Warmrichten

Im Rahmen der Herstellung von Schweißkonstruktionen kommt es beim thermischen Trennen der Bauteile und beim anschließenden Zusammenfügen mittels verschiedener Schweißverfahren durch die eingetragene Prozesswärme zu inneren Spannungszuständen im Material, die abhängig vom Aussteifungsgrad der jeweiligen Bauteile zu geometrischen Imperfektionen führen.

Zur Vermeidung bzw. Korrektur dieser Abweichungen werden verschiedene technische Möglichkeiten genutzt. Neben der vorausschauenden Vermeidung derartiger Verformung durch die Wahl entsprechender Zuschnittverfahren, Schweißdetailausbildungen, Zusammenbau- und Schweißfolgen kommt dem Warmrichten zur Reduktion vorhandener geometrischer Imperfektionen besondere Bedeutung zu.

Funktionsweise

Beim Warmrichten wird die Materialeigenschaft der temperaturabhängigen Streckgrenze des Stahls genutzt. Hierzu wird in der Nähe unerwünscht verformter Bereiche konzentriert Wärme mittels eines Acetylen-Sauerstoff-Brenners eingebracht. Durch den Wärmeeintrag entstehen innerhalb des Materials Wärmekeile. Das dort vorhandene Material strebt eine Volumenvergrößerung an, die aufgrund der umgebenden Bereiche kalten Materials behindert wird. Gleichzeitig sinkt aufgrund der erhöhten Temperaturen im Bereich der Wärmekeile die Streckgrenze des Materials ab, was in Kombination mit der behinderten Ausdehnung zu einer lokalen plastischen Stauchung führt. Während der anschließenden Abkühlung tendieren die zuvor erhitzten Bereich zur Reduktion der Materialausdehnung bei einem gleichzeitigen Wiederanstieg der Streckgrenze. Dies führt zu einer Verformung des Bauteils und damit zur beabsichtigten Reduktion der Imperfektionen.

Probleme und Nachteile

Da neben dem gewünschten Verformungseffekten beim Warmrichten auch z. T. hohe Eigenspannungen im Material entstehen, die „eingefroren“ sind und somit im Bauteil verbleiben, ist den o.g. vorausschauenden Maßnahmen generell der Vorzug zu geben.

Warmgerichtete Bereiche können – abhängig von der Konstruktionsart – unter Umständen einen negativen Einfluss auf die Tragfähigkeit eines Bauteils haben. Daher sind beim Einsatz des Verfahrens Vor- und Nachteile stets abzuwägen. Zur nachträglichen Reduktion durch Warmrichten eingebrachter Eigenspannungen kann das Verfahren des Spannungsarmglühens in Betracht gezogen werden.