Häufige Ursachen für Risse beim Heißkanalschweißen sind hauptsächlich metallurgische Faktoren, Wasserstoffversprödung, Spannungskonzentration und unsachgemäße Prozesse. Diese Faktoren führen einzeln oder in Kombination zur Rissbildung.
1. Heiße Risse (Hochtemperaturrisse)
Ursachen: Während der Endphase der Schweißnahtverfestigung liegen an den Korngrenzen Eutektika mit niedrigem -Schmelzpunkt-(wie FeS-Fe, Ni{3}}S usw. vor, die unter Zugspannung zu Rissen entlang der Korngrenzen führen.
Auslösende Faktoren: Ein hoher Gehalt an Schwefel (S) und Phosphor (P) im Grundmetall oder Schweißmaterial führt leicht zur Bildung spröder eutektischer Phasen;
Schlechte Schweißnahtbildung, z. B. tiefe und schmale Schweißnähte, die zu säulenförmiger Kristallansammlung und starker zentraler Entmischung führen;
Eine zu langsame Abkühlgeschwindigkeit verlängert die Verweilzeit in der spröden Temperaturzone.
Kommt häufig bei Heißkanalmaterialien wie austenitischem Edelstahl und Legierungen auf Nickelbasis vor.
2. Kaltrissbildung (verzögerte Rissbildung)
Ursachen: Wird durch die kombinierten Effekte von gehärteter Mikrostruktur, Wasserstoffansammlung und Zwangsspannung beim Abkühlen auf unter 200 Grad nach dem Schweißen ausgelöst und zeigt einen verzögerten Beginn (von mehreren Stunden bis zu mehreren Tagen).
Schlüsselfaktoren:
Hoher Wasserstoffgehalt: Feuchte Schweißmaterialien, Ölverschmutzung der Fase oder übermäßige Umgebungsfeuchtigkeit führen dazu, dass sich Wasserstoff im Schmelzbad auflöst;
Martensitische Umwandlung: Kohlenstoffstahl oder legierter Stahl bildet bei schneller Abkühlung spröden und harten Martensit;
Hohe strukturelle Beanspruchung: Dickwandige Heißkanalkomponenten oder starre Verbindungen erschweren den Abbau von Schweißspannungen.
3. Risse nach der Wärmebehandlung (Risse nach der-Wärmebehandlung)
Ursachen: Beim Anlassen nach dem Schweißen bei 500–700 Grad oder bei längerem Hochtemperaturbetrieb werden die Korngrenzen im grobkörnigen Bereich schwächer, was zu Karbidausfällungen und interkristallinen Rissen führt.
Häufige Ursachen:
Bedingungen für das Knacken:
Verwenden Sie ausscheidungsverstärkten legierten Stahl oder austenitischen Edelstahl;
Grobe Körner in der Hitzeeinflusszone mit Absonderung von Korngrenzenverunreinigungen (wie Sn, Sb, Pb);
Zugeigenspannung in der Schweißverbindung, Spannungsrelaxation beim Wiedererwärmen führt zur Rissbildung.
Tritt häufig bei Reparaturen von Heißkanalsystemen oder Nachschweißarbeiten nach längerem{0}Betrieb auf.
4. Prozess- und Designfaktoren
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Problem |
Folge |
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Unzureichende Vorwärmung |
Schnelles Abkühlen fördert die Martensitbildung und erhöht das Risiko von Kaltrissen. |
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Übermäßige Wärmeleitungsenergie |
Vergröberung der Körner in der hitzebeeinflussten Zone, verringerte Zähigkeit und erhöhte Neigung zu Heiß- und Wiedererhitzungsrissen. |
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Unzureichende Nach-Schweißkühlung |
Gehärtete Strukturen können nicht angelassen werden, Wasserstoff kann nicht entweichen, wodurch die Gefahr einer verzögerten Rissbildung steigt. |
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Unangemessenes Gelenkdesign |
Scharfe Ecken und sich kreuzende Schweißnähte führen zu Spannungskonzentrationen und damit zur Rissausbreitung. |

