Gibt es nach dem Schweißen von Inconel 625 einen signifikanten Unterschied in den mechanischen Eigenschaften zwischen der Schweißzone und dem Grundmetall?
Inconel 625 gilt im Allgemeinen als schweißbar mit allen gängigen Schmelzschweißverfahren, und unter geeigneten Schweißbedingungen sind die mechanischen Eigenschaften des Schweißguts (WM) und der Wärmeeinflusszone (HAZ) typischerweise mit denen des Grundmetalls (BM) vergleichbar oder sehr nahe daran, insbesondere im geschweißten Zustand. Allerdings sollten einige Unterschiede und potenzielle Probleme beachtet werden:
1. Stärke und Härte
Das Schweißgut hat in der Regel eine ähnliche oder etwas höhere Zugfestigkeit als das Grundmetall aus folgenden Gründen:
Schnelle Erstarrung beim Schweißen, wodurch die Kornstruktur verfeinert wird.
Die Bildung feiner Sekundärphasen (z. B. NbC-, (Nb,Ti)C-Karbide) in den interdendritischen Bereichen.
Die HAZ kann im Vergleich zum Grundmetall eine leichte Erweichung aufweisen, insbesondere wenn das Grundmetall zuvor kalt{0}umgeformt oder ausgehärtet-wurde. Dies ist auf den thermischen Zyklus zurückzuführen, der zur Erholung und Rekristallisation führt.
2. Duktilität und Zähigkeit
Inconel 625-Schweißnähte behalten typischerweise eine gute Duktilität und Zähigkeit bei, wobei die Dehnungswerte oft denen des Grundmetalls ähneln.
Bei einer zu hohen Schweißwärmeeinbringung oder bei Schweißfehlern (Porosität, Einschlüsse, fehlende Verschmelzung) kann es jedoch zu einer Beeinträchtigung der Duktilität und Schlagzähigkeit kommen.
In dicken Abschnitten oder unter bestimmten Abkühlungsbedingungen kann das Schweißgut eine eher säulenförmige dendritische Struktur bilden, was zu Anisotropie und einer etwas geringeren Zähigkeit in der Dickenrichtung führen kann.
3. Ermüdungsbeständigkeit
Das Ermüdungsverhalten der Schweißverbindung hängt stark ab von:
Schweißgeometrie (z. B. Schweißprofil, Hinterschnitt, Verstärkung).
Oberflächenbeschaffenheit der Schweißnahtspitze und -wurzel.
Eigenspannungen (Zugspannungen in der Schweißnaht können die Ermüdungslebensdauer verkürzen).
Bei ordnungsgemäßem Schweißen und Nachbehandlung (z. B. Schleifen, WIG-Abrichten, Spannungsarmglühen) kann die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung nahe an der des Grundmetalls liegen.
In korrosiven Umgebungen oder Umgebungen mit hohen Temperaturen ist die Entstehung von Ermüdungsrissen wahrscheinlicher an Schweißnahtunterbrechungen oder in der WEZ.
4. Korrosionsbeständigkeit
Das Schweißgut von Inconel 625 weist in der Regel eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, ähnlich wie das Grundmetall, da der Cr- und Mo-Gehalt in der Schweißnaht erhalten bleibt.
Wenn der Schweißprozess jedoch nicht ordnungsgemäß kontrolliert wird (z. B. Verunreinigung mit Fe, Cu oder S) oder wenn in der WEZ ein übermäßiges Kornwachstum auftritt, kann die lokale Korrosionsbeständigkeit (z. B. Lochfraß, Spaltkorrosion) leicht verringert sein.
5.Post-Schweißwärmebehandlung (PWHT)
Inconel 625 wird häufig im geschweißten Zustand verwendet, weil:
Zur Erzielung einer hohen Festigkeit ist keine Ausscheidungshärtung erforderlich.
PWHT ist zur Verbesserung der Festigkeit oder Korrosionsbeständigkeit nicht immer erforderlich.
Allerdings kann ein Spannungsarmglühen (typischerweise etwa 700–900 Grad, abhängig von der Anwendung) durchgeführt werden, um:
Eigenspannungen reduzieren.
6.Verbessern Sie die Dimensionsstabilität.
Verbessern Sie in einigen Umgebungen leicht die Ermüdungsleistung und die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion (SCC).
Über-Alterung oder die Einwirkung sehr hoher Temperaturen über einen längeren Zeitraum kann zur Bildung spröder Phasen (z. B. σ-Phase, Laves-Phase) führen, die die Zähigkeit und Duktilität verringern können.
Zusammenfassung
Bei geeigneten Schweißverfahren und ordnungsgemäßer Qualitätskontrolle unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften von Inconel 625-Schweißnähten (Festigkeit, Duktilität, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit) im Allgemeinen nicht wesentlich vom Grundmetall, und die Schweißverbindung kann in den meisten Anwendungen zuverlässige Dienste leisten. Die Hauptfaktoren, die zu spürbaren Unterschieden führen können, sind: übermäßiger Wärmeeintrag, Schweißfehler, schlechte Schweißnahtgeometrie, Eigenspannungen und unsachgemäße Schweißnaht
