Duplex - Schweißen & Fertigen

Wegen der immer weiter ansteigenden Nachfrage nach Duplex-Edelstahl haben die Hersteller von Prozessanlagen Schweiß- und Herstellungsverfahren für diese Sorten entwickelt. Hierzu stehen viele Prozessdaten und auch praktische Erfahrungen zur Verfügung. Bei der Verarbeitung von Duplex-Edelstählen muss besonders die Wärmebehandlung und das Schweißen beachtet werden. Unangemessene Wärmebehandlung kann zum Niederschlag in der intermetallische Phase führen und dadurch die Härte und die Korrosionsbeständigkeit reduzieren. Die meisten bekannten Schweißmethoden zum Schweißen von Duplex-Stählen können angewendet werden. Diese erfordern spezielle Verfahren für die Beibehaltung der Eigenschaften nach dem Schweißen. Weiter unten finden Sie einige allgemeine Leitlinien zum Schweißen von Duplex-Edelstählen und zwei praxisbezogene Vorträge zum Schweißen und Verarbeiten. Bitte beachten Sie auch unsere Literaturhinweise. Allgemeine Richtlinien, praktische Aspekte für Herstellung, Schweißen aus der Sicht des Herstellers

Allgemeine Leitlinien: Unterschiede zwischen Duplex- und Austenitischem Edelstahl, Auswahl von Ausgangsmaterialien, Reinigung vom Schweißen, Joint Design, Wärmevorbehandlung, Wärmeeintrag und Zwischendurchgangs-Temperatur, Wärmebehandlung nach dem Schweißen, Phase Balance in der Schweißnaht, Schweißnähte von ungleichen Metalle, Anwendbare Schweißmethoden, Schweißprozess-Qualifizierung.

Von Ralph Davison, Technical Marketing Resources, USA
Erstmals veröffentlicht im TAPPI Journal 2000, Ausgabe 83, Nr. 9.

Einführung

Es wird davon ausgegangen, dass der Leser bereits über Erfahrungen im Schweißen von austenitischen Edelstählen wie beispielsweise 316L verfügt. Dieser Abschnitt behandelt einige allgemein diskutierte Schweißeigenschaften und Verfahren für Duplex-Edelstähle und die Unterschiede zu austenitischen Edelstählen. Jede der angesprochenen Eigenschaften ist wichtig für das Design von technischen und wirtschaftlichen Schweißverfahren, die zu qualifizieren sind.

Unterschiede zwischen Duplex- und austenitischen Edelstählen

Duplex-Edelstähle sind normalerweise doppelt so widerstandsfähig wie normale austenitische Edelstähle. Die Wärmeausdehnung von Duplexsorten liegt in der Mitte von kohlenstoffhaltigem Stahl und austenitischen Edelstählen. Die Wärmeleitfähigkeit von Duplex-Edelstählen liegt ebenfalls in der Mitte von kohlenstoffhaltigem Stahl und austenitischen Edelstählen.

Wenn Probleme beim Schweißen von austenitischen Edelstählen auftreten, lassen sich diese meisten auf Heißreißen des geschweißten Metalls zurückführen. Die Tendenz zu heißen Heißrissen wird durch volle oder vorherrschende austenitische Erstarrung und durch die Kombination von hoher Wärmeausdehnung und niedriger Wärmeleitfähigkeit verschlimmert. Für die allgemein verbreiteten austenitischen Edelstähle werden die Heißrisse durch die Anpassung der Zusammensetzung des Füllmetalles reduziert, um einen signifikanten Ferritgehalt zu erzielen. Für die eher hochlegierten austenitischen Edelstähle ist die Verwendung von auf Nickel basierten Füllmetallen erforderlich. Die austenitische Erstarrung ist unumgänglich. In diesen Fällen müssen diese Probleme durch die Minimierung der Verbindungsgeraden und einem geringen Hitzeeingang geregelt werden, was häufig viele Vorgänge für den Aufbau einer Schweißnaht erfordert.

Duplex-Edelstähle verfügen über eine gute Heißrissbeständigkeit. Heißrisse im Duplex-Schweißmetall sind selten besorgniserregend. Die meisten typischen Probleme von Duplex-Edelstählen treten im Zusammenhang mit der von der Hitze betroffenen Zone (HAZ) und nicht im Schweißmetall auf. Die Probleme in der von Hitze betroffenen Zone (HAZ) sind keine Heißrisse, sondern ein Verlust der Korrosionsbeständigkeit und Härte oder Haarrisse die nach dem Schweißen auftreten. Um diese Probleme zu vermeiden, muss sich der Schweißprozess auf die Minimierung der Gesamtzeit bei der Temperatur im „rotglühenden“ Bereich konzentrieren, um dadurch den Wärmeeintrag für jeden Durchgang zu kontrollieren. Erfahrungen zeigen, dass diese Methode zu Verfahren führt, die sowohl technisch als auch wirtschaftlich optimal sind.

Die im Anhang von ASTM A 923 aufgeführten Daten zeigen, wie schnell die Intermetallische Phase den Umfang der Korrosionsbeständigkeit und Härte beeinflussen kann.

Mit dieser Einführung im Gedächtnis ist es möglich, einige allgemeine Leitlinien zum Schweißen von Duplex-Edelstählen aufzustellen und diesen Hintergrund die Richtlinien für spezielle Schweißmethoden anzuwenden.

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Die Schweißeigenschaften von Duplex-Edelstählen sind wesentlich sensibler bis unbedeutend innerhalb der Sortenvarianten in Chemie oder Verfahren als bei austenitischen Edelstählen. Beispielsweise wurde die Wichtigkeit, genügend Stickstoff im Duplex-Edelstahlbasismetall zur Verfügung zu haben, wiederholt betont. Luftkühlung einer Platte, besonders wenn sie schnell ist im Bereich von 705 bis 980°C (1300 bis 1800°F) lässt den Schweißer gegen die Uhr arbeiten, um die Schweißnaht zu beenden, bevor diese nachteilige Reaktion eintritt. Ähnlich, wenn die Platte in diesem Bereich während des Überganges zum Abschrecken mit Wasser luftgekühlt wird, steht diese Zeit dem Schweißer nicht mehr zur Verfügung. Die metallurgischen Bedingungen der in der aktuellen Verarbeitung verwendeten Werkstoffe muss in Bezug auf Zusammensetzung und Produktionspraxis über die gleiche Qualität verfügen, wie der für das Schweißverfahren benutzte Werkstoff.

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Reinigung vor dem Schweißen

Alle Edelstähle sind vor dem Schweißen zu reinigen. Duplex-Edelstähle reagieren empfindlicher auf Verschmutzungen, insbesondere auf Feuchtigkeit, wie austenitische Edelstähle. Die Chemie des Basismetalles und des Füllmetalles müssen so entwickelt werden, dass sie keine zusätzliche Quelle für eine Verschmutzung bilden. Schmutz, Fette, Öl, Farbe und Feuchtigkeitsquellen gleich jeder Art beeinflussen das Schweißen und haben ihre Auswirkungen auf die Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht. Es kann keine Prozessqualifizierung durchgeführt werden, wenn das Material nicht vor dem Schweißen vollständig gereinigt wurde.

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Schweißnahtgestaltung

Duplex-Edelstahl erfordert eine gute Vorbereitung der Schweißnaht. Bei Duplex-Edelstahl muss eine Schweißnaht die volle Durchdringung ermöglichen und autogene Zonen bei der Erstarrung der Schweißnaht verhindern. Es ist besser die Schweißnaht maschinell zu bearbeiten als mit dem Winkelschleifer eine einheitliche Dicke oder Spalt vorzubereiten. Falls dennoch Schleifarbeiten durchgeführt werden müssen, ist insbesondere auf die Einheitlichkeit und Passform der Schweißnaht zu achten. Der gesamte Schleifgrat muss entfernt werden, um die vollständige Verschmelzung und Durchdringung beizubehalten. Bei einem austenitischen Edelstahl kann ein qualifizierter Schweißer einige Defizite der Nahtvorbereitung mittels Manipulation des Schweißbrenners überwinden. Bei Duplex-Edelstahl kann diese Technik zu einem längeren Verbleiben im gefährlichen Temperaturbereich als erwartet führen und ein Ergebnis jenseits eines qualifizierten Verfahrens zur Folge haben.

Beispiele für die Gestaltung von Schweißnähten bei Duplex-Edelstählen werden in Abbildung 1.4 dargestellt. Andere Gestaltungsformen sind möglich, sofern sie die vollständige Durchdringung der Schweißnaht sicherstellen und das Durchbrennrisiko minimieren.

Beispiele der Schweißnahtgestaltung für 2205 Duplex-Edelstahl:

 

Abb. 1a)



2 mm (0.08 in) < t < 4 mm (0.16 in)
A = 1-2 mm (0.04-0.08 in)
A. Quadratischer Stumpfstoß – Geeignet für einseitiges SMAW oder doppelseitiges SMAW oder GMAW.


Abb. 1b)


t < 2.5 mm (0.1 in)
A = 1-2 mm (0.04-0.08 in)
B. Quadratischer Stumpfstoß – Geeignet für einseitiges GTAW. Wurzelschutz erforderlich.


Abb. 1c)


4 mm (0.16 in) < t < 12 mm (0.5 in)
A = 2 mm (0.08 in)
B = 2 mm (0.08 in)
C. Geeignet für schwere Sektionen mit SMAW oder GMAW. Erhöhung A auf 3 mm (0.12 in) für vertikales aufwärts SMAW.


Abb. 1d)


12 mm (0.5 in) < t < 60 mm (2.5 in)
A = 3 mm (0.06 in)
B = 2 mm (0.08 in)
Radius = 6 mm (0.25 in)
D. Geeignet für sehr dicke Basismetalle mit SMAW oder GMAW.


Abb. 1e)


9 mm (0.36 in) < t < 12 mm (0.5 in)
B = 5 mm (0.2 in)
E. Geeignet für SAW. Schleifen nach erstem Vorgang erleichtert volle Durchdringung.


Abb. 1f)


4 mm (0.16 in) < t < 12 mm (0.5 in)
A = 2.5 mm (0.1 in)
B = 5 mm (0.2 in)
F. Volle Durchdringung der Kehle. Geeignet für SMAW. Heftschweißen mit SMAW oder GMAW.


Abb. 1g)


4 mm (0.16 in) < t < 12 mm (0.5 in)
A = 2.5 mm (0.1 in)
B = 2.5 mm (0.1 in)
G. Einfache V-Naht. Rohrschweißen. Geeignet für SMAW


Abb. 1h)


3 mm (0.12 in) < t < 12 mm (0.5 in)
A = 1-2 mm (0.04-0.08 in)
B = 2 mm (0.08 in)
H. Einfache U-Naht. Rohrschweißen. Geeignet für GTAW.

 

 

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Vorwärmen

Als allgemeine Regel wird das Vorwärmen von Duplex-Edelstahl nicht empfohlen, da es das Abkühlen der von der Hitze betroffenen Zone verlangsamt. Vorwärmen sollte nicht Teil eines Verfahrens sein, außer es liegt eine spezielle Rechtfertigung vor.

Vorwärmen kann vorteilhaft sein, wenn es zur Beseitigung der Feuchtigkeit auf dem Stahl, so wie es bei kalter Umgebung oder Morgentau möglich ist, dient. Um Feuchtigkeit durch Vorwärmen zu entfernen, muss der Stahl einheitlich auf über 95°C (200°F) vorgewärmt werden, nachdem die Schweißnaht wahrend der Vorbereitung gereinigt wurde.

Vorwärmen kann ebenfalls vorteilhaft in den Sonderfällen sein, in denen ein Risiko für die Bildung von hohen ferritischen HAZ wegen eines sehr schnellen Abschreckens besteht. Beispiele schließen das Schweißen von dünnen Blechen bis hin zu Platten, mit einer Linie bis zu einem Kessel oder ein Rohr bis zu einem Rohrblech oder jedem anderen niedrigem Wärmeeintrag in die Schweißnaht mit einem äußerst schnellen Abkühlen ein. (Siehe FAQ 13 )

Wärmeeintrag und Zwischendurchgangstemperatur

Verglichen mit austenitischen Edelstahl toleriert Duplex-Edelstahl einen relativ hohen Wärmeeintrag. Die Duplex-Erstarrungsstruktur des Schweißmetalles ist wesentlich beständiger gegenüber Heißrisse als die von austenitischen Schweißnähten. Duplex-Edelstahl mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit und einem niedrigeren Temperaturausdehnungskoeffizient erzeugt nicht die gleiche hohe Intensität von örtlichen Wärmespannungen wie die Schweißnähte bei austenitischen Edelstählen. Während es vernünftig ist äußerste Beschränkungen zu vermeiden, bilden Heißrisse ein allgemeines Problem.

Um Probleme in der HAZ zu vermeiden, sollte der Schweißprozess ein schnelles, jedoch nicht extrem schnelles Abkühlen dieses Bereiches ermöglichen. Die Temperatur des Arbeitsstückes ist wegen der von der Platte gelieferten effizienten Abkühlung der HAZ wichtig. Normallerweise ist die maximale Zwischendurchgangstemperatur auf 150°C (300°F) beschränkt. Diese Beschränkung muss für die Qualifizierung eines Schweißprozesses angewendet werden. Das Schweißen muss dabei überwacht werden, um sicher zu stellen, dass die die Zwischendurchgangstemperatur nicht höher ist, als sie in der Qualifikation ist. Elektronische Temperaturkontrollen und Thermoelemente sind die bevorzugten Messinstrumente für die Überwachung der Zwischendurchgangstemperatur. Wenn eine hohe Anzahl von Schweißvorgängen ausgeführt werden muss, sollte das Schweißen so geplant werden, dass die Abkühlzeit zwischen den einzelnen Durchgängen ausreichend ist.

Die Größe der Muster für die Qualifizierung eines Schweißvorganges kann die Abkühlrate und die Zwischendurchgangstemperatur beeinflussen. Es besteht das Risiko, dass das Muster für die Qualifizierung eines Mehrfachschweißprozesses zu einer niedrigeren Zwischendurchgangstemperatur führt, als es vernünftigerweise und wirtschaftlich in der aktuellen Produktion erreicht werden kann. Deshalb kann die Qualifizierung möglicherweise nicht den Verlust von Eigenschaften erkennen, der durch eine höhere Zwischendurchgangstemperatur durch Reduzierung des Abkühlens und Erhöhung der Zeit in der HAZ in der aktuellen Praxis führt, erkennen. (Siehe FAQ 5, 6)

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Wärmebehandlung nach dem Schweißen

Entspannung nach dem Schweißen ist bei Duplex-Edelstahl weder notwendig noch sinnvoll. Anders als austenitischer Edelstahl der L-Sorte sind Duplex-Edelstähle sensibel auf eben relativ kurzzeitiges Aussetzen von Temperaturen im Bereich von 300 bis 1000 ° C (600 bis 1800° F). Wärmeentspannung im Temperaturbereich von 300 bis 700° C (600 bis 1300° F) kann zu Niederschlag in der Alpha-Hauptphase ("475°C (885°F) Versprödung"), führen und so zu einem Verlust an Härte und Korrosionsbeständigkeit führen. Wärmeentspannung im Temperaturbereich von 700 bis 1000° C (1300 bis 1800° F) führt zu einem schnellen Niederschlag in der intermetallischen Phase mit einem moderaten bis ernsthaften Verlust der Härte und Korrosionsbeständigkeit. Jede Art von Wärmebehandlung von Duplex-Edelstahl, egal aus welchem Grund, muss ein vollständiges Ausglühen sein und die Mindesttemperaturen des Hüttenproduktes gemäß ASTM-Normen erfüllen und mit nachfolgendem Abschrecken durch Wasser erfolgen. Für 2205 beträgt die Mindesttemperatur in den meisten Fällen 1040° C (1900°F).

Einige Arten von Anlagen, hergestellt aus Duplex-Edelstahl erfordern ein vollständiges Ausglühen. Beispielsweise das Formen von großen Köpfen oder die Herstellung von einigen Ventil- und Rohrbaugruppen. Wenn ein vollständiges Ausglühen und ein dem Schweißen nachfolgenden Abschrecken erfolgt, ist die Wärmebehandlung ein Schritt des Schweißprozesses. Ausglühen kann die Phasen Balanceausgleich wiederherstellen und Probleme im Zusammenhang mit überhöhtem Ferrit und der intermetallischen Phase beseitigen. Wenn die normalen Duplex-Füllmetalle, normalerweise mit Nickel überlegiert, benutzt werden, kann sich die Phasenbalance in der vollständig ausgeglühten Schweißnaht Richtung Austenit verschieben. Abschrecken mit Wasser nach dem abschließenden Ausglühen ist äußerst wichtig, aber auch die Luftkühlung nach der unmittelbaren Wärmeaussetzung, wie bei Heißverformung, kann sich als praktisch und wirtschaftlich erweisen. (Siehe FAQ 12, 18)

Phasen Balance in der Schweißnaht

Moderner Duplex-Edelstahlprodukte sind balanciert und verfügen über 40 – 50 % Ferrit in der Austenit-Balance. Im Allgemeinen besteht Übereinstimmung darin, dass die charakteristischen Vorteile von Duplex-Edelstählen (Festigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit gegenüber Spannungsrissen) erreicht werden, wenn letztendlich 25 % Ferrit in der Austenit-Balance enthalten ist.

Der Ferritanteil im Schweißmetall liegt normalerweise im Bereich von 25 bis 60 %. Bei einigen Schweißmethoden, insbesondere die sich auf Abschirmung verlassenden, wird die Phasen-Balance des Füllmetalles Richtung erhöhten Austenit angepasst, um eine verbesserte Härte zu erzielen und den Härteverlust durch Sauerstoffaufnahme beim Fluss auszugleichen. Probleme in Verbindung mit Ferritanteilen am unteren Ende dieses Bereiches, normallerweise treten diese bei SMAW (shielded metal arc, or stick) oder SAW (submerged arc) Schweißnähten auf, sind nicht bekannt. (Siehe FAQ 16, 17)

Schnell abgeschreckte autogene Schweißnähte, beispielsweise Zündstellen, Reparaturen von Zündstellen, kleine GTA-Schweißnaht-Reparaturen, usw. tendieren zu einem Ferritgehalt von über 60 %. Diese Schweißnähte können über eine niedrige Härte und reduzierter Korrosionsbeständigkeit verfügen. (Siehe FAQ 4, 10, 13)

Die metallische Untersuchung der Phasen-Balance der HAZ ist eine geeignete Prüfung für die Qualifizierung des Schweißverfahrens. Wie auch immer ist die metallische Untersuchung weder technisch noch wirtschaftlich effektiv um ausgeglühte Stahlwerkprodukte oder Schweißnähte zu analysieren. Die magnetische Untersuchung der Phasen-Balance ist weit verbreitet, verfügt jedoch über ernst zu nehmende Beschränkungen der Genauigkeit bei Anwendung auf Schweißnähten oder HAZ.

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Schweißnähte ungleicher Metalle

Duplex-Edelstähle können an andere Duplex-Edelstähle, austenitische Edelstähle, Kohlenstoff- oder niedrig legierten Stahl geschweißt werden.
Um Duplex-Edelstähle an andere Duplexsorten zu schweißen werden häufig Duplex-Edelstahlfüllmetalle mit erhöhtem Nickelgehalt in Bezug auf das Basismetall benutzt.
Beim Schweißen von Duplex-Edelstählen an austenitische Sorten wird normalerweise ein austenitisches Füllmetall mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und einem Molybdängehalt zwischen beiden Stählen liegend verwendet. Meistens wird AWS E309LMo/ER309LMo für diese Verbindungen benutzt. Das gleiche Füllmetall oder AWS E309L/ER309L wird auch benutzt um Duplex-Edelstähle mit Kohlenstoffstahl und niedrige legiertem Stahl zu verbinden. Austenitischen Edelstähle verfügen über eine niedrigere Festigkeit als Duplexsorten. Daher können Schweißnähte aus austenitischen Füllmetallen nicht über die gleiche Festigkeit verfügen, wie das Duplex-Basismetall.
Beim Schweißen von hoch legierten austenitischen Edelstählen werden auf Nickel basierende Füllmetalle verwendet. Die auf Nickel basierenden Füllmetalle werden normalerweise nicht bei Duplex-Edelstählen angewendet. Sollte dieses jedoch der Fall sein, müssen diese frei von Niob sein. Auch wird nicht durchgängig darüber berichtet, aber es gibt Empfehlungen darüber, dass der ENiCrMo-3 Füller (625) möglicherweise wegen einer Interaktion des Niobs im Füller mit dem Stickstoff aus dem Duplex-Basismetall nicht zufriedenstellend ist.

Tabelle I fasst die häufig zum Schweißen von Duplex-Edelstahl mit ungleichen Metallen verwendeten Füllmetalle zusammen. Diese Beispiele zeigen die AWS Blankdraht-Bezeichnung (ER), die jedoch vom Verfahren, der Schweißnahtgeometrie und anderen zu berücksichtigen Punkten abhängen, Elektroden (AWS Bezeichnung E) und Draht mit Flussmittelkern müssen berücksichtigt werden.

Tabelle I: Schweißverbrauchmaterial zum Schweißen von ungleichen Metallen.

 

Anwendbare Schweißmethoden

Die Duplex-Edelstähle der 2. Generation (Stickstoff-legiert) haben eine schnelle Entwicklung am Anfang der achtziger Jahre durchgemacht. Mit einem eingeschränkten Verständnis über die Bildung der intermetallischen Phasen und den frühen Meinungen vom Schweißen von Duplexsorten waren diese auf begrenztem Wärmeeintrag ausgerichtet, möglicherweise weil diese Behandlung bei besonderen austenitischen Sorten angewendet wurde. Mit diesen strengen Beschränkungen zur der Wärmeeinfuhr dachte man, dass viele wesentlich wirtschaftlichere Schweißverfahren mit hohen Ablagerungen, wie beispielsweise Unterpulverschweißen, nicht zum Schweißen von Duplex-Edelstählen geeignet waren. Letztendlich waren es die Eigenschaften der Duplex-Edelstähle, die dazu führten, mehr über wirtschaftlichere Verfahren zu lernen. Heute werden alle Schweißverfahren, mit Ausnahme des Gasschweißens wegen seiner Kohlenstoffverunreinigung der Schweißnaht, zum Schweißen von Duplex-Edelstählen angewendet. Wolfram-Innertgasschweißen (GTAW - Gas Tungsten Arc Welding), Metallschutzgasschweißen (GMAW - Gas Metal Arc Welding), Lichtbogenschweißen (SMAW - Shielded Metal Arc Welding), Flux Core Arc Welding (FCAW), Unterpulverschweißen (SAW - Submerged Arc Welding), und Plasmaschweißen (PAW - Plasma Arc Welding) werden alle als praktische Lösungen angesehen. Widerstandsschweißen und Elektronenstrahlschweißen sind weniger verbreitete Verfahren, wurden jedoch in besonderen Fertigungen als geeignet qualifiziert. Es bestehen wichtige Unterschiede zwischen den Schweißverfahren. Zum Beispiel bei der Entscheidung eine abgeschirmte Schweißnaht zu verwenden und der Auswahl des Flussmittels für die Schweißnaht, welches die Härte beeinflusst. (Siehe FAQ 15, 16)

Eignung der Schweißverfahren

Die Eignung der Schweißverfahren für Duplex-Edelstähle muss in weitem Sinne berücksichtig werden, beispielsweise das das in der Fertigung benutzte Schweißverfahren über akzeptable Eigenschaften verfügt, insbesondere bezüglich Härte und Korrosionsbeständigkeit. Für andere Edelstahltypen sind Eignungstests der Schweißverfahren relative einfach durchzuführen mit einer begrenzten Anzahl von Tests von einem Material, Füllmetall und dem Schweißverfahren. Mit Härteprüfung und Biegeversuch, besonders für Martensit und Heißreißen, verfügen diese Eignungstest über große Erfahrungen um zu sehen, was schief geht beim Schweißen von ferritischen, martensitischen oder austenitischen Stählen. Duplex-Edelstähle erfüllen diese Anforderungen merkwürdigerweise nur schwer, weil Standardtests die intermetallische Phase oder überhöhten Ferritgehalt nur schwer finden, was eines der großen Probleme von Duplex-Edelstahl ist. Ein Biegetest kann hilfreich und wirtschaftlich sein, ist aber nicht ausreichend in dem Sinne, um immer alle vorhandenen Probleme zu erkennen. Wegen der Einschränkung der Gesamtzeit bei der Temperatur für die HAZ, sind die Eigenschaften der Duplexsorten sensibel auf die Dicke der Sektion und Details der aktuellen Schweißpraktiken. So ist die Eignung von Verfahren für Duplex-Edelstähle wesentlich abhängiger von der Schweißgeometrie als bei austenitischen Edelstählen.

Es wäre wünschenswert, ein geeignetes Schweißverfahren für jede Dicke, Geometrie und Methode zur Verfügung zu haben, da die geringsten Unterschiede bei der Einstellung signifikant bei den erreichten Produktionsergebnissen auswirken können. Deshalb machen die komplexen Strukturen von aktuellen Konstruktionen diese Prüfungen sehr teuer. Einsparungen können durch die Bewertung von Verfahren auf Sektionsbasis, Füllmetall und Methode für die am meisten nachgefragten für Duplex-Edelstähle erreicht werden. Ebenfalls ist es vernünftig die Schweißnähte in den kritischen Verbindungen einer Konstruktion zu untersuchen, gerade wenn diese Verbindungen von der Prüfung nach dem ASME-Anforderungen ausgenommen sind. Beispielsweise schreibt die ASME UHA 51 keine Prüfung für Dicken von 3/8 Zoll oder weniger vor oder für Auslegungstemperaturen oberhalb von -29° C (-20° F) vor. Die Temperatur für Härteprüfungen hängt davon ab, ob der Zweck der Prüfung die Überprüfen der metallurgischen Bedingung eines Stahlproduktes ist oder aber um seine Eignung für eine Konstruktion zu zeigen. (Siehe FAQ 15, 16)

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Praktische Aspekte für das Schweißen in der Produktion und Überwachung von Duplex-Edelstahldruck- und Prozessanlagen

Autoren: C. Baxter, Avesta Sheffield Ltd, Sheffield, UK und M.Young, Whitely Read Ltd, Rotherham, UK, erstmals vorgestellt auf der Duplex Amerika 2000 Konferenz, Vortrags-Nr.: DA2_032

Zusammenfassung:

Gute Edelstahlpraktiken bilden die Basis für das Schweißen von Duplex- und Superduplex-Sorten. Dabei müssen einige Positionen der allgemeinen “Guten Praktiken” ausdrücklich betont werden und andere Positionen braucht nur die gleiche Bedeutung wie beim Schweißen von Edelstählen der 300er Serie beigemessen werden. Dieser Vortrag stellt gute “Duplex- und Superduplex”-Edelstahlpraktiken vor. Es werden Themen rund um das Schweißen, sowie der Gestaltung der Schweißverfahren, Wärmeeintrag und Zwischendurchgangstemperatur behandelt. Die praktische Anwendung der Regeln ist das aller wichtigste. Der erste Schritt ist die Erziehung der Arbeitskräfte, um in „Duplex“ zu denken, und nicht nur in einer anderen Sorte von Edelstahl. Es werden Beschreibungen und praktische Fabrikationsthemen für die Anwendung in der Reaktoren- und Druckkessel-Produktion dargestellt. Schweißverfahren werden zusammen mit den Ergebnissen der Verfahrenseignungsprüfung und Produktionstestplatten dargestellt.

Laden Sie bitte hier die Datei (327 KB) herunter. (Zur Reduzierung der Download-Zeit wurde diese Datei gezippt. Zum Unzippen benutzen Sie bitte WinZip für Windows oder den Stuffit Expander für Macintosh).

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Die Evolution der Duplex-Herstellung aus der Sicht eines Herstellers

Von Barry Heuer, Nooter Fabricators Inc., USA, erstmals vorgestellt auf der Duplex Amerika 2000 Konferenz, Houston, USA, Vortrags-Nr.: DA2_048

Zusammenfassung:

Aus der Sicht eines amerikanischen Herstellers wird die Geschichte der Materialien und die Nachfrage nach diesen Duplex-Materialien in den Vereinigten Staaten von Amerika von 1970 bis zur heutigen Zeit dargestellt.

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Die Ausgabe Juni 2002 der Stainless Steel World enthält einen Ausschnitt eines Artikels von Joseph W. McEnerney (P.E. Gibson Tube Inc., USA); Erfahrungen bei der Herstellung der Legierung 19D (UNS S32001) nahtlos geschweißter lean Duplex-Edelstahlrohre für die Unterwasser-Nabelanwendung.“ Der vollständige Text ist hier verfügbar (769 KB).

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