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Die mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes werden primär bestimmt durch dessen chemische Zusammensetzung und die Geschwindigkeit, mit der die Abkühlung aus der flüssigen Phase erfolgt. Maßgebend für die Auswirkungen von Schweißtemperaturzyklen auf die mechanischen Eigenschaften in der Wärmeeinflußzone sind die beim Schweißen erreichte Spitzentemperatur, die Verweildauer im oberen Austenitgebiet und die Geschwindigkeit, mit der die Abkühlung aus dem Austenitgebiet stattfindet[2]. Erfahrungsgemäß führen hohe Spitzentemperaturen zu den ungünstigsten Gefügezuständen und mechanischen Eigenschaften. Es reicht deshalb aus, die Temperaturzyklen mit der höchsten Spitzentemperatur zu betrachten, welche unmittelbar neben der Schmelzlinie im Grobkornbereich der Wärmeeinflußzone auftreten. Die Welt der Werkstoffe, Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubilder, Teil 1 - YouTube. Ihre Spitzentemperatur liegt in Höhe der Schmelztemperatur des jeweiligen Werkstoffes. Man kann somit davon ausgehen, daß die mechanischen Eigenschaften in der Wärmeeinflußzone vom Abkühlverlauf nach dem Lichtbogendurchgang bestimmt werden.
Deshalb sind in untenstehender Tabelle nur die Nahtfaktoren für die gebräuchlichsten Nahtarten bei dreidimensionaler Wärmeableitung (F3) und zweidimensionaler Wärmeableitung (F2) zusammengefaßt[8]. Es zeigt sich, daß vor allem bei zweidimensionaler Wärmeableitung die Abkühlzeiten von Kehlnähten sehr viel niedriger sind als die von Auftragraupen. Der Wert des Nahtfaktors ist dabei abhängig vom Verhältnis der Streckenenergie zur Blechdicke. Nahtfaktoren Nahtart F3 F2 Auftragraupe 1, 0 1, 0 1. und 2. Kehlnaht am T- oder Kreuzstoß 0, 67 0, 45 bis 0, 67 3. und 4. Kehlnaht am T- oder Kreuzstoß 0, 67 0, 3 bis 0, 67 Kehlnaht am Eckstoß 0, 67 0, 9 Kehlnaht am Überlappstoß 0, 67 0, 7 Wurzellage von V-Nähten (Öffnungswinkel 60°, Stegabstand 3 mm) 1, 0 bis 1, 2 rd. Zeit-Datum Diagramm. 1, 0 Wurzellage von Doppel-V-Nähten (Öffnungswinkel 50°, Stegabstand 3 mm) 0, 7 rd. 1, 0 Mittellagen von V- und Doppel-V-Nähten 0, 8 bis 1, 0 rd. 1, 0 Decklagen von V- und Doppel-V-Nähten 0, 9 bis 1, 0 1, 0 I-Naht, 'Lage-Gegenlage-Schweißung' - 1, 0 Wenn die jeweilige Werkstückdicke in der Nähe der Übergangsblechdicke (s. u. ) liegt, entspricht der Wert des Nahtfaktors F2 dem von F3.
Im Zusammenhang mit Werkstoffen beim Schweißen kommt dabei meist die sogenannte Abkühlzeit t8/5 zur Anwendung. Die Abkühlzeit t8/5 ist die Zeit, die eine Schweißraupe und deren Wärmeeinflusszone brauchen, um von 800 auf 500 °C abzukühlen. Mit der allgemeinen Differentialgleichung für die Wärmeleitung in festen Körpern als Grundlage lassen sich Gleichungen aufstellen, die den Temperaturverlauf im Bereich der Schweißnaht als Funktion aus Ort und Zeit beschreiben. Werden diese Gleichungen entsprechend abgewandelt, können sie verwendet werden, um auch die Abkühlzeit t8/5 zu berechnen. T8 5 zeit diagramm video. Wenn die Abkühlzeit berechnet wird, muss aber zwischen einer drei- und einer zweidimensionalen Wärmeableitung unterschieden werden. Eine dreidimensionale Wärmeableitung findet statt, wenn dickere Werkstücke geschweißt werden. In diesem Fall kann die Wärme, die über den Lichtbogen eingebracht wird, nämlich sowohl in der Werkstückebene als auch in die Werkstückdicke abfließen. Die Werkstückdicke hat deshalb keinen Einfluss auf die Abkühlzeit.