Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

[Andreas I.]

Selbstbau mit stahl könnte einfacher sein, wenn nicht die konstruktion schon mit cromo-rohren schwer genug würde und diese stahllegierung im bereich um die schweißnaht nicht spröder würde.
Im maschinen- und werkzeugbau werden teile nochmals erwärmt, nennt sich "anlassen".
So.
Und das erscheint tierisch aufwändig.

Nun bin ich aber beim durchklicken von videos (YT) auf die dollsten bastler-induktions-frickeleien gekommen und sooo kompliziert scheint induktionserwärmung rein technisch nicht zu sein. Die video-bastler erwähnten, dass ihnen bei den ersten versuchen die transistoren durchbrannten, aber es gibt schlimmeres. Die elektronik und elektrik davor ließe sich realisieren. Die nötige elektrische leistung auch, wenn man nur "punktuell" erwärmen will.

Die frage wäre eher, dass nur der bereich, der durch die schweißung erhitzt wurde, erwärmt werden darf. Der bereich, der nicht vom schweißen erhitzt wurde, dürfte nicht erwärmt werden, sonst würde man wahscheinlich die versprödung nur verschieben ... und zwei rohre in einem winkel zueinander haben ja eine eher "dreidimensionale" schweißnaht ...
Also der witz wäre, wie die spulen bzw. deren anordnung aussehen könnte, damit man wirklich nur den bereich um die schweißnaht erwärmen könnte.
Rein theoretisch müssten genau dort die magnetfeldlinien langlaufen. Rein praktisch ist es ausgeschlossen, für jede schweißnaht extra eine spule anzupassen ...

Klingt vielleicht erstmal alles spinnert, aber vielleicht ist es am ende eigentlich einfach?

MfG
Andreas I.

 

[Franz]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Hallo Andreas!

Gute Idee mit einem "Eigenbauglühapparat".

Aber warum nimmst du, wenn du Bedarf am Nachwärmen siehst, nicht einfach eine Lötlampe?

Also meines Wissens nach dient das Anlassen nach dem Härten dazu, dass der Werkstoff innen wieder zäh wird (ansonsten Bruchgefahr durch Spröde).

Die frage wäre eher, dass nur der bereich, der durch die schweißung erhitzt wurde, erwärmt werden darf. Der bereich, der nicht vom schweißen erhitzt wurde, dürfte nicht erwärmt werden, sonst würde man wahscheinlich die versprödung nur verschieben ...

Wenn der Bereich, der durch's Schweißen nicht erhitzt wurde, nachgewärmt wird, verlierst du "höchstes" an Festigkeit,
die Sprödbruchgefahr wirst du meiner Meinung nach nicht verschieben.

Allerdings sehe ich zumindest bei normalem Stahl und handelsüblichen Wandstärken keine Probleme ohne Nachwärmen, wenn du die Schweißnaht nach dem
Schweißen langsam auskühlen lässt- schließlich schreckt man die Schweißnaht ja nicht ab, sodass die stark gehärtet werden würde.

Große Rahmen tut man Spannugnsarmglühen, damit sich bei der anschließenden Bearbeitung durch die entstandenen Wärmespannungen keine "Bananen" bilden.
Theorie:
Ziel ist eine Herabsetzung der Eigenspannungen, ohne dass sich das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften wesentlich ändern.
Funktionsweise:
Bei höheren Temperaturen sinkt die Streckgrenze. dabei verringern sich die Eigenspannugnen bis auf eine Restspannung, die so groß ist wie dieStreckgrenze des Stahles bei Glühtemperatur.
Nach dem Glühen wird langsam und gleichmäßig (meist im Ofen) abgekühlt (Temperaturen 500-650°C).

Großvater erzählte mir, dass er schon öfter Getriebekästen nach dem Schweißen ins Feuer gelegt hat ...hat immer ausgereicht.

Möchte man Rohre öfter aufwickeln bzw. biegen, erwärmt (glüht) man sie häufig dazwischen, damit sie nicht zu spröde werden.
Dabei ändert sich die Steifigkeit gegen Verbiegen spürbar. Darum würde ich die Rohre jedenfalls nicht zu heiß und nicht zu lange erwärmen.


Ich denke, wenn du die Rohre leicht vorwärmst, dann schweißt und langsam auskühlen lässt, wird da nichts durch Sprödigkeit brechen.

Aber zur Praxis (besonders bei Cromo-Stahl) wird an dieser Stelle ein Schweißer sicherlich mehr sagen können als ich als Baustahl-Hobby-Schweißer und Techniker.

Beste Grüße
Franz

 

[lida]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Selbstbau mit stahl könnte einfacher sein, wenn nicht die konstruktion schon mit cromo-rohren schwer genug würde und diese stahllegierung im bereich um die schweißnaht nicht spröder würde.
Im maschinen- und werkzeugbau werden teile nochmals erwärmt, nennt sich "anlassen".

Bei dünnen Wandstärken (d.h. < 2 mm) braucht man 25CrMo4 vor dem Schweißen nicht vorwärmen. Die Abkühlgeschiwindigkeit darf bei 25CrMo4 nicht zu groß werden. Bei dünnen Wandstärken ist die Abkühlgeschwindigkeit von sich aus gering genug, da aufgrund des kleineren Querschnittes weniger Wärme abfließen kann.
Damit das Abkühlen "langsam" erfolgt, sollte man Zugluft vermeiden.

David

 

[Jack-Lee]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Servus,

wir verarbeiten auch 25CrMo4. Wenn man das richtige Zusatzmaterial nimmt, den Stahl nicht hoffnungslos überhitzt und halbwegs schweißen kann, gibt es bei den Wandstärken die wir nutzen keine wirkliche Sprödbruchgefahr.
Die Bruchtests die ich gemacht habe, zeigten zwar das die Naht oft fester ist als das Material daneben, zu Brüchen in der Naht kam es aber nie.
Da ist Alu von der Nahtfestigkeit schon ein ganz anderes Kaliber.. Bei AlMgSi1 (AW6060) hat man nach dem schweißen in der Naht satte 40N/mm² Dehngrenze.. Pappelholz kommt auf das doppelte!
Bei CrMo ist die Zugfestigkeit in der Naht meist sogar höher als die des vergüteten Stahls daneben.
Die Bruchdehnung sinkt aber nur leicht. Alles in allem ein sehr angenehmes Material. Wie ich finde lässt es sich auch deutlich schöner schweißen wie Wald und Wiesen-Baustahl.

Gruß,
patrick

 

[Andreas I.]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Aber warum nimmst du, wenn du Bedarf am Nachwärmen siehst, nicht einfach eine Lötlampe?

Hallo Franz

Das wäre zu einfach! Rein pragmatisch betrachtet habe ich keine lötlampe und keine gasflasche, aber ein hobby namens "hifi", wovon noch halbfertige endstufenplatinen, spulen mit relativ massiven kupferdrähten usw. herumliegen, die ich zweckentfremden könnte.

Die Abkühlgeschiwindigkeit darf bei 25CrMo4 nicht zu groß werden. Bei dünnen Wandstärken ist die Abkühlgeschwindigkeit von sich aus gering genug, da aufgrund des kleineren Querschnittes weniger Wärme abfließen kann.

Hallo David

Also wenn man dafür sorgt, dass die schweißstellen langsam abkühlen, dann wird cromo nicht spröde?

Wenn man das richtige Zusatzmaterial nimmt, den Stahl nicht hoffnungslos überhitzt und halbwegs schweißen kann, gibt es bei den Wandstärken die wir nutzen keine wirkliche Sprödbruchgefahr.
Die Bruchtests die ich gemacht habe, zeigten zwar das die Naht oft fester ist als das Material daneben, zu Brüchen in der Naht kam es aber nie.

Hallo Patrick

Ohne den stahl zu erhitzen wird man kaum schweißen können. Und das mit dem können überlasse ich sowieso jemandem vom fach.
Mir ist vor jahren das stahlrohrsitzgestell des alten fahrrades gebrochen. Nach 6 1/2 kann man da nicht direkt meckern und mir ist dabei glücklicherweise nichts passiert. Aber durch dieses erlebnis neige ich dazu, doch lieber zu vorsichtig zu sein als andersrum.
Vielleicht hätte der sitz etwas anders konstruiert sein können oder aus dickeren rohren sein können ... oder oder ... aber das sitzgestell brach nicht an roststellen oder sonstwo, sondern schön neben den schweißnähten genau in der "problemzone". Und deswegen mache ich mir so meine gedanken ...

MfG
Andreas I.

 

[tille]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Sprödbruchgefahr gibt es, wenn mich meine Erinnerungen an Werkstoffkunde nicht ganz trügen, nur beim Schweissen von Stählen mit hohem Kohlenstffgehalt, was bei 25crmo4 oder Baustahl nicht zutrifft. Aber in der Wärmeeinflusszone um die Schweissnaht herum nimmt halt die Festigkeit ab (deswegen bricht das Material eigentlich auch nur neben der Naht), weil sich durchs relativ schnelle Abkühlen grobkörniges und bei 25crmo4 auch weniger zähes Gefüge bildet (Ferrit statt Perlit oder so).
Wenn man 25crmo4 nach dem Schweißen wieder vergüten will, sollte man aber schon recht gut Bescheid wissen über die Temperaturen und Haltezeiten... und ob man die Festigkeitsabnahme (wie im ersten Post als Versprödung bezeichnet) nicht nur verschiebt wenn man nur die Schweissnähte behandelt ist auch ne gute Frage... ich denke man muss dafür sorgen, dass es keine allzu großen Temperaturunterschiede im Stahl gibt, also z.B. einige cm um die Naht herum dass Rohr noch so erwärmen dass Rekristallisieren des Stahls möglich ist.

Das Design so zu ändern dass die betroffene Schweissnaht weniger belastet wird ist meiner Meinung nach die einfachere Variante, aber es muss ja nicht immer einfach sein...

 

[Felix]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Wenn der Fachmann schweisst soll er das Teil auch nachher gleich wieder vergüten. Du kannst es natürlich selber versuchen, induktiv oder mit der Lötlampe, dafür musst du die Temperatur genau genug bestimmen. Das geht mit einem berührungslosen Thermometer oder nicht so genau anhand der Farbe und ich hab mal was von Edding gehört.

 

[Jack-Lee]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Servus,

ich durfte heute feststellen das eine Bimetall-Bohrkrone zwar fester als vergütetes 25CrMo4 ist, aber nicht so hart/fest wie die Schweißnaht..
Die Krone bohrte wie immer gut durch den Stahl, und kam dann an der Schweißnaht an. Und da war ende. Die Krone war komplett stumpf, die Schweißnaht kaum angekratzt.
Also Festigkeitsabnahme halte ich für ein Gerücht

Gruß,
Patrick

 

[Felix]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Es geht nicht um die Härte und auch nicht um die Schweissnaht sondern um die Festigkeit des erwärmten Materials daneben.

 

[Andreas I.]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Das Design so zu ändern dass die betroffene Schweissnaht weniger belastet wird ist meiner Meinung nach die einfachere Variante, aber es muss ja nicht immer einfach sein...

Die geometrie ist in der tat das problem, aber die ist weitestgehend vorgegeben. Am ende läuft es vielleicht doch auf knotenbleche hinaus.

Wenn der Fachmann schweisst soll er das Teil auch nachher gleich wieder vergüten.

Der fachmann kann schweißen - nicht weniger, aber auch nicht mehr.
Für "systemlösungen" bin ich nicht systemrelevant genug; wäre ja noch schöner, könnte ja jeder kommen ...

MfG
Andreas I.

 

[Andreas I.]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Na eben, die schweißnaht und deren umgebung ist härter und "irgendwo" gibt es den übergang zwischen härterem/spröderem und weicherem/elastischerem material. Bei "doppelt konifizierten" rohren ist das problem elegant gelöst, nur leider passen die rohrsätze nicht.

MfG
Andreas I.

 

[Jack-Lee]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Servus,

das ist ein schönes Bild:

http://rahmenbauforum.de/download/file.php?id=92&mode=view
únd
http://rahmenbauforum.de/download/file.php?id=91&mode=view


Da sieht man wunderschön das bei dem CrMo (die ganzen Reynoldsrohre sind, bis auf die neuen Edelstahlsätze alle aus 25CrMo4, nur unterschiedlich behandelt) eine Schwächung neben der Naht eigentlich nicht auftritt.
Wer auf Nummer Sicher gehen will ,nimmt einen unlegierten Schweißstab (Werkstoffnummer 1.5125). Die Naht ist dann zwar weniger Fest als das Grundmaterial, aber sehr duktil.

Gruß,
Patrick

Quelle: http://rahmenbauforum.de/viewtopic.php?f=6&t=75

 

[lida]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Wer auf Nummer Sicher gehen will,

dass die Schweissnaht reist und nicht die Stelle daneben,

,nimmt einen unlegierten Schweißstab (Werkstoffnummer 1.5125). Die Naht ist dann zwar weniger Fest als das Grundmaterial, aber sehr duktil.

Die Qual der Wahl.

Ok. Das war Spass. Gibt es für Deinen Tipp eine Literaturquelle?

 

[tille]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Servus,

das ist ein schönes Bild:

http://rahmenbauforum.de/download/file.php?id=92&mode=view
únd
http://rahmenbauforum.de/download/file.php?id=91&mode=view


Da sieht man wunderschön das bei dem CrMo (die ganzen Reynoldsrohre sind, bis auf die neuen Edelstahlsätze alle aus 25CrMo4, nur unterschiedlich behandelt) eine Schwächung neben der Naht eigentlich nicht auftritt.

Zu der Tabelle und dem Diagramm:
nur 525 und 725 sind 25crmo4 (-ähnlich?): http://reynoldstechnology.biz/our_materials_525.php
Die anderen Stähle sind lufthärtend und haben noch weitere Legierungszusätze.
Und man sieht, dass bei diesen beiden Materialien die Streckgrenze in der Wärmeeinflusszone(HAZ) schon deutlich runtergeht (100MPa bei 525 bzw. 200MPa bei 725)

 

[Jack-Lee]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Servus,

die Werte auf den Bildern kommen von Reynolds selbst. Gehe also davon aus das die stimmen.
Die 525 und 725 sind 25CrMo4. Ganz normal. Das eine einfach kaltgewalzt, das andere vergütet. Letzteres verwenden wir auch.

Auf dem Bild sind aber nur die Festigkeiten beim ES70 Zusatz zu sehen, dort geht die Festigkeit runter, da es ein unlegierter Zusatzwerkstoff ist.
Dies wird halt genommen wenn die Nähte duktil sein sollen und nicht aufhärten dürfen. Da man an den Schweißnähten (Kehlnähte explizit) meist mehr Wandstärke hat als im restlichen Rohr (man trägt ja Material auf) ist die etwas niedrigere Festigkeit relativ egal.
Ich nutze dennoch CrMo1 (aka ER80S), da ich dort weiß das die Naht genausofest wird wie das Grundmaterial bei nur minimal schlechterer duktualität.

Gruß,
Patrick

 

[tille]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Welcher Zusatz verwendet wird, ist der Wärmeeinflusszone egal. die Festigkeit dort nimmt auf jeden Fall ab, wenn der Stahl nicht lufthärtend ist. Nur die Naht ist halt eher fester wenn man das gleiche Zusatzmaterial verwendet und weniger fest und duktiler wenn man ES70 nimmt.

 

[Gear7Lover]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Denn sie wissen nicht was sie tun...

Warum beschäftigt ein Stahlbauer einen Schweissfachingenieur wo es doch um simplen Baustahl geht?

Gruss Wolfgang

 

[Andreas I.]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Hallo zusammen

Reynolds macht bestimmt feine rohre, aber für meinen geplanten rahmen sind andere rohre bestellt, halt 25crmo4.

Hintergrund; im Ostrad hatten sich die achse des schwingenlagers und deren hülse verzogen. Zwar ragte die achse um einige zentimeter unabgestützt aus der hülse, aber es war eine cromoly-achse, 15 mm vollmaterial, etwa die dimensionierung von tretlagerachsen bzw. ~wellen.
Nun wird die geometrie des schwingenlagers etwas anders, aber geometrie hin oder her; wenn ich bei gleichen belastungen, wo sich die cromoly-achse verzogen hatte, sozusagen materialübergänge mit spröderen bereichen hätte, wäre mir unwohl. Dann müssten knotenbleche rein, aber die wären ja auch wieder geschweißt ...
Wenn es eine möglichkeit gäbe, die wärmeeinflusszone (sagt man so?) gezielt wieder "weicher" zu machen oder - wenn das auch den effekt hätte - sicherzustellen, dass die stellen nach dem schweißen langsam abkühlen, dann wäre ein wesentliches problem gelöst. Es könnte auch mit lötlampe, heißluftföhn oder sonstwas sein.
Und dann wäre die frage, auf welche temperatur man die stelle bringen müsste. Da habe ich bisher nur allgemeine infos wie aus Wikipedia ...

MfG
Andreas I.

 

[Jack-Lee]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

Servus,

du machst dir hier einen Kopf über Probleme, die nicht auftreten.
Wenn man solch dünne Rohre schweißt und das nicht grade draußen bei Sturm, kühlen diese von allein langsam genug ab um nicht zu verspröden. Im Regelfall ist die Festigkeit gleich des Grundmaterials bzw. leicht darunter.
Mit Lötlampe oder anderem dort rumzubrutzeln wird nicht viel bringen. Wenn du den Stahl z.B. Normalglühen willst, musst du einen Temperaturbereich von +-15°C einhalten. Über Stunden.
Auszug aus dem Datenblatt: "Normalglühen:
Das Normalglühen sollte bei Temperaturen zwischen 860 °C und 900 °C mit anschließender
Luftabkühlung durchgeführt werden."

Das ist ähnlich wie schweißen und luftabkühlen lassen.. Der Stahl wird ja grade deshalb so gern im Fahrzeugbau verwendet. Da er im Regelfall keine Nachbehandlung benötigt.

Gruß,
Patrick

PS. dein 25CrMo4 ist nichts anderes wie die 525 und 725 Reynoldsrohre..

 

[Andreas I.]

AW: Versprödung beim schweißen - "anlassen" mittels induktion?

du machst dir hier einen Kopf über Probleme, die nicht auftreten.

Hallo

Du hattest im "kastenträger-wettbewerb" geäußert, dass du nicht mit großen gewichten hantieren möchtest, weil du schonmal fast unter einer wand begraben wurdest.
Dann kannst du doch sicherlich nachvollziehen, dass man nicht mit eventuell spröden schweißnähten rumfahren möchte, wenn einem schonmal ein sitz unterm arscb weggebrochen ist.
Wie gesagt, beim alten fahrrad: das stahlrohrgestell des sitzes brach exakt in den "wärmezonen" neben den schweißnähten.

Dass die temperatur beim anlassen gut zu dosieren sein sollte, das wäre auch ein grund für induktion.
Die frage ist: ob und wie könnte man mit induktion den richtigen bereich erwärmen?

MfG
Andreas I.