DVS-BERICHTE. Schweißen und Schneiden

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1 DVS-BERICHTE Schweißen und Schneiden

2 Schweißen und Schneiden 2006 Vorträge der gleichnamigen Großen Schweißtechnischen Tagung in Aachen vom 20. bis 22. September 2006 Veranstalter: DVS Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e. V., Düsseldorf

3 Inhaltsverzeichnis Vorwort Hochleistungsfügeverfahren (1) H. Staufer und M. Rührnößl, Wels/A Potenzial des LaserTandem-Hybridschweißens im Behälterbau...1 P. Bronnsack und P. Hoffmann, Erlangen Verfahrensfolge Laserstrahl-Wärmeleitungs- und Tiefschweißen im Apparatebau der Chemie- und Lebensmittelindustrie...6 P. Seyffarth und K. Müller, Rostock Nachrüstung existierender Schweißanlagen mit Hochleistungsfaserlasern für lange Nähte im Schiff- und Stahlbau...17 Hochleistungsfügeverfahren (2) P. Sovetchenko, M. Karpenko und H. Herold, Magdeburg Herstellen von Mehrblechverbindungen mit Hilfe der Hochleistungslasertechnik...22 D. Dirksen und R. Paschold, Solingen Varianten des Unterpulverschweißens Möglichkeiten der Steigerung der Abschmelzleistung und der Wirtschaftlichkeit...28 W. Rosenfeld, H. Cramer, München, B. Schellong und M. Schmidt, Bergisch-Gladbach Das Plasma-MSG-Verfahren in hoher Qualität schneller schweißen...32 Der Werkstattpraktiker G. Weilnhammer und G. Wackerbauer, München Mobile Bauteilmetallographie und mobile Härteprüfung eine schnelle Beurteilung auf Baustellen...39 K. Bautzmann, Willich, und U. Kästner, Leipzig Prüfung und Revision von hohen Bauwerken mittels Befahrtechnik...42 J. de Payrebrune, M. Heinemann und J.-U. Dietze, Flensburg Maßnahmen und erste Erfahrungen einer Seeschiffswerft bei der Verarbeitung dünner Bleche...45 D. Suchodoll, W. Lindenhoven, H. Küpper und V. Hartwig, Frechen Verschleißschutz im Braunkohlentagebau...50 Interessante fügetechnische Konstruktionen W. König, Deggendorf Herstellung des Plasmagefäßes für das W7-X Fusionsexperiment als fertigungstechnische Herausforderung...53

4 M. Bilau, Bad Bramstedt, und K.-H. Hesse, Duisburg Herstellung von dünnwandigen Metallgehäusen für biomaritime Anwendungen...58 S. Fleck und B. Seeger, Pforzheim Schweißtechnische Fertigung flexibler metallischer Leitungen für Treibstoffversorgungssysteme im Luft- und Raumfahrzeugbau...63 Grundwerkstoffe C. Bruns, J. Herrmann und J. Neubert, Halle/Saale Schweißen von hoch legierten Stahlgusswerkstoffen...69 E. Taban, E. Deleu, A. Dhooge, Ghent/B, and E. Kaluc, Kocaeli/TR Investigation on Mechanical and Microstructural Properties of Welded X2CrNi12 Ferritic Stainless Steel...74 M. Bogatsch und H.-J. Kaiser, Duisburg Schweißtechnische Verarbeitung von verschleißfesten Stählen...80 Schweißen im Stahlbau S. Keitel, Duisburg, J. Müglitz, Meerane, und J. Rojahn, Hannover Tendenzen im architektonischen Stahlbau Anforderungen und Aufgaben in der schweißtechnischen Fertigung...87 A. Jenicek und H. Cramer, München Durchschweißtechnik Erprobung einer wirtschaftlichen Fügetechnik für das Bauwesen...91 J. Gehrke, A. Rudolf, R. Bentfeld und W.-D. Kaiser, Dresden Korrosionsschutz von Stahlbauten nach DIN EN ISO R. Zwätz, Ratingen Inhalt und Auswirkungen der Änderung A1 zur DIN : Forschung und Entwicklung (1) M. Kusch, Chemnitz MSG-Schweißen mit gepulster Schutzgaszufuhr U. Dilthey, L. Stein, G. Wilms und K. Willms, Aachen Einsatzmöglichkeiten der Lichtbogensensorik zur Schweißkopfführung beim MIG-Schweißen von Aluminiumlegierungen J. Wilden, J. P. Bergmann, S. Reich, F. Veron, L. Möller, Ilmenau, und S. F. Goecke, Mündersbach Methoden und Strategien zum flussmittelfreien Fügen von Mischverbindungen durch Kombination der geregelten Lichtbogentechnik und der Lasertechnik Forschung und Entwicklung (2) H. Müller, Th. Schmidt, S. Wächter, J. Bliedtner, Jena, M. Göbel, J. Hildebrand und F. Werner, Weimar Glasschweißen Möglichkeiten durch den Einsatz von Laserstrahlen...126

5 F. Roland, Hamburg, G. Pethan, Papenburg, A. Dominguez, Puerto Real/E, J. Neubert, Halle, H. Staufer, Wels/A, C. Rasmussen, Kopenhagen/DK, J. O. Nokleby, Oslo/N, L. Mraz, Bratislava/SK, R. Ahlers, Bremen, C. Schmid, Hannover, O. Madsen, Aalborg, A. Sumpf und U. Jasnau, Rostock Mobile Laseranwendungen im Schiffbau von der Vision zur Realisierung U. Dilthey, K. Woeste und S. Olschok, Aachen LUPuS: Laser-Unterpulver Hybridschweißen Erfahrungen aus der Forschung Zusatz- und Hilfsstoffe R. Winkelmann, Senftenberg, und P. Baumgart, Neuenrade Magnesium Zusatzwerkstoffe und Verfahren für das thermische Fügen von Magnesium-Stahl-Verbindungen B. Schwarz, Köln Neues innovatives Drahtoberflächenkonzept für niedriglegierte MAG-Drahtelektroden für warmfeste und hochfeste Stähle R. Lahnsteiner, Landau/Isar Oberflächenanalysator für drahtförmige Schweißzusätze zum Schmelzschweißen B. Bouaifi und A. Gebert, Chemnitz Neuentwicklung und Verarbeitung von Schutzschichtwerkstoffen mit hoher Warmfestigkeit und Temperaturbeständigkeit Fügen im Fahrzeugbau H. Rudolf, S. Jüttner, Wolfsburg, L. Dorn, Berlin, und K. Koppe, Köthen Schweißen von Hohlprofilverbindungen Neues Anwendungspotential für das Widerstandspunktschweißen H. M. Klein, Duisburg Lehrgang Kfz-Reparatur: MIG-Löten an Kraftfahrzeugen J. K. Larsson, Göteborg/S Laserlöten Eine neue Technologie für kosmetische Fugen in PKW Rohbau Ausbildung und Qualifizierung W. Spitz und F. Moll, Duisburg Blended Learning: Moderne Lehrgangskonzepte für Schweißaufsichtspersonen H. J. M. Bodt, Voorschoten/NL Anwendung von EN ISO 3834 (ehemals EN 729) zur Beherrschung der Schweißtechnik aus der Sicht von Auftraggeber und Hersteller J. Mußmann, Düsseldorf DIN EN ISO Fordert die neue weltweite Norm über Aufgaben und Verantwortung der Schweißaufsicht mehr?...190

6 Anlagen-, Rohrleitungs- und Apparatebau W. Adam, Düsseldorf, W. Bendick, Duisburg, B. Hahn, Düsseldorf, H. Heuser und C. Jochum, Hamm Ausführung von Mischverbindungen neuartiger Kraftwerkstähle G. Seidel, Essen, und T. Gräb, Aachen Schweißen dickwandiger Komponenten aus modernen Hochtemperaturwerkstoffen für Dampfkraftwerke der neuesten Generation F. Neuwieser, München Aufbau und Inhalt von Betriebsanleitungen für Druckgeräte R. Eckrich, G. Ruf, P. Gröger und K.-H. Zahn, Ludwigshafen Schäden an geschweißten Bauteilen im Chemieanlagenbau - Ursachenanalyse und Abhilfemaßnahmen Ressourcen U. Reisgen, W. Behr, A. Cramer, S.-M. Groß, T. Koppitz, W. Mertens, J. Remmel, Jülich, und F.-J. Wetzel, München Die Hochtemperaturbrennstoffzelle eine fügetechnische Herausforderung Ch. Fritzsche, Salzgitter Stahl Entwicklungen und Potenziale eines bewährten Werkstoffs U. Rahlf, Rendsburg Fügetechnische Herausforderungen an On- und Offshore Windenergieanlagen Rückbau Fr.- W. Bach, G. Kremer und T. Rümenapp, Hannover Rückbau kerntechnischer Anlagen U. Köhler und D. Kehle, Cottbus Maßnahmen zur Vermeidung des Rückbaus von hochbeanspruchten Stahlbaugruppen an Tagebaugroßgeräten M. Linde, Lübeck Kalte Schnitte gegen den Terror Wasserstrahlschneiden im mobilen Einsatz an Sprengstoffen Schadensfälle D. Hosser, Braunschweig Brandfälle im Hochbau und Konsequenzen für den Brandschutz bei Stahlkonstruktionen N. Erles und N. Kray, Hamburg Schweißreparaturen auf Seeschiffen H. Großmann, Ismaning Streitgespräch: Wie weit können wir den Leichtbau aus Sicht der Unfallinstandsetzung treiben?...259

7 Fügen unter Extrembedingungen F. Palm, München Fügetechnik im Airbus A H. Wust, Aachen, P. Haller und G. Wiedemann, Dresden Schmelzen von Holz durch Laserstrahlung E. Wilczek, Immenstaad Stauflügel- oder Bodeneffektgeräte Prüftechnik T. Weinert, Halle/Saale Die Sichtprüfung immer noch ein Stiefkind in der Schweiß- und Prüftechnik? M. Warzawa, Stuttgart Endoskopie von Schweißnähten: Akzeptanzkriterien und wahrscheinliche Ursachen von Schweißfehlern an Edelstahlrohren für pharmazeutische Zwecke W. A. K. Deutsch, P. Schulte, M. Joswig und R. Kattwinkel, Wuppertal Automatisierte Ultraschallprüfung geschweißter Rohre Schienenfahrzeugbau H. Büttemeier, Minden Zulassung von Schweißzusätzen auf der Basis der neuen DIN EN Auswirkungen auf den Schienenfahrzeugbau M. Ullenboom, Krefeld MIG-Aluminium-Reparaturschweißung an Schienenfahrzeugen M. Kaßner, Salzgitter, und T. Welters, Braunschweig Festlegung der Schweißnahtqualität unter Berücksichtigung von Sicherheits- und Festigkeitsanforderungen A. Nordhausen, Eschweiler Untervergabe geschweißter Konstruktionen im Schienenfahrzeugbau Workshop Normung in der Schweißtechnik B. Schambach, Berlin Warum gibt es DIN-, EN- und ISO-Normen und welchen Stellenwert haben sie? R. Zwätz, Ratingen Was sind und welche Bedeutung haben datierte und undatierte Verweisungen? G. Krämer, Speyer Brauchen wir die vielen Definitionen und Begriffe in den Normen?...315

8 H. J. M. Bodt Global Relevance of Standards am Beispiel Schweißer- und Verfahrensprüfung J. Mährlein, Duisburg Sind die unterschiedlichen Arten von Regelwerken im bauaufsichtlichen Bereich eine Hilfe oder verwirren sie nur den Anwender? J. W. Mußmann, Meerbusch Mitgestaltungsmöglichkeit bei der Normungsarbeit Workshop Simulation G. Bürkner, Fernwald, U. Szieslo, Waldems, M. Schnick, J. Zschetzsche, U. Füssel, Dresden, und J. Zosel, Meinsberg Simulationsberechnete und strömungsmessungsunterstützte Schweißbrennerentwicklung M. Schnick, U. Füssel und J. Zschetzsche, Dresden Strömungsmessung und Simulation von Lichtbogen- und Plasmaprozessen A. Spille-Kohoff und P. Bartsch, Berlin CFD-basierte Schweißprozesssimulation A. Junk, C. Groth, Burgdorf, und C. Rother, Grafing Neue Entwicklungen zur Simulation von Verzug und Eigenspannungen beim Schweißen V. Ploshikhin, A. Prikhodovsky, A. Ströber, Bayreuth, und H.-W. Zoch, Bremen Rissfreies Schweißen durch numerische Simulation N. Doynov, R. Ossenbrink und V. Michailov, Cottbus Verbesserte Verzugsvorhersage beim Laserstrahlschweißen durch Implementierung eines Prozessmodells

9 Investigation on Mechanical and Microstructural Properties of Welded X2CrNi12 Ferritic Stainless Steel E. Taban, E. Deleu, A. Dhooge, Gent/B, and E. Kaluc, Kocaeli/TR Ferritic stainless steel type EN 10088: X2CrNi12 is known as a low cost stainless steel grade exhibiting good corrosion and abrasion resistance. Common applications for this type of stainless steel are bus frames and chassis, railway wagons for coal and iron ore, mining and mineral processing, etc The modern production routes allow fabricating this steel grade with a low carbon content (<0.015% C) and low impurity levels improving the weldability substantially. Regarding to these conditions, this 12Cr stainless steel becomes an attractive steel that could replace structural steel grades such as EN 10025: S355. In this paper, 12mm thick X2CrNi12 stainless steel plates were welded using SMAW, GMAW, SAW and LASER processes in order to investigate mechanical and microstructural properties respectively. Promising results have been obtained. Interesting correlations were found between microstructure (e.g. grain size) and impact toughness. 1 Introduction Stainless steels constitute a group of high alloy steels based on the Fe-Cr, Fe-Cr-C and Fe-Cr-Ni systems. These engineering materials have widely been used in a variety of industries and developed primarily to withstand especially corrosion. To be stainless, the steel must contain minimum 10.5 % wt. of chromium as this level of chromium allows the formation of a passive surface film that provides corrosion resistance [1-3]. Ferritic stainless steels, containing between 11 and 30% Cr, with only small amounts of austenite forming elements such as carbon, nitrogen and nickel are classified as such because of their predominant metallurgical ferrite phase, the same as iron at room temperature and body centered cubic crystal structure. Low chromium alloys have fair corrosion resistance and low cost fabricability. They have widely been used in automotive exhaust systems. As they have good corrosion resistance and lower cost compared to austenitic stainless steels, both the use of low and medium ferritic stainless steel grades and welding of these steels has received considerable interest for engineering applications [1, 4-6]. Originally, formerly developed 3Cr12 steel with 0.03% carbon level is used by several steel suppliers and it appears in ASTM A240 as UNS S41003 and in Europe as Material Number [7]. This ferritic stainless steel is known as a low cost stainless steel grade exhibiting good corrosion and abrasion resistance, but limited weldability and has been used especially by the automotive and agricultural industries [8]. Nowadays by the modern production facilities, steel manufacturers are able to fabricate the modified X2CrNi12 ferritic stainless steel as specified EN10088 with low carbon (<0.015C %) levels improving weldability and mechanical properties. Common applications of this modified steel are mining and mineral process, transport equipment, bus frames and chassis, railway wagons for coal and iron ore etc For the long term maintenance costs, this stainless steel requires less coating renewals offering a substantial economic and considerable environmental advantage. For other applications, when compared with higher alloyed stainless steels, the use of modified X2CrNi12 with improved weldability would be more economical [9, 10]. In this paper, mechanical and microstructural properties of shielded metal arc (SMAW), gas metal arc (GMAW), submerged arc (SAW) and LASER welded X12CrNi12 ferritic stainless steel have been investigated. Tensile and bend tests, microstructural investigation, hardness and charpy impact toughness tests were carried out to evaluate the welds on the basis of properties that have to attain proper levels. 2 Materials and experimental studies Typical chemical composition and transverse tensile properties of the 12 mm thick base metal is given in Table Welding of X2CrNi12 stainless steel Welding processes that have been applied to 12 mm thick modified X2CrNi12 stainless steel are; shielded metal arc welding (SMAW), gas metal arc welding (GMAW), submerged arc welding (SAW) and LASER welding. SMAW welds were produced with E309L type of electrodes of 2,5 mm to 5,0 mm diameter. V-shaped plate preparation with an opening angle of 60 was done. GMAW welds were produced with a solid ER309LSi wire of 1 mm diameter protected by a shielding gas- 63Ar/35He/2CO 2 using pulsed arc. The plate preparation consisted of a V-shape. SAW welds were produced with an ER309L wire of 2,4 mm diameter in combination with a basic agglomerated flux by using DC+ polarity. The V-shaped plate preparation was done and a ceramic strip was used as backing material. LASER welds were produced with a laser power of 13 kw in a 20 kw CO 2 laser without making use of any filler metal. Detailed parameters are given in Table DVS 240

10 Table 1. Chemical composition and tensile properties of X2CrNi12 base metal. Chemical composition in weight % (*) Values between square brackets are as specified in EN10088 C Si Mn P S Cr Ni N (ppm) 0,014 [ 0,030] 0,26 [ 1,00] 0,95 [ 1,50] 0,035 [ 0,04] 0,001 [ 0,015] 12,45 [10,5-12,5] 0,51 [0,30-1,00] Yield strength (MPa) Ultimate tensile strength (MPa) Strain at fracture (%) [ 300] Table 2. Welding details for X2CrNi12 ferritic stainless steel. Welding Process Welding position Consumable Type 111 PA (flat) SMAW (7-9passes) E309L-17 - Protection Plate preparation Welding parameters (V/A) 25,4-30,3 / V / GMAW PA (flat) 4passes ER309LSi 63Ar/35He/2CO2 V / 60 (2-4 mm root gap) 20,0-24,5 / Pulsed arc 121 SAW 751 LASER PA (flat) 2+5passes PA (flat) 1 pass - ER309L Flux OK V / 60 (3,5mm root gap / 1mm root face) He leading at 45 Square 25,2-29,2/ DC + 13kW laser power (20kW CO2 laser) 2.2 Tensile and bend tests The tranverse tensile test specimens have been taken and prepared from the welded plates, transverse to the weld seam. The tests have been carried out using a hydraulically controlled test machine at room temperature. Two cylindrical test samples from each weld, except laser weld, completely positioned at the weld metal, were also removed from the respective welds in longitudinal direction with 6 mm nominal diameter. Two face and two root bend test specimens from each weld were prepared from the welded plates. Detailed parameters are: nominal specimen width: 30 mm - mandrel diameter: 55 mm- bending angle: Microstructural investigation SMAW, GMAW, SAW and LASER welded joints of modified X2CrNi12 stainless steel were crosssectioned perpendicular to the welding direction for metallographic analyses. The specimens were prepared, polished and etched with Vilella s reagent at room temperature for about 25 s. They were visualized as macrographs and investigated as micrographs by light microscope. Vickers hardness measurements were carried out with reference to EN standard, over the two weld cross sections obtained from the welded plates, with 5 kgf test load at sub surface from the face and root side of each weld. 2.4 Notch impact toughness Several series of test samples were extracted from and transverse to each welds and notched at the weld metal centre (WMC) or the fusion line (FL) and at the heat affected zone- 2 mm away from the fusion line (FL+2mm) or 5 mm from the fusion line (FL+5mm). Testing was carried out at -20 C for the samples from the welded plates. According to the results of the welded joints and to investigate for a possible correlation between impact toughness and grain sizes of the welds, ASTM grain size numbers were measured on the existing macro sections at the thickness positions from sub-surface to mid-thickness. 3 Results and Discussion 3.1 Tensile and bend properties The transverse, full thickness tensile specimens that were extracted from the welded plates and tested at room temperature with a width at the prismatic section of 25 mm has shown an overmatch. In all cases, fracture of the welds occurred in the base metal. Splitting of the base metal was generally observed close to the fracture surfaces and parallel with the plate surface of all samples. None of the face and root bend samples that were prepared from each welded plate transverse to the weld seam, failed during bending revealing no defects. Transverse and cylindirical tensile test results are presented in Figure 1 and 2 respectively. DVS

11 Strength (N/mm 2 ) Fig. 1.- Transverse tensile results. Strength (N/mm 2 ) 600 (TT1) (TT2) SMAW SMAW GMAW GMAW Fig. 2.- Cylindrical weld metal tensile properties. 3.2 Microstructural properties SAW LASER SAW (R eh ) (R m ) After metallography preparation of SMAW, GMAW, SAW and LASER welded samples, they were visualized as macrographs and investigated by light optical microscope. Relevant macro and microphotographs are given in Figure 3 and Figure 4. The microstructural investigation has been carried out on the metallographic specimens of the joints using a light microscope with 200x magnification. The investigation of the weld was performed from base metal () across the heat affected zone () to weld metal (WM) respectively. The weld at the face side of SAW joints is wide and assymmetric though based on their plate preparation. As expected, the laser weld is very narrow with some lack of material at the weld which is mainly due to welding without filler metal. On the micrographs, adjacent to the fusion line, some grain coarsening at the heat affected zones () of the stainless steel was observed. As the grain size analyses have been done on the cross sections of welded joints, according to the results of impact test, the grain coarsening in the heat affected zones of the welded joints is affecting the impact test values. Hardness measurements carried out with 5kg load over the SMAW, GMAW, SAW and LASER weld cross sections are illustrated in Figure 5, 6, 7 and 8 respectively. Open symbols are valid for locations 0,7 mm above and below the line of indentations for the left and for locations 0,7 mm below and above the line of indentations for the right. WM Fig. 3.- Macro and microphotographs of, left side face and WM respectively from SAW welded sample. 76 DVS 240

12 WM Fig. 4.- Macro and microphotographs of, left side face and WM respectively from LASER welded sample HV5 Hardness Face Root HV5 Hardness Face Root u d WM Position [V9M1] WM d u u d WM Position [E9M1] WM d u Fig. 5.- HV5 hardness across the SMAW weld. Fig. 7.- HV5 hardness across the SAW weld HV5 Hardnes Face Root HV5 Hardnes Face Root u d WM Position [B9M1] WM d u u d WM Position [VM1] WM d u Fig. 6.- HV5 hardness across the GMAW weld. 3.3 Notch impact toughness Several notch impact test samples were extracted from each weld by notching at the weld metal centre (WMC) or the fusion line or at the heat affected zone 2 mm from the fusion line (FL+2mm) and at 5 mm from the fusion line (FL+5mm). Fig. 8.- HV5 hardness across the LASER weld. Charpy impact testing was carried out at -20 C. To investigate for a correlation between the impact toughness values and grain sizes of the welds, ASTM grain size numbers were measured on the existing macro sections at thickness positions from subsurface to mid-thickness. Similarly, heat affected zones located further away from the fusion line at the DVS

13 same thickness positions were taken into account. Due to the inclined fusion line, the positions are sampled in specimens notched at fusion line (FL), the heat affected zone at 2 mm (FL+2) and at 5 mm from the fusion line (FL+5). A summary of these examinations is given in Table 3 together with the respective toughness data. It is emphasised that fine grained microstructures have high ASTM grain size numbers (for instance between 7 and 10) while coarse grain microstructures are identified by small ASTM grain size numbers (for instance between 1 and 3). In general poor (individual) fusion line toughness corresponds with coarse grains (ASTM M10, 1 or 2). This can be confirmed referring to the article by Meyer and du Toit [8], ferrite grain size has a marked effect on the impact properties of. Ductile to brittle transition temperature (DBTT) results from the samples obtained through temperature-cycle simulation by Gooch and Ginn [11] indicate that DBTT of 12% Cr steel increases with the ferrite grain size. And with reference to Krauss [2], the factors which influence the ductile to brittle transition temperature of ferritic stainless steels are grain size, interstital carbon and nitrogen and the presence of various types of secondary phases. Thus fine grain size, low interstitial element contents and the elimination of second phases by proper heat treatment all enhance ductility and toughness. In accordance with the literature, a fine grain size helps to enhance toughness properties. 4 Conclusions The following conclusions of this research work have been determined. Ferritic stainless steel complying with EN10088:X2CrNi12 can be fabricated with a low level of carbon and impurities offering attractive mechanical properties fulfilling specifications for non alloy structural steel. In general, sound homogeneous welds can be made by shielded metal arc, gas metal arc, submerged arc and laser welding by means of highly alloyed AISI 309 type of consumables with reduced risk for hot and cold cracking. The hardness at the heat affected zone of the stainless steel can easily be limited to 300HV5. The weld metal in the present welds without exception was overmatched in tensile strength. Apparently, grain coarsening has no adverse influence on tensile properties nor on bend properties but the heat affected zone impact toughness for sub zero temperatures generally decreases. This depends on the amount of grain coarsened microstructures and eventual precipitates present along the notch. Although it is difficult because of the complexity of microstructures sampled by notches located at the fusion line or the heat affected zone, microscopic investigations have shown indeed for these superior welds that the grain coarsening could be restricted to microstructures with ASTM grain size numbers of 5 or higher. As the improved weldability of this stainless steel with controlled chemical composition and delivery condition has been demonstrated, leading to higher productivity during welding and its field of application will be largely extended. 5 Acknowledgements The authors would like to acknowledge for the help of all colleagues at the Belgian Welding Institute without which the present research could not be completed successfully. In addition, the support of IWT and the companies are very much appreciated and acknowledged for their contribution and technical support. Table 3. Correlation of notch impact toughness at -20 C and grain size on samples removed from welds. Welding process Notch position Impact toughness (J) (mean values) Max. grain size no. of microstructures Left Right SMAW FL FL+2mm or GMAW FL FL+2mm M10 2 and M10 SAW FL FL+2mm or LASER FL FL+2mm FL+5mm (straight line) 4 9 (straight line) DVS 240

14 References [1] Lippold, J.C. - Kotecki D.J: Welding Metallurgy and Weldability of Stainless Steels. New Jersey: John Wiley&Sons, 2005, p. 2. [2] Krauss, G: Steels: Heat Treatment and Processing Principles, USA, ASM International Materials Park, 1989, p [3] McGannon, H.E: The Making, Shaping and Treating of Steel, USA, United States Steel Corporation, 1971, p [4] Balmforth, M.C. - Lippold, J.C.: Welding Journal, 79 (12), 2000, p. 339s. [5] Davis, J.R.- Davis & Associates: ASM Specialty Handbook- Stainless Steels, USA, ASM International Materials Park, [6] Folkhard, E: Welding Metallurgy of Stainless Steels, Wien New York, Springer-Verlag, 1984, p.172. [7] Kotecki, D.J: Welding Journal, 84 (9), 2005, p.14. [8] Meyer, A.M., du Toit, M: Welding Journal, 80 (12), 2002, p. 275s. [9] Dhooge, A. - Deleu, E: Stainless Steel World 2005 Conference&Expo, Holland, 2005, p.160. [10] Dhooge, A. - Deleu, E: BIL/NIL Lassyposium, Belgium, 2005, Session 7. [11] Gooch, T.G. Ginn, B.J.: Welding Institute Members Report 373/1988, p DVS

15 Autorenverzeichnis Dipl.-Ing. W. Adam Böhler Thyssen Schweisstechnik Deutschland GmbH Düsseldorf R. Ahlers BALance Technology Consulting GmbH Bremen Prof. Dr.-Ing. Fr.-W. Bach Institut für Werkstoffkunde Hannover Dr.-Ing. P. Bartsch CFX Berlin Software Berlin Dipl.-Ing. K. Bautzmann Infracor GmbH Willich Dr.-Ing. W. Behr Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich Dr.-Ing. W. Bendick Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH Duisburg Dr. R. Bentfeld Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Dresden Dr.-Ing. J. P. Bergmann Technische Universität Ilmenau Ilmenau Dipl.-Ing. M. Bilau Driesen & Kern GmbH Bad Bramstedt Prof. Dr.-Ing. J. Bliedtner Fachhochschule Jena Jena Ing. H. J. M. Bodt Nederlands Instituut voor Lastechniek (NIL) Voorschoten/NL Dipl.-Ing. Bogatsch M. ThyssenKrupp Steel AG Duisburg Dr.-Ing. Bouaifi B. CeWOTec ggmbh Chemnitz Dipl.-Ing. Bronnsack P. ERLAS Erlanger Lasertechnik GmbH Erlangen Dr. Ing Bruns C. Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH Halle/Saale Dr. Bürkner G. TBi Industries GmbH Fernwald Dipl.-Ing. H. Büttemeier DB Systemtechnik, Verfahrenstechnik, Team Schweißtechnik (TZF 92) Minden A. Cramer Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich Dr.-Ing. H. Cramer SLV München, NL der GSI mbh München Ir. E. Deleu Research Center of the Belgian Welding Institute Ghent/B Dr. W. A. K. Deutsch KARL DEUTSCH Instruments, Sensors and Systems for NDT Wuppertal Prof. Ir. A. Dhooge Research Center of the Belgian Welding Institute Ghent/B Dipl.-Ing. J.-U. Dietze Flensburger Schiffbaugesellschaft mbh & Co KG Flensburg Prof. Dr.-Ing. U. Dilthey Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen Aachen Dipl.-Ing. D. Dirksen ESAB GmbH Solingen Dipl.-Ing. A. Dominguez NAVANTIA Werft Puerto Real/E Prof. Dr.-Ing. L. Dorn TU Berlin Berlin Dr.-Ing. N. Doynov BTU Cottbus Lehrstuhl Fügetechnik Cottbus Dr.-Ing. R. Eckrich BASF AG Ludwigshafen Dipl.-Ing. N. G. Erles Germanischer Lloyd AG Hamburg Dipl.-Ing. S. Fleck Witzenmann GmbH Pforzheim Dr.-Ing. C. Fritzsche Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH Salzgitter Prof. Dr.-Ing. U. Füssel Institut für Produktionstechnik, Technische Universität Dresden Dresden Dipl.-Ing. A. Gebert CeWOTec ggmbh Chemnitz Dr.-Ing. J. Gehrke Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Dresden Dipl.-Ing. M. Göbel Bauhaus-Universität Weimar Weimar Dipl.-Ing. S. F. Goecke EWM HIGHTEC WELDING GmbH Mündersbach Dr.-Ing. Th. Gräb Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen Aachen Dr.-Ing. P. Gröger BASF Aktiengesellschaft Ludwigshafen Dr. rer. nat. S.-M. Groß Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich 356 DVS 240

16 Dr.-Ing. H. Großmann Allianz Zentrum für Technik Ismaning Dipl.-Ing. C. Groth CAD-FEM GmbH Burgdorf Dipl.-Ing. B. Hahn Vallourec & Mannesmann Deutschland GmbH Düsseldorf Prof. Dr.-Ing. P. Haller Technische Universität Dresden Dresden V. Hartwig RWE Power AG Frechen Dipl.-Ing. M. Heinemann Flensburger Schiffbaugesellschaft mbh & Co KG Flensburg Prof. Dr.-Ing. H. Herold Institut für Werkstoff- und Fügetechnik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg J. Herrmann Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH Halle/Saale Dipl.-Ing. K. Hesse SLV Duisburg, NL der GSI mbh Duisburg Dr.-Ing. H. Heuser Böhler Thyssen Schweißtechnik Deutschland GmbH Hamm Dipl.-Ing. J. Hildebrand Bauhaus-Universität Weimar Weimar Dr.-Ing. P. Hoffmann ERLAS Erlanger Lasertechnik GmbH Erlangen Prof. Dr.-Ing. D. Hosser Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (ib) Braunschweig Dipl.-Ing. U. Jasnau SLV Mecklenburg-Vorpommern Rostock Dipl.-Ing A. Jenicek SLV München, NL der GSI mbh München Dr. rer. nat. C. Jochum Böhler Thyssen Schweißtechnik Deutschland GmbH Hamm Dipl.-Ing. M. Joswig KARL DEUTSCH Instruments, Sensors and Systems for NDT Wuppertal A. Junk CAD-FEM GmbH Burgdorf Dr.-Ing. S. Jüttner Volkswagen AG Wolfsburg Dr. rer. nat. H.-J. Kaiser ThyssenKrupp Steel AG Duisburg Dr. W.-D. Kaiser Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Dresden Prof. Dr.-Ing. E. Kaluc Welding Research Center, Kocaeli University Kocaeli/TR Dr. M. Karpenko Institut für Werkstoff- und Fügetechnik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Dr.-Ing. M. Kaßner Alstom LHB Salzgitter Dipl.-Ing. U. Kästner Alpin Technik und Industrieservice GmbH Leipzig Dipl.-Ing. R. Kattwinkel KARL DEUTSCH Instruments, Sensors and Systems for NDT Wuppertal Dipl.-Ing. D. Kehle Vattenfall Europe Mining AG Cottbus Dr.-Ing. S. Keitel SLV Duisburg, NL der GSI mbh Duisburg Dipl.-Päd. H. M. Klein SLV Duisburg, NL der GSI mbh Duisburg Dipl.-Ing. U. Köhler Vattenfall Europe Mining AG Cottbus Dipl.-Ing. W. König MAN DWE GmbH Deggendorf Prof. Dr.-Ing. K. Koppe AHS Anhalt (FH) Köthen T. Koppitz Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich Dipl.-Ing. G. Krämer Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Mannheim GmbH Speyer Dipl.-Ing. N. Kray Germanischer Lloyd AG Hamburg Dipl.-Ing. G. Kremer Institut für Werkstoffkunde Hannover H. Küpper RWE Power AG Frechen Dr.-Ing. M. Kusch Institut für Fügetechnik/Schweißtechnik, TU Chemnitz Chemnitz Ing. R. Lahnsteiner MIG WELD GmbH Deutschland Landau/Isar Dipl.-Ing. J. K. Larsson Volvo Car Corporation Göteborg/S Dipl.-Ing. M. Linde ANT Applied New Technologies AG Lübeck EWE W. Lindenhoven RWE Power AG Frechen DVS

17 Dipl.-Ing. O. Madsen Intelligent Welding Automation (IWA) Aalborg Dipl.-Ing. J. Mährlein SLV Duisburg, NL der GSI mbh Duisburg W. Mertens Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich Prof. Dr.-Ing. V. Michailov BTU Cottbus Lehrstuhl Fügetechnik Cottbus Dipl.-Ing. F. Moll SLV Duisburg, NL der GSI mbh Duisburg L. Möller Ilmenau L. Mraz VUZ - Vyskumny Ustav ZvaracskyWelding Research Institute Bratislava/SK Dr.-Ing. J. Müglitz ZIS Industrietechnik GmbH Meerane Dipl.-Ing. H. Müller IFW ggmbh Jena Jena Dipl.-Ing. K. Müller Zentrum für Qualitätssicherung in Werkstoff- und Schweißtechnik e.v. Rostock Dipl.-Ing. J. W. Mußmann FDBR - Fachverband Dampfkessel-, Behälter- und Rohrleitungsbau e.v. Düsseldorf Dipl.-Ing. J. Neubert Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle Halle Dipl.-Ing. J. Neubert Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH Halle/Saale Dipl.-Ing. F. Neuwieser TÜV Süd Industrie Service GmbH, München München Dr. J.O. Nokleby DNV Det Norske Veritas Oslo/N Dipl.-Ing. A. Nordhausen Bombardier Transportation Germany GmbH & Co.KG Eschweiler Dipl.-Ing. S. Olschok Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik der RWTH Aachen Aachen Dipl.-Ing. R. Ossenbrink BTU Cottbus Lehrstuhl Fügetechnik Cottbus Dipl.-Ing. F. Palm EADS Deutschland München Dipl.-Ing. R. Paschold ESAB GmbH Solingen Dr.-Ing. J. de Payrebrune Flensburger Schiffbau-Gesellschaft mbh. & Co. KG Flensburg Dipl.-Ing. G. Pethan Jos. Meyer Werft GmbH & Co. Papenburg Dr.-Ing. V. Ploshikhin Neue Materialien Bayreuth GmbH Bayreuth Dr.-Ing. A. Prikhodovsky Neue Materialien Bayreuth GmbH Bayreuth Dipl.-Ing. U. Rahlf Engineering (FEM) REpower Systems AG Rendsburg Dipl.-Ing. C. Rasmussen Force Technology Kopenhagen/DK Dipl.-Ing S. Reich Technische Universität Ilmenau Ilmenau Dr.-Ing. U. Reisgen Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich Dr.-Ing J. Remmel Forschungszentrum Jülich GmbH Jülich Dipl.-Ing. J. Rojahn Salzgitter Stahlhandel Hannover Dr.-Ing. F. Roland CENTER OF MARITIME TECHNOLOGIES e.v. Hamburg Dipl.-Ing W. Rosenfeld SLV München, NL der GSI mbh München Dr.-Ing. C. Rother CAD-FEM GmbH Grafing Dr. A. Rudolf Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH Dresden Dipl.-Ing. H. Rudolf Volkswagen AG Wolfsburg Dipl.-Ing. G. Ruf BASF Aktiengesellschaft Ludwigshafen M. Rührnößl Fronius International GmbH Wels/A Dr. rech. T. Rümenapp Institut für Werkstoffkunde Hannover Dr.-Ing. B. Schambach DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Berlin Ing. B. Schellong ACCEL Instruments GmbH Bergisch-Gladbach Dr.-Ing C. Schmid Laser Zentrum Hannover e.v. Hannover Dipl.-Ing. M. Schmidt ACCEL Instruments GmbH Bergisch-Gladbach 358 DVS 240

18 Dipl.-Ing. Th. Schmidt IFW ggmbh Jena Jena Dipl.-Ing. M. Schnick Institut für Produktionstechnik, Technische Universität Dresden Dresden Dipl.-Ing. P. Schulte KARL DEUTSCH Instruments, Sensors and Systems for NDT Wuppertal Dipl.-Ing. B. Schwarz ESAB GmbH Köln Dipl.-Ing. B. Seeger MB-BV Stuttgart Pforzheim Dipl.-Ing. G. Seidel Essener Hochdruck-Rohrleitungsbau GmbH Essen Prof. Dr.-Ing. P. Seyffarth IMG Ingenieurtechnik und Maschinenbau GmbH Rostock Dipl.-Ing. P. Sovetchenko Institut für Werkstoff- und Fügetechnik Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Dr. rer. nat. A. Spille-Kohoff CFX Berlin Software Berlin Berlin Dipl.-Ing. W. Spitz SLV Duisburg, NL der GSI mbh Duisburg Dr.-Ing. H. Staufer Fronius International GmbH Wels/A Dr.-Ing. L. Stein Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen Aachen A. Ströber Neue Materialien Bayreuth GmbH Bayreuth Dipl.-Ing. D. Suchodoll RWE Power AG Frechen Dipl.-Ing. A. Sumpf SLV Mecklenburg-Vorpommern Rostock Dr.-Ing. U. Szieslo DVS-Bezirksverband Frankfurt/Main, Metallfachschule Hessen Waldems Dipl.-Ing. E. Taban Research Center of the Belgian Welding Institute Ghent/B Dipl.-Ing. M. Ullenboom DB Fahrzeuginstandhaltung GmbH Krefeld F. Veron Ilmenau Dipl.-Ing. S. Wächter IFW ggmbh Jena Jena Dipl.-Ing. G. Wackerbauer SLV München Niederlassung der GSI mbh München Dipl.-Ing. M. Warzawa ANDRAE INGENIEURE GMBH Stuttgart Stuttgart Dipl.-Ing. G. Weilnhammer SLV München, NL der GSI mbh München Dipl.-Ing. T. Weinert Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH Halle/Saale Dipl.-Phys. T. Welters Institut für Füge- und Schweißtechnik, TU Braunschweig Braunschweig Prof. Dr.-Ing. F. Werner Bauhaus-Universität Weimar Weimar F.-J. Wetzel München Dr.-Ing. G. Wiedemann Fraunhofer Institut für Werkstoffphysik Dresden Prof. Dr.-Ing. E. Wilczek Wilmavia Consultingbüro Segelflugwesen Immenstaad Prof. Dr. J. Wilden Technische Universität Ilmenau Ilmenau Dipl.-Ing. K. Willms Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen Aachen Dipl.-Ing. G. Wilms Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen Aachen Dr.-Ing. K. Woeste Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen Aachen Dr.-Ing. H. Wust Technische Universität Dresden Dresden Dipl.-Ing. K.-H. Zahn BASF Aktiengesellschaft Ludwigshafen Prof. Dr.-Ing. H.-W. Zoch IWT Stiftung Institut für Werkstofftechnik Bremen Dr. J. Zosel Kurt-Schwabe-Institut, Meinsberg Meinsberg Dipl.-Ing J. Zschetzsche Institut für Produktionstechnik, Technische Universität Dresden Dresden Dipl.-Ing. R. Zwätz Ratingen DVS