Vorsichtsmaßnahmen beim Schweißen von Windkrafttürmen

Beim Bau von Windkraftanlagentürmen spielt das Schweißen eine entscheidende Rolle. Die Qualität der Schweißnaht beeinflusst direkt die Gesamtqualität des Turms. Daher ist es wichtig, die Ursachen von Schweißfehlern und verschiedene Präventionsmaßnahmen zu kennen.

1. Luftloch und Schlackeneinschluss
Porosität: Unter Porosität versteht man Hohlräume, die entstehen, wenn Gas aus dem Schmelzbad vor der Erstarrung des Metalls nicht entweicht und im Schweißgut verbleibt. Dieses Gas kann von außen vom Schmelzbad aufgenommen werden oder durch Reaktionen im Schweißprozess entstehen.
(1) Hauptursachen für Lufteinschlüsse: Rost, Ölflecken usw. auf der Oberfläche des Grund- oder Schweißzusatzwerkstoffs. Die Anzahl der Lufteinschlüsse erhöht sich, wenn Schweißdraht und Flussmittel nicht vollständig getrocknet sind, da sich Rost, Ölflecken und die Feuchtigkeit in der Beschichtung und im Flussmittel bei hohen Temperaturen vergasen und so den Gasgehalt im heißen Metall erhöhen. Eine zu geringe Schweißnahtenergie und eine zu hohe Abkühlgeschwindigkeit des Schmelzbades behindern den Gasaustritt. Auch eine unzureichende Desoxidation des Schweißguts führt zu erhöhter Sauerstoffporosität.
(2) Schädliche Auswirkungen von Lunkern: Lunker verringern die effektive Querschnittsfläche der Schweißnaht und lockern diese, wodurch die Festigkeit und Plastizität der Verbindung reduziert und Undichtigkeiten verursacht werden. Porosität trägt ebenfalls zu Spannungskonzentrationen bei. Wasserstoffporosität kann zudem Kaltrissbildung begünstigen.

Präventionsmaßnahmen:

a. Entfernen Sie Ölflecken, Rost, Wasser und sonstige Verunreinigungen vom Schweißdraht, der Arbeitsnut und den angrenzenden Oberflächen.
b. Es sind alkalische Schweißstäbe und -flussmittel zu verwenden, die gründlich getrocknet werden müssen.
c. Es ist eine Gleichstrom-Rückwärtsverbindung und ein Kurzlichtbogenschweißverfahren anzuwenden.
D. Vorwärmen vor dem Schweißen, um die Abkühlgeschwindigkeit zu verlangsamen.
E. Die Schweißarbeiten sind mit relativ strengen Vorgaben durchzuführen.

Knistern
Maßnahmen zur Vermeidung von Kristallrissen:
a. Den Gehalt an schädlichen Elementen wie Schwefel und Phosphor reduzieren und mit Werkstoffen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt schweißen.
b. Um die Bildung von Säulenkristallen und Entmischungen zu reduzieren, werden bestimmte Legierungselemente hinzugefügt. Beispielsweise können Aluminium und Eisen das Korngefüge verfeinern.
c. Um die Wärmeableitung zu verbessern, wird eine Schweißnaht mit geringer Einbrandtiefe verwendet, sodass das Material mit niedrigem Schmelzpunkt auf der Schweißnahtoberfläche schwimmt und nicht in der Schweißnaht vorhanden ist.
d. Die Schweißspezifikationen sind angemessen auszuwählen, und Vor- und Nachwärmen sind anzuwenden, um die Abkühlgeschwindigkeit zu verringern.
e. Eine sinnvolle Montagereihenfolge wählen, um die Schweißspannung zu reduzieren.

Maßnahmen zur Vermeidung von Wiedererhitzungsrissen:
a. Achten Sie auf die verstärkende Wirkung metallurgischer Elemente und deren Einfluss auf Wiedererhitzungsrisse.
b. Durch angemessene Vorwärmung oder Nachwärmung lässt sich die Abkühlgeschwindigkeit steuern.
c. Die Eigenspannungen reduzieren, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden.
d. Vermeiden Sie beim Anlassen die empfindliche Temperaturzone der Wiedererwärmungsrisse oder verkürzen Sie die Verweilzeit in dieser Temperaturzone.

Maßnahmen zur Vermeidung von Kälterissen:
a. Es ist ein alkalischer Schweißdraht vom Typ mit niedrigem Wasserstoffgehalt zu verwenden. Dieser muss sorgfältig getrocknet, bei 100-150 °C gelagert und bei der Entnahme verwendet werden.
b. Die Vorwärmtemperatur ist zu erhöhen, Nachwärmmaßnahmen sind durchzuführen und die Zwischenlagentemperatur darf nicht unter die Vorwärmtemperatur fallen. Um spröde und harte Gefüge in der Schweißnaht zu vermeiden, ist eine geeignete Schweißspezifikation zu wählen.
c. Wählen Sie eine sinnvolle Schweißreihenfolge, um Schweißverformungen und Schweißspannungen zu reduzieren.
d. Führen Sie nach dem Schweißen rechtzeitig eine Wärmebehandlung zur Wasserstoffbeseitigung durch.