Die Ergebnisse der Charpy-Spitzkerbschlagversuche, Rißspitzenöffnungsversuche (CTOD-Werte) und Breitplattenversuche (alle bei -40 Grad C) an Schweißproben der supermartensitischen Stähle 12Cr-4,5Ni-1,5Mo (1) und 12Cr-6,5Ni-2,5Mo (2), die für Gas- und Ölpipelines eingesetzt werden, werden vorgestellt. Die Werkstücke (Dicke 20 mm) werden unterpulvergeschweißt mit einem Superduplexdraht (SDD) bei einer Zwischenlagentemperatur (ZLT) von 150 Grad C und einem festigkeitsangepaßten Zusatzwerkstoff (FAZ) bei einer ZLT von 100 Grad C. Des weiteren werden sie ohne Zusatzwerkstoff laserstrahlgeschweißt (CO2-Laser) mit einer Leistung von 15 kW und einer Geschwindigkeit von 0,8 m/min. Die Grundwerkstoffe besitzen die Eigenschaften: Streckgrenze 769 MPa (1) und 733 MPa (2), Zugfestigkeit 918 MPa (1) und 931 MPa (2), absorbierbare Schlagenergie (ASE) bei -40 Grad C 187 J (1) und 116 J (2), CTOD-Wert (BxB-Geometrie, -40 Grad C) 0,44 mm (1) und 0,28 mm(2). Beim Stahl 1 liegt beim Unterpulverschweißen (UPS) mit dem SDD die niedrigste ASE mit 69 J im Schweißgutzentrum (SGZ). Das H2-Freisetzen führt in der Schmelzlinie (SL) zu einer Verbesserung des CTOD-Werts auf mindestens 0,15 mm. Die plastische Bruchverformung (PBV) beträgt im SGZ 2,83 % und in der Wärmeeinflußzone (WEZ) 1,57 %. Beim UPS mit dem FAZ liegt die ASE im SG bei etwa 30 J. Die CTOD-Werte sind im SGZ niedriger und in der SL höher bei den SDD-Schweißproben. Die PBV beträgt 0,39 % im SGZ. Bei den laserstrahlgeschweißten Proben liegt die ASE im SG bei etwas unter 70 J. Die CTOD-Werte liegen in SGZ niedriger und in der SL höher als bei den SDD-Schweißproben. Die PBV beträgt 1,59 % im SGZ und 1,48 % in der SL. Beim Stahl 2 liegt beim UPS mit dem SDD die niedrigste ASE mit 84 J im SGZ. Die CTOD-Werte liegen im Vergleich zum Stahl 1 im SGZ und in der SL höher. Das Freisetzen von H2 erhöht die CTOD-Werte in der SL. Die PBV beträgt 2,81 % im SGZ und 2,50 % in der WEZ. Die aus den Charpy-Spitzkerbschlagversuchen und den Breitplattentests abgeleiteten tolerierbaren Fehlergrößen liegen deutlich höher als die bisher angenommenen. (Görges, U.)
Fracture toughness properties of two grades of X80 supermartensitic welded pipes
Bruchzähigkeitseigenschaften geschweißter Rohre aus zwei Sorten supermartensitischen Stahls X80
2000
19 Seiten, 11 Bilder, 14 Tabellen, 7 Quellen
Conference paper
English
geschweißtes Rohr , Bruchzähigkeit , martensitischer nichtrostender Stahl , Charpy-Spitzkerbschlagversuch , COD-Messung , UP-Schweißen , Zwischenlagentemperatur , Schweißzusatzwerkstoff , Laserstrahlschweißen , CO2-Laser , Schweißgeschwindigkeit , Zugfestigkeit , Streckgrenze , Kerbschlagzähigkeit , Schweißgut , Wasserstoff , Schmelzlinie , plastische Verformung , Wärmeeinflusszone , Pipeline , hochlegierter Stahl
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