Thermische Spannungen
Thermische Spannungen entstehen durch ungleichmäßige Temperaturverteilungen beim Aufheizen oder Abkühlen von Stählen. Sie können zu plastischer Verformung oder Rissen führen.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Bei der Schweißung entstehen thermische Spannungen, wenn verschiedene Teile eines Bauteils unterschiedliche Temperaturen erreichen. Dies kann durch ungleichmäßige Wärmediffusion oder unterschiedliche Materialien verursacht werden.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Thermische Spannungen können zu plastischer Verformung des Stahls führen, was die Bauteile verzerrt und dehnbar macht. In extremen Fällen können sie zu Rissen oder Heißrissen in der Schweißnaht oder im Bauteil verursachen. Dies kann insbesondere bei hochfestigen oder preisgelegenen Stählen wie Martensit oder Austenit ein Problem darstellen.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Um thermische Spannungen zu minimieren, ist es wichtig, eine kontrollierte Heiz- und Abkühlung (HAG) durchzuführen. Dies kann durch die Verwendung von Schutzschichten, die korrekte Auswahl des Schweißverfahrens oder der Anwendung von Spannungsbemessungen erreicht werden. Bei Stählen mit hohem Gefügehärte ist eine langsame Abkühlung (oft über Nacht) empfehlenswert, um das Auftreten von Rissen zu vermeiden.