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SchraubTec - hier kommt die Schraubenbranche zusammen!, eine Pressemitteilung
Autor Thema:  Werkstoffauswahl Stahlverrohrung? (429 mal gelesen)
Nitro24
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Beiträge: 3
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erstellt am: 30. Jul. 2008 21:44    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich arbeite momentan an einem Projekt das sich damit befasst die Verrohrung eines Kältegerätes auf Stahl umzustellen.

Jetzt ist die Frage welches Material dafür geeignet ist.
Das Material muss die Anforderungen der Druckgeräterichtlinie erfüllen und folgende Eigenschaften besitzen.

- nichtrostend
- Streckgrenze über 225 N/mm2
- kaltverformbar
- temperaturbeständig -40 °C bis 150 °C
- Innenrohrrauigkeit k=< 0,0015 mm
- schweißbar
- druckbeständig bis mindestens 130 bar

Nach ersten Recherchen bin ich auf folgende Werkstoffe gestoßen.

1.4541 - X6CrNiTi18-10
1.4571 - X6CrNiMoTi17-12-2 und
1.4529 - X2CrNiMoN22-5-3

Gibt es hier im Forum jemanden mit Fachkompetenz der bezüglich der Verwendung eine Aussage treffen kann, oder mir Alternativen nennen kann?

Wäre wirklich hilfreich.

Grüße
Nitro24

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adamsh
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Beiträge: 842
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Halbwegs Systemadministration und -entwurf....

erstellt am: 30. Jul. 2008 22:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Nitro24 10 Unities + Antwort hilfreich

EN 13455 Blatt 2 (Werkstoffe).

In Frage kommen Standardaustenite (wie von Ihnen vorgelegt) und Duplexstaehle.

mfg HA

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Nitro24
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Beiträge: 3
Registriert: 30.07.2008

erstellt am: 31. Jul. 2008 00:17    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Hr. Adamsh,

zunächst einmal vielen Dank für die schnelle Antwort.

Aus wirtschaftlichen Gründen (Verfügbarkeit) wird voraussichtlich einer der beiden
Stahlgüten 1.4541 und 1.4571 verwendung finden. Allerdings habe ich feststellen müssen, das die beiden genannten Sorten die geforderte Streckgrenze von 225 N/mm2 nicht einhalten können.

Ist es möglich durch eine Erhöhung der Wanddicke, dass Streckgrenzen-defizit auszugleichen?
Die momentan berechneten Durchmesser der Rohre betragen 48,3 - 168,3 mm und weisen Wandstärken von 4 - 10,9 mm auf. 

Eine weitere Problematik stellt die Auswahl des Schweißverfahrens dar. Da es sich um Einzelfertigungen handelt stehen zunächst das WIG und das MAG Verfahren in der engeren Auswahl. Können Sie sagen welches SV geeignet wäre um die Rohre optimal dauerhaft zu verbinden?

Viele Grüße
Nitro24

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adamsh
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Forschung und Entwicklung


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Beiträge: 842
Registriert: 27.05.2006

Halbwegs Systemadministration und -entwurf....

erstellt am: 31. Jul. 2008 08:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Nitro24 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Nitro24:
Hallo Hr. Adamsh,

zunächst einmal vielen Dank für die schnelle Antwort.


Naja, lesen Sie bitte einmal weiter......

Zitat:

Aus wirtschaftlichen Gründen (Verfügbarkeit) wird voraussichtlich einer der beiden
Stahlgüten 1.4541 und 1.4571 verwendung finden. Allerdings habe ich feststellen müssen, das die


Welchen Nutzen hat Ihr Kunde von dieser Entscheidung?

Wer haftet im Hause fuer diese Entscheidung?

Wie stellen Sie die geforderten Kerbschlagarbeiten bei -40°C sicher??????

Mit welchen Druckmedien wird gearbeitet?

Haben Sie sich ueber die Problemkreise Spannungsriszkorrosion und interkristaline Korrosion Gedanken gemacht?


Zitat:

beiden genannten Sorten die geforderte Streckgrenze von 225 N/mm2 nicht einhalten können.



Dabei sprechen wir aber von Rohren . Diese werden typsicherweise in den letzten Umformschritten kalt umgeformt, dabei steigt die Streckgrenze. Sie duerfen (und muessen aus anderen Gruenden) tatsaechlich kalt umgeformt werden.

Zitat:

Ist es möglich durch eine Erhöhung der Wanddicke, dass Streckgrenzen-defizit auszugleichen?
Die momentan berechneten Durchmesser der Rohre betragen 48,3 - 168,3 mm und weisen Wandstärken von 4 - 10,9 mm auf. 


Sie erhoehen die Wandstaerke, damit werden es sog. dicke Rohre. Diese koennen Sie tatsaechlich so auslegen, dass diese im Pruefvorgang teilplasitifiziert werden. Dann koennen diese Rohre aufgrnd einer anderen Spannugns-/Dehnugnsverteilung tatsaechlihc hoehere Lastener ertragen als solche, welche ueber die lineare Thoerie abgeleitet werden.

Hier ist selbstverstaendlich ein Eizelnachweis und Nachweis des gesamten Fertigungsverfahren erforderlich... Das sollten Sie ja wissen, soweit Sie sich mit Druckgeraeten beschaeftigen.


Zitat:

Eine weitere Problematik stellt die Auswahl des Schweißverfahrens dar. Da es sich um

Was wollen Sie denn um Gotteswillen schweiszen? Ersteinmal sind in diesem Druckbereich nahtlose Rohre zwingend erforderlich.

Die Untergrenze des Pruefdruckes bemiszt ueberschalgsmaeszig sich zu:

Rm(150°C)/Rm(23°C=1.2 (angenommen)

130bar*1.42=178bar
130*1.25*1.2=196bar

Der groezste der beiden Werte ist anzunehmen, also ca. 190bar

(Formeln alle ueberschlagsmaeszig, aus dem Kopf. Bitte in die EN 1345 gucken!)

Zitat:

Einzelfertigungen handelt stehen zunächst das WIG und das MAG Verfahren in der engeren Auswahl.


WAS wollen Sie schweiszen???Hoffentlich keine Laengsnaehte dieser Rohre.....

ACHTUNG: Sie muessen SWZs einsetzen, welche nachher eine ausreichend hohe Kerbschalgsarbeit im Schweiszgut bei -40° C ergeben!!!!

Zitat:

Können Sie sagen welches SV geeignet wäre um die Rohre optimal dauerhaft zu verbinden?


Solange Sie mir nicht sagen, was Sie schweiszen wollen.....

Ich nehme an, es geht um die Stumfpnaehte an den Rohrenden...

MAG verbietet sich von alleine, denn es ist entsprechend EN 13455 ein "bindefehlerkritisches Verfahren".....Falls Sie zuviel Zeit haben, koennen Sie ja an der Qualifizierung dieses Verfahrens und Ihres Unternehmens dafuer arbeiten.....

WIG ist in der Einzelfertigung ein Verfahren der Wahl, welches auch direkt in der EN 13455 anerkannt ist. Für Ihre Wandstaerken ist das natuerlich muehsam.

Fuer hoehere Produktivitaet bietet sich Wolfram-Plasma mit Kaltdrahtzufuhr oder 
(vollmechanisisertem, s.u.) Wolfram-Plasma-Stichloch (ggf. mit Kaltdrahtzufuhr) an. Plasma-Verfahren muessen zwar qulifiziert werden, es liegen aber immens viele Erfahrungswerte vor.....

Ueblicherweise werden solche Stumpfstoese zwischen zwei Rohren im Orbitalschweiszverfahren gefertigt, funktioniert mit WIG und Plasma....

In jeder Schweisznaht haben Sie eine Guszstruktur, daher koennen und duerfen Sie nicht die durch das Kaltverfestigen erreichte Streckgrenzenerhoehung annehmen....

Zitat:

Viele Grüße
Nitro24


mfg HA

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Nitro24
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Beiträge: 3
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erstellt am: 31. Jul. 2008 11:42    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

…Es ist natürlich bekannt, dass es sich bei den genannten Drücken um nahtlose Stahlrohre handeln muss. Ebenso das eine Überprüfung des Schweiß- bzw. Fertigungsverfahren von einer Akkreditierten Stelle wie dem TÜV, in Form von Arbeitsproben, durchgeführt werden muss.

Material das sehr gebräuchlich ist und oft produziert wird, ist bekanntlich nicht so kostenintensiv wie Sonderstähle die nur selten geordert werden. Wenn der Kostenminimale Werkstoff auch noch die gegebenen Anforderungen entspricht, nennt man das ein effizientes Zusammenspiel von Kosten und Nutzen. Man könnte auch von einem Kostenvorteil für den Kunden sprechen.

Zurück zum Thema:

Die Rohre sollen, wie vermutet, per Stumfpnaehte verbunden werden. Das Druckmedium im System stellt C02 dar. Der genaue Prüfdruck lautet übrigens 185,9 bar.

Bis zu welcher Dicke ist denn das WIG Verfahren dem MAG Verfahren überlegen?

Ist es bei der angegebenen Dicke notwendig in mehreren Lagen zu schweißen?

Gibt es Schweiß Zusatzwerkstoffe die Sie empfehlen würden?
Vorgesehenen sind folgende: 1.4316, 1.4551, 1.4576 1.4430

Ich arbeite mit der AD2000. Zu der von Ihnen erwähnten EN 13455 kann ich nichts Passendes finden oder meinten Sie etwa die EN 13445?

Grüße
Nitro24

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adamsh
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Halbwegs Systemadministration und -entwurf....

erstellt am: 31. Jul. 2008 19:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Nitro24 10 Unities + Antwort hilfreich

 
Zitat:
Original erstellt von Nitro24:
…Es ist natürlich bekannt, dass es sich bei den genannten Drücken um nahtlose Stahlrohre handeln muss. Ebenso das eine Überprüfung des Schweiß- bzw. Fertigungsverfahren von einer Akkreditierten Stelle wie dem TÜV, in Form von Arbeitsproben, durchgeführt werden muss.

Da ist noch ein bisschen mehr erforderlich, z.B. ein Schweiszfachbetrieb mit einem Schweiszfachingenieur... ;)

Zitat:


Material das sehr gebräuchlich ist und oft produziert wird, ist bekanntlich nicht so kostenintensiv wie Sonderstähle die nur selten geordert werden. Wenn der Kostenminimale Werkstoff auch noch die gegebenen Anforderungen entspricht, nennt man das ein effizientes Zusammenspiel von Kosten und Nutzen. Man könnte auch von einem Kostenvorteil für den Kunden sprechen.

1) Bisher konnten Sie nicht darstellen, warum Sie ueberhaupt rostfrei Qualitaeten benoetigen.
2) Fuer CO2 (s.u) wuerden es eigentlich normale, kaltzaehe Staehle tun ;->
die eben fuer auch fuer Einsatztemperaturen von -40°C geeignet sind....
3) Sie haben immer noch nicht verstanden, dass Sie ggf. Sonderqualitaeten der von Ihnen gewuenschten rostfrei Qulaitaeten benoetigen, denn diese snd NICHT von vorneherein geeignet fuer -40° C. Sie muessen in den WErkstoffzeugnissen die Kerbschlagarbeiten fuer -40°C nachwiesen ;->

Zitat:

Zurück zum Thema:

Die Rohre sollen, wie vermutet, per Stumfpnaehte verbunden werden. Das Druckmedium im System stellt C02 dar. Der genaue Prüfdruck lautet übrigens 185,9 bar.


Schoen, dass Sie das wissen. Dann wissen Sie ja auch, welche Werkstoffe Sie einsetzen, denn Ihnen ist ja das Verhaeltnis der Zugfestigkeiten bei 23°C und 150°C augenscheinlich schon bekannt.... 

Zitat:

Bis zu welcher Dicke ist denn das WIG Verfahren dem MAG Verfahren überlegen?


Das MAG-Verfahren ist fuer keine Dicke in der EN 13445 als geeignet aufgefuehrt,  daraus folgt: Fuer alle Dicken ist entsprechend der EN 13445 WIG nominell ueberlegen....

vgl.: http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum512/HTML/000021.shtml#000008


Zitat:

Ist es bei der angegebenen Dicke notwendig in mehreren Lagen zu schweißen?

Gibt es Schweiß Zusatzwerkstoffe die Sie empfehlen würden?
Vorgesehenen sind folgende: 1.4316, 1.4551, 1.4576 1.4430


Das sind Fragen an IHREN Schweiszfachingieur. Warum fragen Sie ihn nicht?

Der Lagenaufbau ist immer eine Frage des Verfahrens....

Sie haben vor, einen dieser Staehe eeinzusetzen:
1.4541 - X6CrNiTi18-10: Standardaustenit
1.4571 - X6CrNiMoTi17-12-2: Standardaustenit
1.4529 - X2CrNiMoN22-5-3 : Das duerfte falsch sein, siehe http://www.werkstoffe.de/Werkstoffe/werkPhysikalischDetails.do?werkid=7208

Zitat:

Ich arbeite mit der AD2000. Zu der von Ihnen erwähnten EN 13455 kann ich nichts Passendes finden oder meinten Sie etwa die EN 13445?


Tippfehler, konsequent. Klar ist die EN 13445 gemeint.....

Zitat:

Grüße
Nitro24


mfg HA


[Diese Nachricht wurde von adamsh am 31. Jul. 2008 editiert.]

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