DIN-Fachbericht CEN ISO TR 17844-2004 Welding - Comparison of standardised methods for the avoidance of cold cracks (ISO TR 17844 2004) German translation of CEN ISO TR 17844 2004《.pdf

1、Schweien Vergleich von genormten Verfahrenzur Vermeidung von Kaltrissen (ISO/TR 17844:2004);Deutsche bersetzung CEN ISO/TR 17844:2004Welding Comparison of standardized methods for the avoidance of cold cracks(ISO/TR 17844:2004);German translation of CEN ISO/TR 17844:2004Soudage Comparaison de mthode

2、s normalises pour viter les fissures froid(ISO/TR 17844:2004);Traduction allemande de lCEN ISO/TR 17844:2004DIN-Fachbericht CEN ISO/TR 17844BeuthB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN-Fachbericht CEN

3、 ISO/TR 17844:2004VorwortDer vorliegende DIN-Fachbericht ist die deutsche bersetzung des vom Technischen Komitee CEN/TC 121/SC 4 Qualittsmanagement fr das Schweien” in Zusammenarbeit mit dem ISO/TC 44/SC 10 Vereinheitlichung von Schweivorschriften” ausgearbeiteten CEN-Berichts CEN ISO/TR 17844. Das

4、zustn-dige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss AA 4.1 Grundlagen der Qualittssicherung beim Schweien” im Normenausschuss Schweitechnik (NAS). Europische/Internationale Fachberichte (CEN/CR oder ISO/TR) sind abgeschlossene Arbeitsergebnisse der ISO und des CEN, die nicht den Status von

5、Europischen bzw. Internationalen Normen haben. In Ergnzung zu den in DIN EN 1011-2:2001, Anhang C, beschriebenen Konzepten enthlt das vorliegende Dokument weitere Methoden zur Vermeidung von Kaltrissen beim Schweien ferritischer Sthle. Im Zuge der Internationalisierung der EN 1011-2 als ISO/TR 17671

6、-2 war es erforderlich, Methoden zu bercksichtigen, die in anderen Teilen der Welt von Mitgliedern der ISO, z. B. in Japan oder den USA, bei bestimmten Stahl-gruppen angewendet werden. Dabei ist zu beachten, dass zwischen den Ergebnissen, die sich nach den einzelnen Methoden ergeben, er-hebliche Abw

7、eichungen auftreten knnen. Grund fr die Abweichungen ist, dass die einzelnen Methoden in ihrem Ursprung von unterschiedlichen Voraussetzungen ausgehen. So waren die Konzepte teilweise zu-nchst auf bestimmte Stahlgruppen, wie reine CMn-Sthle, ausgerichtet. Ausgangspunkt bildeten dabei Un-tersuchungen

8、 zur Vermeidung einer kritischen Aufhrtung in der Wrmeeinflusszone von Schweiverbindun-gen. Sie wurden durch stichprobenartig durchgefhrte Kaltrissuntersuchungen ergnzt, dann spter empirisch auf weitere Stahlgruppen bertragen. Andere Methoden sttzen sich ausschlielich auf Kaltrissuntersuchun-gen an

9、Sthlen mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung. So beruht das in Deutschland bliche CET-Konzept weitgehend auf Kaltrissuntersuchungen nach der Tekken-Prfung1).Die unterschiedlichen Anstze fhren zwangslufig zu einem greren Streuband bei der Festlegung ent-sprechender Vorwrmtemperaturen beim S

10、chweien. Eine entsprechende Gegenberstellung der nach die-sen Berechnungsmethoden fr einige Sthle unter verschiedenen Randbedingungen ermittelten Vorwrm-temperaturen enthlt das IIW-Dokument IX-1999-012). Der Verarbeiter muss letztlich aufgrund seiner Erfahrung entscheiden, welche der Methoden fr ihn

11、 zutreffend ist. Fr Betriebe, die im Hinblick auf die Ver-arbeitung hochfester Bausthle bisher wenig Erfahrung besitzen, gibt die jeweilige Einleitung zu den einzel-nen Methoden einen gewissen Hinweis auf die mgliche Eignung fr den gegebenen Anwendungsfall. Bei Zulassungen und Verfahrensprfungen mit

12、 Fremdabnahme sollte zwischen Abnahmegesellschaft und Verar-beiter die Berechnungsmethode zur Ermittlung einer erforderlichen Vorwrmtemperatur abgestimmt werden. Weitere Ausfhrungen zum Vergleich der verschiedenen Verfahren sind dem Anhang A des Dokumentes zu entnehmen. Fr die in den Literaturhinwei

13、sen (letzte Seite) aufgefhrten Europischen Normen bestehen unter derselben Zhlnummer identische DIN-EN-Normen. Fr die aufgefhrten ISO-Dokumente existieren folgende DIN-Verffentlichungen: ISO/TR 17671-1 identisch mit DIN EN 1011-1; ISO/TR 17671-2 identisch mit DIN EN 1011-2; CR ISO 15608 identisch mi

14、t DIN V 1738. 1) Satoh et al: Japanese studies an structural restraint severity relation to weld cracking. Welding in the world 15 (1977) Nr. 7/8, S. 115 ff. 2) Preheating in the welding of ferrite steels. (Dokument kann vom International Welding Institute IIW unter www.iiw-iis.orq. bezogen werden,

15、wie auch die IIW-Dokumente in den Literaturhinweisen auf der letzten Seite.) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN-Fachbericht CEN ISO/TR 17844:2004 Nationaler Anhang NA (informativ)Literaturhinweise DIN EN 1011-1, Schweien Empfehlungen zum Schweien metallischer Wer

16、kstoffe Teil 1: Allgemeine Anleitungen fr das Lichtbogenschweien (enthlt nderung A1:2002); Deutsche Fassung EN 1011-1:1998 + A1:2002DIN EN 1011-2:2001, Schweien Empfehlungen zum Schweien metallischer Werkstoffe Teil 2: Licht-bogenschweien von ferritischen Sthlen; Deutsche Fassung EN 1011-2:2001DIN V

17、 1738, Schweien Richtlinien fr eine Gruppeneinteilung von metallischen Werkstoffen (ISO/TR 15608:2000); Deutsche Fassung CR ISO 15608:2000B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03Dokument-Typ: Europischer Technischer Bericht Dokument-Untertyp: Dokumentstufe: Annahme Dokume

18、ntsprache: D STD Version 2.1c CEN/TC 121Datum: 2004-09 CEN ISO/TR 17844CEN/TC 121 Sekretariat: DINSchweien Vergleich von genormten Verfahren zur Vermeidung von Kaltrissen (ISO/TR 17844:2004)Welding Comparison of standardized methods for the avoidance of cold cracks (ISO/TR 17844:2004) Soudage Compar

19、aison de mthodes normalises pour viter les fissures froid (ISO/TR 17844:2004) ICS:Deskriptoren: B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN ISO/TR 17844 (D) 2InhaltSeiteVorwort 5Einleitung.61 Anwendungsbereich .72 CE-Verfahren 72.1 Rissprfverfahren72.2 Zusammensetzungsber

20、eich der Grundwerkstoffe.72.3 Blechdicke und Nahtgeometrie82.4 Wasserstoffgehalt und Schweiprozess.82.5 Wrmeeinbringung 92.6 Spezielle Betrachtungen 122.7 Bestimmung der Vorwrmung 143 CET-Verfahren. 213.1 Rissprfverfahren. 213.2 Zusammensetzungsbereich der Grundwerkstoffe 223.3 Blechdicke. 233.4 Was

21、serstoffgehalt und Schweiprozess 243.5 Wrmeeinbringung . 253.6 Einfluss der Eigenspannung . 263.7 Bestimmung der Vorwrmung 263.8 Spezielle Betrachtungen 294 CEN-Verfahren . 294.1 Rissprfverfahren. 294.2 Zusammensetzungsbereich der Grundwerkstoffe 294.3 Werkstoffdicke 314.4 Wasserstoffgehalt des Schw

22、eigutes und Schweiprozess . 314.5 Wrmeeinbringung . 314.6 Streckgrenze des Schweigutes. 324.7 Bestimmung der Vorwrmung 324.8 Spezielle Betrachtungen 335 Pcm-Verfahren. 365.1 Allgemeines. 365.2 Bereich der Zusammensetzung der Grundwerkstoffe 385.3 Blechdicke und Geometrie der Verbindung.395.4 Wassers

23、toffgehalte und Schweiprozess 395.5 Energieeinbringung 405.6 Spezielle Betrachtungen 405.7 Bestimmung der Mindestvorwrmung . 41Anhang A (informativ) Vergleich der verschiedenen Verfahren 49A.1 Allgemeines. 49A.2 Bereich der Zusammensetzung der Grundwerkstoffe 49A.3 Blechdicke und Verbindungsgeometri

24、e. 50A.4 Wasserstoffgehalte. 50A.5 Wrmeeinbringung . 50A.6 Vorhersagevergleich 51A.7 Zusammenfassung und Schlussfolgerung 52Anhang B (informativ) Abkrzungen 72Literaturhinweise . 73B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN ISO/TR 17844 (D) 3SeiteBilderBild 1 Beispiele f

25、r die Bestimmung der kombinierten Dicke 15Bild 2 Bedingungen fr das Schweien mit festgelegten Kohlenstoffquivalenten 21Bild 3 Vorwrmtemperatur in Abhngigkeit von CET 23Bild 4 Vorwrmtemperatur in Abhngigkeit von der Blechdicke .24Bild 5 Vorwrmtemperatur in Abhngigkeit vom Wasserstoffgehalt, HD .24Bil

26、d 6 Vorwrmtemperatur in Abhngigkeit von der Wrmeeinbringung Q25Bild 7 Graphisches Verfahren fr die Bestimmung der Mindestvorwrmtemperatur 28Bild 8 Bezugskurven fr die Mindestvorwrmtemperatur bei der Rissprfung an Y-Nhten .34Bild 9 CEN-Berichtigung in Bezug auf die Wrmeeinbringung und CEIIW35Bild 10

27、CEN-Berichtigung in Bezug auf den Wasserstoffgehalt des Schweigutes .35Bild 11 Berichtigung der notwendigen Vorwrmung in der schweitechnischen Praxis36Bild 12 Kritische Abkhlgeschwindigkeit fr 350 HV und 400 HV42Bild 13 Bereichslage von Sthlen 43Bild 14 Zusammenhang zwischen Kehlnahtgre und Energiee

28、inbringung 44Bild 15 Diagramme zur Bestimmung der Abkhlgeschwindigkeit bei Unterpulverschweiung mit Drahtelektrode fr Einlagenschweiung bei Kehlnhten 47Bild A.1 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CE- und CET-Verfahren; Blechdicke 25 mm .60Bild A.2 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach CEN

29、- und CET-Verfahren; Blechdicke 25 mm .61Bild A.3 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den Pcm- und CET-Verfahren; Blechdicke 25 mm .62Bild A.4 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CE- und CEN-Verfahren; Blechdicke 25 mm .63Bild A.5 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CE- und Pcm-V

30、erfahren; Blechdicke 25 mm .64Bild A.6 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den Pcm- und CEN-Verfahren; Blechdicke 25 mm .65Bild A.7 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CE- und CET-Verfahren; Blechdicke 50 mm .66Bild A.8 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CEN- und CET-Verfahren;

31、Blechdicke 50 mm .67Bild A.9 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den Pcm- und CET-Verfahren; Blechdicke 50 mm .68Bild A.10 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CE- und CEN-Verfahren; Blechdicke 50 mm .69Bild A.11 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den CE- und Pcm-Verfahren; Blechdick

32、e 50 mm .70Bild A.12 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den Pcm- und CEN-Verfahren; Blechdicke 50 mm .71B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN ISO/TR 17844 (D) 4 Seite Tabellen Tabelle 1 Bereich der chemischen Zusammensetzung der hauptschlichen Legierungsbestand

33、teile des Grundwerkstoffs fr das CE-Verfahren. 7 Tabelle 2 Wasserstoffwerte 8 Tabelle 3 Ausziehlnge beim Lichtbogenhandschweien: etwa 95 % Elektrodenausbringung . 10 Tabelle 4 Ausziehlnge beim Lichtbogenhandschweien: 95 % 130 % . 11 Tabelle 7 Werte fr die Wrmeeinbringung beim Lichtbogenhandschweien

34、von Kehlnhten mit einer Raupe . 13 Tabelle 8 Schritte zur Bestimmung der Vorwrmung . 14 Tabelle 9 Bereich der chemischen Zusammensetzung der hauptschlichen Anteile am Grundwerkstoff fr das CET-Verfahren 22 Tabelle 10 Gltigkeitsbereich 23 Tabelle 11 Stahl mit folgender chemischer Zusammensetzung in G

35、ewichtsprozenten 26 Tabelle 12 Schritte fr die Bestimmung . 28 Tabelle 13 Bereich der chemischen Zusammensetzung fr die Hauptbestandteile des Grundwerkstoffes fr das CEN-Verfahren 30 Tabelle 14 Werte des Koeffizienten f (C) . 30 Tabelle 15 Streckgrenzenniveau fr reines Schweigut. 32 Tabelle 16 Schri

36、tte fr die Bestimmung der Vorwrmung 32 Tabelle 17 Bezeichnungen der Schweiprozesse und Terminologie 39 Tabelle 18 Multiplikationsfaktoren in Bezug auf die Schweiprozesse 40 Tabelle 19 Schritte des Verfahrens . 41 Tabelle 20 Verfahrensschritte 41 Tabelle 21 Verfahrensschritte 42 Tabelle 22 Gruppenein

37、teilung fr die Empfindlichkeitskennziffern als Funktion des Wasserstoffgehaltniveaus und der Parameter fr die Zusammensetzung Pcm48 Tabelle 23 Mindestvorwrm- und Zwischenlagentemperaturen fr drei Niveaus der Schrumpfungsbehinderung. 48 Tabelle A.1 Bereich der Zusammensetzung der Grundwerkstoffe 50 T

38、abelle A.2 Verwendete Sthle fr den Vergleich der vorausgesagten Vorwrmungen. 53 Tabelle A.3 Vergleich der Vorwrmtemperaturen T0nach den verschiedenen Verfahren (Blechdicke 25 mm) 54 Tabelle A.4 Vergleich der Vorwrmtemperatur T0nach den verschiedenen Verfahren (Blechdicke 50 mm) 55 Tabelle A.5 Vergle

39、ich der Mindestvorwrmtemperaturen (Wasserstoffgehalt 13,6 ml/100 g Schweigut). 56 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN ISO/TR 17844 (D) 5Vorwort Dieses Dokument (CEN ISO/TR 17844:2004) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 44 Welding and allied processes“ in Zusamme

40、narbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 121 Schweien“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Dieses Dokument enthlt Literaturhinweise. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN ISO/TR 17844 (D) 6EinleitungDer Zweck dieses Dokumentes ist, die derzeitig

41、verfgbaren Verfahren zu vergleichen, die zur Vermeidung von durch Wasserstoff whrend der schweitechnischen Fertigung ausgelsten Kaltrisse entwickelt worden sind.Dieses Thema ist in den letzten Jahren umfangreich untersucht worden und viele Verfahren sind als Richt-linien zur Vermeidung von Kaltrisse

42、n erstellt und verffentlicht worden. Diese Verfahren weichen betrchtlich voneinander ab, je nach dem, wie umfangreich das Thema untersucht worden ist. Entsprechend wurden be-stimmte wichtige Arbeitskriterien fr die Auswahl der verffentlichten Verfahren, die in diesen Dokument ein-bezogen wurden, fes

43、tgelegt. Bei der Entscheidung ber die Kriterien wurde vereinbart, dass diese auch die Mglichkeit einer wirklichen Nutzung durch Industrie und Endverbraucher bieten sollten. Auf diese Weise sol-len die Methoden ermglichen, sie auf der Grundlage herkmmlicher verfgbarer Informationen und wichtiger Einf

44、lussgren anzuwenden. Die vereinbarte Kriterienliste wurde so festgelegt, dass sie die folgenden wesentlichen Eingaben enthlt: Stahlzusammensetzung; Schweiwrmeeinbringung; Verbindungsgeometrie und Werkstoffdicke; Wasserstoffgehalt in der Schweiung; Vorwrmung und zustzlich graphische Auswertung der Da

45、ten, mittels Computer. Unter Verwendung vorgenannter Kriterien wurden die folgenden Verfahren ausgewhlt: CE (EN 1011-2/ISO/TR 17671-2, C.2 Verfahren A); CET (EN 1011-2/ISO/TR 17671-2, C.3 Verfahren B); CEN(JIS B 8285); Pcm(ANSI/AWS D1.1). Jedes Verfahren wird in besonderen Abschnitten unter den folg

46、enden berschriften behandelt: Beschreibung der verwendeten Prfdaten, um die Richtlinien zu erstellen, z. B. CTS, Y-Naht usw.; Zusammensetzung des Grundwerkstoffs und des Anwendungsbereiches; Werkstoffdicke und Anwendungsbereich; Wasserstoffgehalt und Schweiprozesse; Wrmeeinbringung; andere Einflsse/

47、spezielle Betrachtungen; Ermittlung der Vorwrmung (Schritt-fr-Schritt Beispielbeschreibung). In einem informativen Anhang werden die Vorhersagen aus den Verfahren fr zehn verschiedene Sthle sowie ein Bereich der Werkstoffdicken, Nahtgeometrien, Wrmeeinbringungen und Wasserstoffgehalten verglichen un

48、d gegenbergestellt. Es ist wichtig, dass alle Berechnungen, die fr ein gegebenes Verfahren verwendet werden, dazu verpflichten, die gltige Ausgabe der entsprechenden Norm zu benutzen. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03CEN ISO/TR 17844 (D) 71 Anwendungsbereich In Ergnzung zu EN 1011-2/ISO/TR 17671-2 enthlt dieses Dokument weitere Verfahren zur Vermeidung von Kaltrissen, die von anderen Mitgliedern der