§ 16

Vorwärmung gegen Wasserstoffrisse (CET-Methode)

Wie heiß sollte die Platte sein, bevor ich anfange zu schweißen?

Antwort: Kolde revner (brintrevner) opstår, når hårdt materiale i varmepåvirket zone, brint fra tilsatsen og spændinger mødes. DS/EN 1011-2 bilag C giver en formel for den forvarmetemperatur, der skal til: Tp = 697 × CET + 160 × tanh(d/35) + 62 × HD^0,35 + (53 × CET − 32) × Q − 328. CET regnes af stålets analyse fra materialecertifikatet (3.1-certifikatet). Beregneren viser også, hvor meget hver faktor bidrager med, så du kan se, hvad der hjælper mest: en tilsats med mindre brint eller mere varmetilførsel. Den erstatter ikke WPS'en.

Formel

CET = C + (Mn + Mo)/10 + (Cr + Cu)/20 + Ni/40 i % (DS/EN 1011-2, formel C.2)

Tp = 697 × CET + 160 × tanh(d/35) + 62 × HD^0,35 + (53 × CET − 32) × Q − 328 °C (formel C.8)

Det samme som summen af de fire bidrag: Tp = TpCET + Tpd + TpHD + TpQ (formel C.3-C.7)

Gilt für Baustahl mit Streckgrenze bis 1.000 N/mm² und Kohlenstoffäquivalent 0,2–0,5 %, Durchmesser 10–90 mm, Wasserstoffgehalt 1–20 ml/100 g und Schlagzähigkeit 0,5–4,0 kJ/mm

Symbole und Einheiten in der Formel
Symbol	Bedeutung	Einheit
c	Kohlenstoff C (aus dem Materialzertifikat)	%
mn	Mangan Mn	%
mo	Molybdän Mo	%
cr	Chrom Cr	%
cu	Kupfer Cu	%
ni	Nickel Ni	%
d	Blechdicke d	mm
hd	Wasserstoff im Schweißmetall HD (aus dem Datenblatt des Zusatzmaterials)	ml/100 g
q	Wärmezufuhr Q (aus dem Rechner für Wärmezufuhr)	kJ/mm
=	Vorwärmtemperatur Tp	°C
=	Kohlenstoffäquivalent CET	%
=	Beitrag aus der Stahlanalyse (750 × CET − 150)	°C
=	Beitrag aus der Dicke (160 × tanh(d/35) − 110)	°C
=	Beitrag aus dem Wasserstoff (62 × HD^0,35 − 100)	°C
=	Beitrag aus der Wärmezufuhr	°C

Gültigkeit und Quelle

Quelle: DS/EN 1011-2:2001, Anlage C.3 (Methode B), Formel C.8

Gilt nicht, wenn

Gælder kun inden for standardens grænser (C 0,05-0,32 %, Mn 0,5-1,9 %, Cr ≤ 1,5 %, Cu ≤ 0,7 %, Mo ≤ 0,75 %, Ni ≤ 2,5 %). Standarden forudsætter blandt andet, at hæftesømme er mindst 50 mm lange. Et negativt tal betyder bare, at formlen ikke kræver forvarmning. WPS'en og svejsekoordinatoren har altid sidste ord.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

Kohlenstoff C (aus dem Materialzertifikat)0,16 %
Mangan Mn1,40 %
Molybdän Mo0 %
Chrom Cr0,05 %
Kupfer Cu0,05 %
Nickel Ni0,05 %
Blechdicke d30 mm
Wasserstoff im Schweißmetall HD (aus dem Datenblatt des Zusatzmaterials)5 ml/100 g
Wärmezufuhr Q (aus dem Rechner für Wärmezufuhr)1,20 kJ/mm

Geber

Vorwärmtemperatur Tp87 °C
Kohlenstoffäquivalent CET0,306 %
Beitrag aus der Stahlanalyse (750 × CET − 150)80 °C
Beitrag aus der Dicke (160 × tanh(d/35) − 110)1 °C
Beitrag aus dem Wasserstoff (62 × HD^0,35 − 100)9 °C
Beitrag aus der Wärmezufuhr-3 °C

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Sådan bruger du den

Stål med højt kulstofækvivalent, tykt gods eller tilsatser med meget brint kan få brintrevner i den varmepåvirkede zone timer efter svejsningen. Før du svejser, regner du forvarmetemperaturen efter DS/EN 1011-2 med stålets analyse fra 3.1-certifikatet, pladetykkelsen, tilsatsens brint og varmetilførslen.

Schritt für Schritt

Find analysen (C, Mn, Mo, Cr, Cu, Ni) i materialecertifikatet.
Skriv pladetykkelsen.
Vælg tilsatsens brintniveau. Det står i databladet som H5, H10 osv.
Skriv varmetilførslen fra den anden beregner.
Læs forvarmetemperaturen og se på bidragene: hvad giver mest?

Typische Fehler

At bruge CEV (IIW-formlen) i stedet for CET. Formlerne er forskellige og giver forskellige tal.
At glemme at måle temperaturen på begge sider af fugen.
At bruge formlen uden for gyldighedsområdet, fx under 10 mm.
At tro at negativt resultat betyder, at du kan svejse på iskoldt stål. Tørt og over frysepunktet gælder altid.

Beispiele aus dem Alltag

S355 i 30 mm

Du skal svejse en fodplade i 30 mm S355 med C = 0,16 % og Mn = 1,4 %. Tråden er H5, og varmetilførslen er 1,2 kJ/mm.

Kohlenstoff C (aus dem Materialzertifikat): 0,16 %
Mangan Mn: 1,4 %
Molybdän Mo: 0 %
Chrom Cr: 0,05 %
Kupfer Cu: 0,05 %
Nickel Ni: 0,05 %
Blechdicke d: 30 mm
Wasserstoff im Schweißmetall HD (aus dem Datenblatt des Zusatzmaterials): HD 5 (H5: massiver MAG-Draht, getrocknete basische Stabelektroden)
Wärmezufuhr Q (aus dem Rechner für Wärmezufuhr): 1,2 kJ/mm

Es bedeutet: Formlen giver 87 °C forvarmning. CET er 0,306 %, og stålets analyse bidrager med 80 °C. Varm op til mindst den temperatur før første streng, og mål med termostift på begge sider af fugen.

Samme stål med elektrode

Den samme plade skal svejses på pladsen med basiske elektroder, der ikke er tørret ordentligt (HD 10), og i 15 mm.

Kohlenstoff C (aus dem Materialzertifikat): 0,16 %
Mangan Mn: 1,4 %
Molybdän Mo: 0 %
Chrom Cr: 0,05 %
Kupfer Cu: 0,05 %
Nickel Ni: 0,05 %
Blechdicke d: 15 mm
Wasserstoff im Schweißmetall HD (aus dem Datenblatt des Zusatzmaterials): HD 10 (H10, Skala C)
Wärmezufuhr Q (aus dem Rechner für Wärmezufuhr): 1,2 kJ/mm

Es bedeutet: Tp bliver 70 °C. Den tynde plade giver et bidrag på -45 °C, men den fugtige brint lægger 39 °C til. Tør elektroderne efter producentens anvisning, så falder kravet.

Tyk plade med højere kulstof

En 50 mm plade har C = 0,18 % og Mn = 1,5 %. Du svejser med 1,5 kJ/mm og H5-tråd.

Kohlenstoff C (aus dem Materialzertifikat): 0,18 %
Mangan Mn: 1,5 %
Molybdän Mo: 0 %
Chrom Cr: 0,05 %
Kupfer Cu: 0,05 %
Nickel Ni: 0,05 %
Blechdicke d: 50 mm
Wasserstoff im Schweißmetall HD (aus dem Datenblatt des Zusatzmaterials): HD 5 (H5: massiver MAG-Draht, getrocknete basische Stabelektroden)
Wärmezufuhr Q (aus dem Rechner für Wärmezufuhr): 1,5 kJ/mm

Es bedeutet: Forvarmetemperaturen er 137 °C. Tykkelsen bidrager med 33 °C. Brug varmemåtter, og hold mellemlagstemperaturen.

Faustregel

0,01 % mere CET giver ca. 7,5 °C mere forvarmning.

So überprüfst du die Antwort

Læg de fire bidrag sammen. Det skal give Tp.