Der Einfluß von Al und Si auf die Eigenschaften der Wärmeeinflußzone (WEZ) unterpulvergeschweißter Zweilagennähte an Rohren mit einem großen Durchmesser wird untersucht. Die untersuchten Stähle (Klassen X60, X65, X80 und X100) sind C-arm und mikrolegiert. Es werden Schweißsimulationen und reale Schweißversuche durchgeführt. Insgesamt werden 60 bis 120 Proben durch Charpy-Kerbschlagversuche und Rißöffnungsversuche untersucht. Bei einem Al- und Si-freien X60-Stahl mit einem sehr geringen Nb-Gehalt tritt ab -10 Grad C eine starke Streuung der gemessenen absorbierbaren Schlagenergien (ASEs) auf. Die niedrigsten Werte bei -40 Grad C sind 20 J; die höchsten liegen bei 300 J. Bei einem mikrolegierten X100-Stahl (V, Nb, Ti) mit 0,08 % C, 1,9 % Mn und 0,18 % Mo liegen die unteren Werte der ASEs niedriger, wenn der Stahl Al und Si enthält als wenn er von diesen frei ist. Dieser Vorteil der Al- und Si-freien Stähle liegt aber nur bei Temperaturen oberhalb von -25 Grad C vor. Bei den oberen Werten sind diese Unterschiede aber bedeutender mit Vorteilen bei den Al- und Si-freien und den Si-freien, aber Al-haltigen Stählen. Deutliche Vorteile bezüglich der unteren ASE-Werte besitzen die Nb-freien Stähle gegenüber den Nb-haltigen. Obwohl die gemessenen ASEs und CTOD-Werte der WEZ einer 20 mm dicken Platte eines X80-Stahls bei den Al- und Si-freien Proben im oberen und unteren Bereich erkennbar besser sind, erlaubt doch die geringe Anzahl an Proben keine statistische Aussage. Es ist zu dem nicht klar, ob die besseren Werte auf die geringeren Al- und Si-Gehalte zurückzuführen sind oder auf den verminderte C-Gehalt (0,06 % im Vergleich zu 0,10 %). Keine der Proben zeigt eine Sprödbrucheinleitung bei niedriger Spannung. Dem Versagen durch instabiles Rißwachstum geht eine große Rißöffnung voraus. Die gewonnenen Ergebnisse deuten nur auf eine vergrößerte Wahrscheinlichkeit, daß die Al- und Si-freien Stähle die gestellten Anforderungen erfüllen werden. Um zu wirklichen Verbesserungen zu gelangen, sind weitere Untersuchungen erforderlich. (Görges, U.)
Properties of HAZ in two-pass submerged-arc welded large-diameter pipe
Eigenschaften der WEZ eines zweilagig UP-geschweißten Großrohrs
2000
14 Seiten, 14 Bilder, 4 Quellen
Conference paper
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