Warum brechen Schweißnähte vorzugsweise NEBEN der Naht?

Diskutiere Warum brechen Schweißnähte vorzugsweise NEBEN der Naht? im Forum Schweißtechnik im Bereich Werkzeuge & Maschinen - Hallo zusammen, die Überschrift sagt eigentlich schon alles. Ich habe sogar schon paar Antworten ergoogelt, die wohl alle eine Rolle spielen...
Hallo Kar !
Du willst es aber auch genau wissen was :zunge: Also gut ,stelle Dir mal einen kubischen Würfel vor in den Du von allen Seiten rein schauen könntest ,wie aus Acryl ,nur das es Stahl wäre. in den Würfel verlaufen Linien waagerecht und senkrecht und an den Kreuzpunkten sitzen die Eisen bzw. Stahlmoleküle dran. Zwischen den einzelnen Feldern aus den gekreuzten Feldern liegen die Kohlenstoff Molekule( Korngrenzen ) und was sonst noch so für Legierungen da drin sind,rings und den Stahl herum. Durch erhitzen verändert sich die Größe der einzelner Felder wo Stahlatome und Kohlenstoffatome drin liegen,wandern also auseinander und verändern das Gefüge eines Stahls. Er wird weicher und zäher. Durch das Schmieden verdichtet man aber den Stahl,die Felder mit den Atomen des Stahl und Kohlenstoff werden Komprimiert und es enstehen Spannungen im gesamten Gefüge des Stahls. Verzehrungen der ganzen Linien im Stahl mit den an den Kreuzpunkten sitzenden Stahl und Kohlenstoffatomen. So wie ein Fliegendrahtgitter mit den Schweisspunkten drauf. Durch das mehrmalige erwärmen des Stahl auf die dafür genau abgestimmte Temparatur ,sagen wir mal 760 Grad und langsames abkühlen an der Luft beruhigt sich der Stahl wieder etwas. Dadurch soll verhindert werden bei dünnen Material das es beim Härten und späteren schnellen abkühlen auf Härterisse gibt.Danach wird dann auf die gewünschte Härte angelassen zwischen 150-300 Grad und höher bei bestimmten Stahlsorten. Sonst würde der Stahl wie Glas zerbrechen bei der gerigsten Belastung bei einer HRC von 60 - 65 ( HRC= Härte Rockwell ) Feines Gefüge haben bestimmte Stähle meist schon ab Stahlwerk Durch die Legierungen und das Walzen. Man kann das beim Schmieden aber noch eben verändern durch das verdichten mit Hammer und der Wärme .Z.Bsp. nehme ich manchmal alte Federn von Auto wegen dem hohen Kohlenstoffanteil darin zum Messer machen. Das ist ja schon ein hochwertiger Stahl,aber durch das vorherige Weichglühen und spätere Schmieden verändere ich das natürlich wieder. Ob ich den nun besser dadurch mache oder schlechter,sehe ich hinterher nur am Endergebnis meiner Arbeit. Die Anfangswerte waren jedenfalls optimal dafür gewesen von der Stahlauswahl C 75 oder C 100 je nach Federtyp . Ich muss das von mir veränderte Gefüge quasi wieder fast so hin bekommen wie es mal war, um die vorherige Qualität des Federstahl ab Werk wieder zu erreichen und ein schneidfreudiges Messer zu bekommen,das auch lange die Schärfe hält auf Grund seiner Härte.Die Schweissnähte und das Material geraten nicht erst durch das langsame abkühlen sondern auch schon beim erwärmen unter Spannungen,es soll eben nur nicht schockartig wieder auf Umgebungstemperatur gebracht werden um keine unnötigen Spannung im Material bzw. Schweissbereich zu schaffen. Ergäbe dann wohl einen sehr spröden Bereich wo geschweisst wurde,ist ja eh schon geschwächt das Material durch das Schweissen selbst ! Man hat ja durch die große Hitze das Grundmaterial etwas Weichgegüht ,zwar nicht lange aber trotzdem hat sich da im Gefüge etwas verändert. Bei den dicken Materialien und Härten ist die äußerer sich schneller abkühlende Randschickt natürlich härter als der sich langsamere abkühlende Innenkern . Ein Hammer zBsp. ist auch nur auf der Bahn und Finne gehärtet ,das Haus ist weicher. Außerdem muss er auch noch angelassen werden sonst zersplittert er auf harten Material. Das kann man,wenn man das kann von der Restwärme im Innern des Stahl machen. Durch Härten wird der Stahl nicht feinkörnig,er war es schon vorher nur durch das Schmieden wird er eben alles noch mehr verdichtet , so zusagen wie eine Herde Schafe die ich zusammen getrieben habe und dann einsperre,damit sie da bleiben wo ich sie hingetrieben habe. (Härten ) ! Du hast so viel Fragen die habe ich alle schon wieder vergessen Kar, langt das erstmal so ? :roll:
lG.
Dieter
 
Also Dieter, ich muss sagen, nicht schlecht. Habe noch nie so detailierte Erklärungen dazu gefunden/gelesen/gehört. :respekt:

Ich muss allerdings zugeben, dass ich mir das erst noch paar Mal durchlesen muss, bevor ich das alles verstanden habe.

:thx:
 
Hallo vielleicht kann ich bisschen Helfen

mein 1. Tipp Eisen - Kohlenstoffdiagramm steht in jedem Tabellenbuch bis das richtig sitzt dauert es aber.

Ich glaube du verallgemeinerst das ganze in deinem Kopf ein wenig Stahl ist nicht gleich Stahl jedes Metall hat andere Grundveraussetzungen.

Das wichtigste ist erstmal der Kohlenstoff der bestimmt wie fein- oder grobkörnig das Gefüge ist. Beim Schweißen z.B. ist die Schweißnaht feinkörniger da das Schweißgut höher legiert ist als das Grundmaterial. Zum abkühlen musst du dir das so vorstellen
1. Schmelze, die Moleküle schwirren durcheinander ohne einen festen Platz das Material ist flüssig,2. wenn das Metall abkühlt bilden sich Kristalle, bis 3. das Metall vollständig erstarrt ist und sich lauter Körner gebildet haben.
Wenn das Material abgeschreckt wird unterbrichst du die Kornbildung und somit entsteht ein gröberes Gefüge.

Du darfst das Härten nicht mit dem Schweißen bzw der Kristallbildung nicht durcheinander bringen das ist ne ganz andere Baustelle. Ich sag nur mühsam ernährt sich das Eichhörnchen.
Beim Härten sind ganz andere Materialien am start. Härten kann man ab einem Kohlenstoffwert von 0,3 % ( höher besser )
wir Schweißen aber meistens nur bis max. 0,22%
auch wenn hier nur ein Unterschied von 0,08% ist, das hört sich nach wenig an ist aber in diesem Bereich viel.

wenn dich etwas genauer interessiert frag nach........

mfg
chris
 
Zum Feinkornbaustahl: Dieser ist ein Mittelweg zwischen Festigkeit und Zähigkeit da beides mit feineren Korn steigt, je feiner die Körner desto besser. Die Körner werden übrigens z.B. durch Zementit (Fe2C3) zusammengehalten.

Zum Härten: Da entsteht der sog. Martensit welcher ein eher verzerrtes Gefüge darstellt, dieser ist nur recht feinkörnig da er ja schnell abgeschreckt werden muss, ansonsten zerfällt der Stahl wieder in Ferrit und Perlit (siehe Wikipedia).

Fehler wie z.B. Versetzungen bringen dem Material mehr Härte und Festigkeit. Stell dir das ganze so vor: Bei einer Mauer wird immer um einen halben Stein versetzt gemauert da sie sonst umfällt. Ein Fachwerk hält, indem es sich ineinander verspannt. Ohne die Diagonalverbindungen, die "Fehler", würde es viel schneller nachgeben. In Beton wurden früher große Kiesel eingegossen da dieser nach dem Krieg recht teuer und schwer zu bekommen war, durch die Kiesel wurde aber das Risswachstum stark behindert und man konnte viel magerer mischen.
Diese Beispiele zeigen nicht direkt den Mechanismus aber ich hoffe, dass du dich damit etwas behelfen kannst.
 
ich kann die Bücher vom Europa Verlag empfehlen die sind günstig und echt gut.
Bei Amazon gibts gebrauchte schon ab 10 Euro.
 
Danke euch allen.

Ich muss mir den ganzen Thread nochmal in aller Ruhe durchlesen. Dann wird mir sicher noch einiges klarer. Vielleicht entstehen dann aber auch neue Fragen.

Das Eisen - Kohlenstoffdiagramm ist auf jeden Fall schon mal sehr interessant. Habe es zwar erst zum Teil verstanden, aber es könnte ein sehr wichtiger Schlüssel zum Verständnis der ganzen Härtereien sein.

:thx:
 
Hi,
musst aber aufpassen mit dem Diagramm z.B. wenn die Frage aufkommt warum hat ein 1.4301 ein Austenitisches Gefüge das kannst da nicht raus lesen, da gibt es dann wieder extra Diagramme für die Legierungsbestandteile die einem diese Fragen beantworten!!!
Ist alles halt bisschen kompliziert.
 
Thema: Warum brechen Schweißnähte vorzugsweise NEBEN der Naht?

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