Formiergas-Wärmeleitfähigkeit
Formiergas-Wärmeleitfähigkeit ist die Fähigkeit des Formiergases, thermische Energie von der Wurzelseite abzuweichen und die Abkühlrate zu beeinflussen. Ein hoher Wert führt zu einer langsameren Abkühlung und vergröbertem Gefüge.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Das Formiergas, meist ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch, weitet sich in der Schweißnaht aus und nimmt thermische Energie auf. Dies verhindert eine direkte Wärmetransfer von der Wurzelseite zur Oberfläche, was die Abkühlung verlangsamt.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Ein zu hoher Wert der Formiergas-Wärmeleitfähigkeit führt zu einer langsameren Abkühlung. Dies kann das Gefüge des Stahls vergröbern und die Zähigkeit reduzieren, was zu Rissen und Verformungen führen kann. Ein zu niedriger Wert hingegen kann zu schnellerer Abkühlung und zu glasharter Martensit geführt werden, was zu Heißrissen und geringerer Dauerhaftigkeit führt.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Für die optimale Schweißnaht ist eine Formiergas-Wärmeleitfähigkeit von 0,01 bis 0,02 W/mK empfohlen. Bei zu hoher Abkühlrate (t8/5 < 5 s) kann das Gas angepasst werden, um die Abkühlzeit zu verlängern. Bei zu schneller Abkühlung (t8/5 > 25 s) sollte ein Gas mit geringer Wärmeleitfähigkeit gewählt werden.