Kaltrissbildung beim Schweißen verhindern
Kaltrisse entstehen Stunden nach dem Schweißen, wenn Wasserstoff sich mit Eigenspannungen und Gefügeveränderungen in der Wärmeeinflusszone verbindet. Vermeidung erfordert Kontrolle der Wasserstoffgehalte, Vorwärmen und Spannungsabbau.
Mechanismus der Kaltrissbildung
Kaltrisse (auch wasserstoffinduzierte Risse) entstehen durch das Zusammenwirken von drei Faktoren:
- Wasserstoff: Diffundiert in das Schweißgut und die WEZ während des Schweißens
- Eigenspannungen: Entstehen durch thermische Zyklen und Schrumpfung
- Anfälliges Gefüge: Martensit oder andere harte Phasen in der WEZ
Präventionsmaßnahmen
- Wasserstoffquellen minimieren: Trockene, saubere Grundwerkstoffe und niedrigwasserstoffhaltige Zusatzwerkstoffe verwenden
- Vorwärmen anwenden: 100-200°C Vorwärmtemperatur (abhängig vom Material und Dicke) reduziert Abkühlgeschwindigkeit
- Zwischenlagentemperatur kontrollieren: Nicht unter Vorwärmtemperatur abkühlen lassen
- Nachwärmen: 250-300°C für 1-2 Stunden nach dem Schweißen fördert Wasserstoffausgang
- Niedrige Wasserstoffgase verwenden: Premium Schutzgase mit minimaler Feuchtigkeit
Materialspezifische Risiken
Hochfeste Stähle (>500 MPa): Sehr anfällig - zwingend Vorwärmen erforderlich. Wasserstoffkontrollierte Zusatzwerkstoffe verwenden.
Dicke Abschnitte (>25mm): Hohe Abkühlraten und Eigenspannungen - Vorwärmen auf mindestens 150°C.
Hohe Einspannung: Kann Spannungen nicht abbauen - Vorwärmen und Wärmenachbehandlung kritisch.
CORGON® Serie
WasserstoffkontrolliertWasserstoffkontrolle: CORGON-Gase haben niedrigen Feuchtigkeitsgehalt und kontrollierte Zusammensetzung zur Minimierung des Wasserstoffeintrags während des Schweißens. Linde garantiert Feuchtigkeitsgehalte <3ppm (Taupunkt < -65°C) für alle CORGON-Qualitäten.
Besonders für kritische Anwendungen: Verwenden Sie CORGON bei hochfesten Stählen, dicken Abschnitten oder Schweißungen mit hoher Einspannung, wo Kaltrissbildung ein Risiko darstellt.
Vorwärmtemperaturen nach Material
| Material | Blechdicke | Min. Vorwärmung | Zwischenlagentemp. |
|---|---|---|---|
| Baustahl S235-S355 | < 20mm | Keine | - |
| Baustahl S235-S355 | > 20mm | 50-100°C | 50°C min. |
| Hochfest S460-S690 | Alle | 100-150°C | 100°C min. |
| Hochfest S960+ | Alle | 150-200°C | 150°C min. |
| Dickblech >50mm | Alle Güten | +50°C zu Tabelle | Wie Vorwärmung |
Nachwärmebehandlung
Für hochrisiko-Anwendungen Wasserstoffausgang durch Nachwärmen fördern:
- Temperatur: 250-300°C (unterhalb Anlasstemperatur)
- Haltezeit: 1-2 Stunden je 25mm Blechdicke
- Timing: Unmittelbar nach Schweißende, vor Abkühlung unter 100°C
- Abkühlrate: Langsam im Ofen oder unter Decken (max. 100°C/h)