Wie verhindert man Risse in witterungsbeständigem Stahl beim Schweißen?

Dec 26, 2025 Eine Nachricht hinterlassen

Um Schweißrisse in witterungsbeständigem Stahl (z. B. SPA-H, A588, Q235NH) zu verhindern, ist eine strenge Kontrolle erforderlichVorbereitung vor dem Schweißen, Parameter des Schweißprozesses und Behandlungen nach dem Schweißen, die auf die beiden größten Crack-Risiken abzielt:Kaltes Knacken(wasserstoff-induziert) undLamellenriss. Nachfolgend finden Sie eine Schritt-für-vorbeugende Anleitung:

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1. Vor-Vorbereitung vor dem Schweißen: Beseitigen Sie Wasserstoffquellen und reduzieren Sie Stress

Dies ist der kritischste Schritt zur Vermeidung von Kaltrissen.
 

Reinigen Sie den Schweißnahtbereich gründlich

 

Entfernen Sie alle darin enthaltenen Verunreinigungen20–30 mm von beiden Seiten der Schweißnahtmit einer Drahtbürste, einem Schleifer oder einem Lösungsmittel:

Rost, Oxidablagerungen und Feuchtigkeit (wichtigste Wasserstoffquellen)

Öl, Fett, Farbe oder Schmutz (kann beim Schweißen in Wasserstoff zerfallen)

 

Stellen Sie vor dem Schweißen sicher, dass die Oberfläche trocken und frei von Rückständen ist.Wählen Sie wasserstoffarme Schweißmaterialien aus

VerwendenElektroden mit niedrigem-Wasserstoffgehalt(z. B. E7018-G für witterungsbeständige Kohlenstoffstähle, E8018-B2 für hochfeste Varianten) – diese begrenzen die Wasserstoffdiffusion in die Schweißzone.

Trocknen Sie die Elektroden streng: Backen Sie bei300–350 Grad für 1–2 Stundenvor dem Gebrauch und bewahren Sie sie während des Schweißens in einem beheizten Elektrodenhalter auf, um eine erneute Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern.

Verwenden Sie für das Schutzgasschweißen (MIG/MAG) hoch{1}reines Schutzgas (z. B. 98 % Ar + 2 % O₂) mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt; Vermeiden Sie die Verwendung von kontaminiertem Gas.

Dicke Platten auf langsames Abkühlen vorheizen

 

Bei Tellern ist das Vorwärmen zwingend erforderlichMindestens 16 mm dickoder zum Schweißen in Umgebungen mit niedrigen{0}}Temperaturen (<5°C):

Soll-Vorwärmtemperatur:100–150 Grad(Messen Sie mit einem Thermoelement, um eine gleichmäßige Erwärmung des Verbindungsbereichs sicherzustellen).

Halten Sie die Zwischenpasstemperatur dazwischen100–200 Gradbeim Mehrlagenschweißen, um ein schnelles Abkühlen der Wärmeeinflusszone (HAZ) zu verhindern, wodurch sich harter, spröder Martensit bilden kann.

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2. Schweißprozesssteuerung: Parameter optimieren, um Eigenspannungen zu reduzieren

Nutzen Sie Schweißmethoden mit geringem-Wärmeeintrag-

 

Wählen Sie Prozesse mit stabilem Lichtbogen und geringem Wärmeeintrag, um eine Überhitzung der WEZ zu vermeiden:

Empfohlene Methoden: Metalllichtbogenschweißen (SMAW), Metalllichtbogenschweißen (GMAW) oder Fülldrahtschweißen (FCAW).

Vermeiden Sie Prozesse mit hoher Hitze (z. B. Unterpulverschweißen) für dünne Bleche, da diese zu Kornvergröberung und erhöhter Spannung führen können.

Steuern Sie die Schweißparameter präzise

Verwendenmäßiger Schweißstrom und -spannung(z. B. 180–220 A, 22–26 V für E7018-Elektroden), um eine vollständige Penetration ohne übermäßige Hitze sicherzustellen.

Schweißen Sie mit gleichmäßiger Geschwindigkeit (150–250 mm/min), um zu verhindern, dass das Schweißbad zu schnell erstarrt (eine Ursache für Heißrisse).

Für lange Schweißnähte verwendenintermittierendes Schweißen(Sprungschweißen) anstelle von kontinuierlichem Schweißen, um die Wärme zu verteilen und den Aufbau von Restspannungen zu reduzieren.

Verwenden Sie Multi--Pass-Schweißen für dicke Verbindungen

 

For plates >Bei einer Dicke von 20 mm teilen Sie die Schweißnaht in mehrere dünne Durchgänge statt in einen einzelnen dicken Durchgang auf:

Jede Durchgangsdicke: Weniger als oder gleich 3 mm.

Schleifen Sie die Oberfläche jedes Arbeitsgangs vor dem nächsten, um Schlacke und Defekte zu entfernen, wodurch die Spannungskonzentration an der Schweißnahtschnittstelle verringert wird.

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3. Nach-Schweißbehandlungen: Beseitigen Sie Restspannungen und Wasserstoff

Wasserstoff-Brennung-Ausschluss von Komponenten mit hohem-Risiko

 

Führen Sie bei kritischen Strukturen (z. B. tragende Schilder aus witterungsbeständigem Stahl, Brückenkomponenten) unmittelbar nach dem Schweißen ein Wasserstoffausheizen nach dem Schweißen durch:

Erhitzen Sie das gesamte Bauteil auf200–250 Gradund warten2–4 Stunden, dann langsam an der Luft abkühlen lassen. Dies beschleunigt das Entweichen von Wasserstoff aus der Schweißnaht und der HAZ und eliminiert das Risiko einer verzögerten Kaltrissbildung.

Spannungsarmglühen für dicke oder geschweißte Baugruppen

 

For components with complex welds or thick plates (>25 mm), Spannungsarmglühen durchführen:

Erhitzen Sie das Bauteil auf550–650 Grad(unterhalb der kritischen Umwandlungstemperatur von wetterfestem Stahl) halten1–2 Stunden pro 25 mm Dicke, dann langsam (weniger als oder gleich 50 Grad/Stunde) auf Raumtemperatur abkühlen.

Dieses Verfahren reduziert die Schweißeigenspannung um 60–80 % und verringert das Risiko von Lamellenrissen oder Spannungskorrosion.

Vermeiden Sie schnelles Abkühlen nach dem Schweißen

 

Die Schweißzone unmittelbar nach dem Schweißen nicht mit Wasser abschrecken und keinem starken Wind aussetzen. Lassen Sie die Komponente auf natürliche Weise an der Luft abkühlen, um einen Temperaturschock zu vermeiden.

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4. Zusätzliche Maßnahmen zur Qualitätskontrolle

Überprüfen Sie Schweißnähte umgehend auf Mängel

 

Führen Sie zerstörungsfreie Prüfungen (NDT) durch24–48 Stundennach dem Schweißen (zur Erkennung verzögerter Kaltrissbildung):

Verwenden Sie die Ultraschallprüfung (UT) für interne Defekte (z. B. Risse, Porosität) oder die Magnetpulverprüfung (MT) für Oberflächenfehler.

Vermeiden Sie mechanische Schäden an der Schweißzone

 

Führen Sie kein starkes Schleifen oder Hämmern an der Schweißnaht oder der WEZ durch, da dies zu neuen Spannungskonzentrationen führen und Risse auslösen kann.

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