Elektronenstrahl-Schweissungen eines martensitischen Chromstahls mit lokalem Legieren

摘要

Martensitische Chromstahle sind bevorzugte Werkstoffe fur Hochtemperaturkomponenten in thermischen Kraftwerken. Fruhere Untersuchungen ergaben, dass durch den Einsatz von MarBN-Stahl (Martensitische, bor- und stickstofflegierte Chromstahle) die minimale Kriechrate deutlich reduziert werden kann. Durch die Verwendung dieses Stahles wird ausserdem die Bildung der Feinkornzone innerhalb der Warmeeinflusszone (WEZ) unterdruckt. Dieser Bereich der WEZ ist besonders anfallig auf Fehler des Typs IV, die einzige klassifizierte Rissart, welche unabhangig vom Schweissprozess und der Warmenachbehandlung nach langzeitiger Kriechbelastung auftritt. Durch den Einsatz des Elektronenstrahlschweissens kann die Gesamtbreite der WEZ im Vergleich zu herkommlichen Lichtbogenschweissverfahren deutlich reduziert werden. Voruntersuchungen von elektronenstrahlgeschweisstem MarBN-Stahl zeigten immer wieder Probleme mit Heissrissen im Schweissgut. Es wurden verschiedene Losungsansatze ausprobiert, jedoch konnten damit keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden. In dieser Arbeit wurde die chemische Zusammensetzung des Schweissguts durch Zugabe von konventionellem 9% Cr-Stahl als Zusatzwerkstoff modifiziert. Damit wurde die Schweissnaht lokal chemisch verandert und es war erstmalig moglich, fehlerfreie Verbindungen herzustellen.