Kontinuierliche Zeit-Temperatur-Austenitisierungsschaubilder

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1 Inhalt 1 Schweißbarkeit von metallischen Werkstoffen Definition der Schweißbarkeit von Bauteilen Schweißeignung Schweißsicherheit Schweißmöglichkeit Abschließende Betrachtung Umwandlung unlegierter und niedriglegierter Stähle Einleitung Erstarrung und Umwandlungen von Metallen im Gleichgewicht Zustandsschaubilder Eutektische Umwandlung Peritektische Umwandlung Intermediäre Phasen Umwandlungen im festen Zustand Eisen-Kohlenstoff-Zustandsschaubild Umwandlungsschaubilder und Gefüge der unlegierten und niedriglegierten Stähle Vorgang des Austenitisierens Isothermische Zeit-Temperatur-Austenitisierungsschaubilder Kontinuierliche Zeit-Temperatur-Austenitisierungsschaubilder Gefüge von Stählen Ferrit Perlit Bainit Martensit Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubilder Isothermische ZTU-Schaubilder Kontinuierliche ZTU-Schaubilder Schweiß-ZTU-Schaubilder Temperaturverteilung und Gefügeausbildung in Schweißnähten Auswirkungen des Schweißens auf den Werkstoff Temperatureinleitung und -verteilung in der Schweißnaht Erstarrung des Schweißgutes Gefügezonen im wärmebeeinflussten Grundwerkstoff... 53

2 VIII Inhalt 4 Schweißeigenspannungen Definition von Eigenspannungen Entstehung von Schweißeigenspannungen Auswirkungen von Schweißeigenspannungen Maßnahmen zur Verringerung von Eigenspannungen in Schweißnähten Minimierung von Schweißeigenspannungen Abbau vorhandener Schweißeigenspannungen Methoden zur Messung von Eigenspannungen Schweißen von unlegierten und niedriglegierten Stählen Einteilung der Stähle Bezeichnung der Stähle Bezeichnung der un- und niedriglegierten Stähle Bezeichnung der Stähle gemäß DIN EN Kennzeichnung nach Kurznamen gemäß DIN EN Teil Kennzeichnung durch Werkstoffnummern nach DIN EN Teil Einfluss der Legierungs- und Begleitelemente auf die Eigenschaften von Stählen Schweißbare Feinkornstähle Auswirkung der Kornfeinung auf die Eigenschaften der Feinkornstähle Einteilung von Feinkornstählen Einsatzgebiet für Feinkornstähle Auswirkung des Schweißprozesses auf das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften von Feinkornstählen Schweißen von Feinkornstählen Rechnerische Ermittlung der Abkühlzeiten Graphische Ermittlung der Abkühlzeiten Anwendung des STAZ-Schaubildes Schweißfehler an Feinkornstählen Heißrisse Kaltrisse Terrassenbrüche Erweichung der WEZ Allgemeine Baustähle Schweißeignung Änderung des Gefüges und der Eigenschaften Verarbeitung und Einsatzgebiete Einsatz- und Vergütungsstähle Schweißeignung Änderung des Gefüges und der Eigenschaften durch den Schweißprozess Einsatzstähle Vergütungsstähle

3 Inhalt IX Verarbeitung und Einsatzgebiete Niedriglegierte kaltzähe Nickelstähle Einsatzgebiete Schweißeignung Kesselbleche und warmfeste Baustähle Schweißeignung Änderung des Gefüges und der Eigenschaften Schweißtechnische Verarbeitung und Einsatzgebiet Hochlegierte Stähle Einteilung Grundwerkstoffe Nomenklatur der hochlegierten Stähle Einfluss der Legierungselemente auf das Mikrogefüge der Stähle Einteilung und Eigenschaften der korrosionsbeständigen Stähle Ferritische Chromstähle Ferritisch-martensitische Chromstähle Martensitische Chromstähle Ferritisch-austenitische Chrom-Nickel-(Duplex-)Stähle Stabile und metastabile austenitische Chrom-Nickel-Stähle Korrosion an nichtrostenden Stählen Grundlagen der Korrosion Gründe für die Korrosionsbeständigkeit der hochlegierten Chrom- und Chrom-Nickel-Stähle Korrosionsarten bei hochlegierten Stählen Interkristalline Korrosion Spalt- und Lochkorrosion Transkristalline Spannungsrisskorrosion Kontaktkorrosion Ausscheidungen und versprödende Phasen in korrosionsbeständigen Stählen Ferritische, ferritisch-martensitische und martensitische Chromstähle Karbidausscheidung Grobkornbildung Versprödung σ-phase Austenitische und ferritisch-austenitische Chrom-Nickel- Stähle Karbidausscheidung σ-phase Chi-Phase und Laves-Phase Schweißen von hochlegierten Stählen Schaeffler-Diagramm De-Long-Diagramm

4 X Inhalt Schweißeignung und schweißtechnische Verarbeitung der korrosionsbeständigen Stähle Ferritische Chromstähle Ferritisch-martensitische Chromstähle Martensitische Chromstähle Ferritisch-austenitische Stähle (Duplex-Stähle) Stabile und metastabile austenitische Chrom-Nickel-Stähle Austenit-Ferrit-Verbindungen (Schwarz-Weiß- Verbindungen) Schweißen von Gusswerkstoffen auf Eisenbasis Bedeutung des Schweißens für die Bearbeitung von Gusswerkstoffen Bezeichnungen der wichtigsten Gusswerkstoffe Bezeichnung von Gusseisenwerkstoffen durch Werkstoffkurzzeichen Bezeichnung von Gusseisenwerkstoffen durch Nummern Die wichtigsten Legierungselemente in Eisengusswerkstoffen Einsatzgebiete und schweißtechnische Verarbeitung der Gusswerkstoffe Stahlguss Eigenschaften und Einsatzgebiete Schweißeignung und schweißtechnische Verarbeitung Temperguss Gefüge, Eigenschaften und Einsatzgebiete Schweißeignung und schweißtechnische Verarbeitung Schweißverfahren für Temperguss Gusseisen mit Kugel- oder Lamellengraphit Schweißtechnische Verarbeitung Austenitisches Gusseisen mit Kugel- oder Lamellengraphit Einsatzgebiete und Schweißeignung Schweißen von Aluminiumwerkstoffen Grundlegende Eigenschaften von Aluminium Einleitung Aufbau und Eigenschaften von Aluminium Metallkundliche Mechanismen bei der thermischen und mechanischen Behandlung von Aluminium Erholung und Rekristallisation Aushärtung Kaltverfestigung Schweißen von Aluminium Einleitung Auswirkungen der Wärmeausdehnung und -ableitung auf das Schweißergebnis Schweißen von ausgehärteten und kaltverfestigten Aluminiumlegierungen

5 Inhalt XI Beeinflussung des Schweißergebnisses durch die AI-Oxidschicht Heißrisse in Aluminiumlegierungen Porenbildung beim Schweißen von Aluminium Wärmebehandlung der Stähle vor dem Schweißen, während des Schweißens und nach dem Schweißen Technische Wärmebehandlung und ihre Ziele Wärmebehandlung der Stähle vor und nach dem Schweißen Grobkornglühen Normalglühen Härten Vergüten Spannungsarmglühen Wasserstoffarmglühen (soaking) Gusseisenwarmschweißen Wärmebehandlungen in Verbindung mit dem Schweißen Wärmebehandlung des Werkstoffes durch das Schweißen Schweißen mit Vorwärmung Isothermes Schweißen Stufenhärtungsschweißen Fehler und Schäden an Schweißverbindungen Einleitung Fehler durch unsachgemäße Fertigung Äußere Nahtfehler Schweißspritzer und Zündstellen Einbrand- und Randkerben Andere Nahtformfehler Innere Nahtfehler Bindefehler und unverschweißte Stellen Schlacken- und andere Feststoffeinschlüsse Mechanische Porenbildung Werkstoffverursachte Schweißfehler Heißrisse Erstarrungsrisse Aufschmelzungsrisse Kaltrisse Aufhärtungsrisse Wasserstoffbeeinflusste Kaltrisse Terrassenbrüche Ausscheidungsrisse Hohlräume im Schweißgut Metallurgische Porenbildung Lunkerbildung Korrosion Korrosion durch Schweißfertigungsfehler

6 XII Inhalt Kontaktkorrosion Spaltkorrosion Selektive Korrosion an Schweißnähten Interkristalline Korrosion (IK) Spannungsinduzierte Risskorrosion (SpRK) Prüfung von Schweißverbindungen Einleitung Zugversuch Dauerschwingversuch Ermittlung der Zähigkeit Technologischer Biegeversuch Kerbschlagbiegeversuch Härteprüfung Härteprüfung nach Brinell Härteprüfung nach Vickers Härteprüfung nach Rockwell Prüfung von Schweißverbindungen Prüfung der Schweißeignung Kaltrissprüfverfahren Heißrissprüfverfahren Ermittlung äußerer Fehler Sichtprüfung Farbeindringverfahren Ermittlung oberflächennaher Fehler Wirbelstromverfahren Magnetinduktives Verfahren Magnetpulverprüfung Ermittlung innerer Fehler Durchstrahlungsverfahren mit Röntgen- und Gammastrahlung Ultraschallverfahren Schallemissionsverfahren Prüfung der Gefügeausbildung und Ermittlung von Schweißfehlerursachen Metallographische Verfahren Makroskopische Untersuchungsverfahren Mikroskopische Untersuchungsverfahren Literatur Sachverzeichnis