Contributors:
    Gough, P.C. (author) / Farrar, J.C.M. (author) / Zhang, Z. (author)


    Publication date :

    1999


    Size :

    12 Seiten, 4 Bilder, 9 Tabellen, 19 Quellen



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    English





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