140 Prakt. Met. Sonderband 47 (2015)
2 Versuchsdurchfiihrung und Ergebnisse
Wihrend der Versuchsdurchfiihrung wurde aus prozesstechnischer Sicht als erster Schritt die ma-
ximale erreichbare Aufmischungstiefe bzw. Eindringtiefe des Zusatzwerkstoffes untersucht. Nach-
dem optimale Aufmischungsverhiltnisse festgestellt worden sind, wurde anschließend der metallur-
gische Einfluss unterschiedlicher Drahtelektrodentypen auf die Gefiigeeigenschaften mit dem Be-
streben nach hohen Zähigkeiten im Schweißgut verifiziert.
2.1 Werkstoffe
Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurden Bleche aus thermomechanisch gewalzten
hoch- und ultrahochfesten Stählen der Güte X80 und X120 nach API 5L eingesetzt. Die Anforde-
rungen an die mechanisch-technologischen Eigenschaften der untersuchten Stähle sind in der ame-
rikanischen Norm API 5L bzw. europäischen Norm DIN EN ISO 3183:2011-02 beschrieben. Als
Schweißzusatzwerkstoffe kamen Massiv- und Fülldrähte zum Einsatz, die nach EN 440 für das
MSG-Schweißen von hochfesten Feinkornbaustählen konzipiert wurden.
Die chemische Zusammensetzung der verwendeten Grund- sowie Zusatzwerkstoffe ist in Tabelle 1
und Tabelle 2 dargestellt. Die mechanisch-technologischen Eigenschaften der untersuchten Grund-
werkstoffe sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Tabelle 1: Grundwerkstoffe, chemische Zusammensetzung
Werkstoff/ Blech-
Element dickein C Si Mn P > “ Cr Ni
in gew.-% mm . sid 2
X80 237 0052 033 1,82 0,008 0,0008 0,04 0,17 0,01
X120 20,0 0.054 031 16 0,009 0,0006 0,03 041 0,04 130
Werkstoff/ CE
Element SM iM Cu V Nb Ti B N Fe Der (
. in % At
in gew.-% MA
X80 0,17 0,14 0,02 0,004 0,04 0,012 0,0002 0,004 rest. [ES
X120 0,19 0.21 003 0035 004 0012 00h | 0006 rest...
Tabelle 2: Zusatzwerkstoffe, chemische Zusammensetzung ]
Werkstoff / Element in gew.-% CC Mn Si P S Cr Ni Mo Fe
Massivdraht NiMo 1-IG
G 55 6 M Mn3NilMo 008 1,8 06 <0015 <0013 - 09 03 rest.
Massivdraht X90-IG
G 89 6 M MndNi2CrMo 0.1 1.8 0.8 <0015 <0,015 035 23 06 rest.
Metallpulverfülldraht MF 940 M
T 55 6 Mn1.5Ni M MI H5 005 14 06 <0,015 <0015 20 - rest.
Metallpulverdraht alform 700-MC
T 69 5 Mn2NiC:Mo M M1 H5 007 16 0,7 <0015 <0,015 0,335 20 03 rest.
Rutilfülldraht MF 821 R .
T5061NiPM 1 H5 0,05 13 05 <0,015 <0,015 - J.l - rest.
Tabelle 3: Grundwerkstoffe, mechanische Eigenschaften
Werkstoff Rpo, in MPa R,, in MPa Asin % Rp/Ri in % A, (10x10) in J
quer 548 648 219 85 Pe
. X80 längs 543 635 22,1 86 330 (-60°C)
quer 816 1020 14,7 80 AN
X120 längs 813 998 222222166 81 270 (40°C)
Al -