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4. Experimentelle Datenbasis
PCM als auch CET Wert dienen der Bewertung der Kaltrissanfälligkeit. Der maximal erlaubte PCM
Wert für C02 lasergeschweißte Verbindungen beträgt 0.22%. Die ermittelten Werte für das
Kohlenstoffäquivalent sind in der Tabelle 4.3 angegeben.
CEV
Mn Cr + Mo + V Ni + Cu
= C + +
+
(4.1)
6 5 15
Cr + Mn + Cu Si Mo + Nb Ni V
PCM = C +
+ + + + + 5B
(4.2)
20 30 15 60 10
Mn + Mo Cr + Cu Ni
CET = C + + +
(4.3)
10 20 40
Stahl CEV PCM CET
S355-12 0.241 0.115 0.165
EH36-15 0.358 0.219 0.266
EH36-20 0.343 0.206 0.253
RQT701-15 0.361 0.228 0.261
RQT701-20 0.391 0.246 0.283
Tabelle 4.3: Kohlenstoffäquivalent für die untersuchten Stähle
Mit dem steigenden Kohlenstoffäquivalent, erhöht sich die notwendige Temperatur für die
Vorwärmung des Bauteils, die zusätzlich von den Eigenspannungen, dem Wasserstoffgehalt im
Zusatzwerkstoff und der Blechdicke abhängt. Die Vorwärmung dient der Reduktion der
Eigenspannungen und der Verlangsamung der Abkühlung. Da die untersuchten Stähle einen CET Wert
unterhalb der Begrenzung nach [STA93] besitzen, ist kein Vorwärmen erforderlich.
Alle Stähle erfüllen die Anforderungen bezüglich der chemischen Zusammensetzung nach DIN EN
10025-2 und DIN EN 10025-6 für unlegierte und vergütete Stähle. Im Schiffsbau wird nach [LLO97]
folgende chemische Zusammensetzung des Stahls für die Eignung zum Laserschweißen empfohlen, s.
Tabelle 4.4:
C
[%]
0.12
max
Si
[%]
Mn
[%]
P
[%]
0.1-0.5 0.9-1.6 0.010
max
S
[%]
0.005
max
zulässige Zusammensetzung
Cr
[%]
0.20
Mo
[%]
0.08
max
Ni
[%]
0.40
max
Al
[%]
0.015
min
Tabelle 4.4: Empfohlene chemische Zusammensetzung nach [LLO97]
Um feines Korn einzustellen und dadurch eine Festigkeitssteigerung zu erzielen, werden die
Mikrolegierungselemente, wie Niob, Titan und Vanadin beigefügt. Diese Elemente bilden Karbid- und
Nitridaussscheidungen und behindern dadurch das Austenitkornwachstum. Auf der anderen Seite ist an
Nb
[%]
0.05
max
Cu
[%]
0.35
max
Ti
[%]
0.02
max
V
[%]
0.10
max
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