VERFAH REN ZUR H ERSTELLUNG EIN ER SCHICHT AUF EINER OBERFLÄCH E EIN ES BAUTEILS UN D VERFAH REN ZU R H ERSTELLUNG EIN ER SCHWEISSVERBINDUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schicht auf einer Oberfläche eines Bauteils sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen einem eine solche Schicht aufweisenden ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil. Als Bauteile kommen insbesondere Rohre oder Rohrstutzen in Frage, deren Innenseite mit einem korrosiven Medium in Kontakt kommt. Insbesondere ist hier der Primärkreislauf eines Kernkraftwerkes zu nennen, in dem als Primärkühlmittel unter Druck stehendes und hohe Temperaturen aufweisendes Wasser zirkuliert. Zur Vermeidung von Korrosionen werden mit dem Wasser in Kon- takt kommende Oberflächen der Bauteile mit einer Schutzschicht versehen, da aus Festigkeitsgründen kein selbstständig korrosionsbeständiges Material verwendet werden darf. Ein lediglich an den Anschlussstutzen eines Reaktordruckbehälters angeschlossenes Rohr kann hingegen vollständig aus einem korrosionsfesteren Material bestehen.

Zur Verbindung mehrerer Bauteile werden diese üblicherweise miteinander verschweißt, wobei hierbei wiederum von Nachteil ist, wenn die zu verschweißenden Bauteile nicht aus demselben Material bestehen oder eines der Bauteile aus einem Material besteht, dessen Eigenschaften durch den Schweißvor- gang negativ beeinflusst werden. Daher werden oftmals eine oder mehrere mit dem Schweißwerkstoff und dem Bauteil kompatible Zwischenschichten an der zu verbindenden Stelle auf eines der Bauteile aufgebracht, um die nachfolgende Verbindung zu erleichtern und eine widerstandsfähige Schweißnaht erzeugen zu können.

Eine solche Schutzschicht oder Zwischenschicht wird beispielsweise ebenfalls durch Schweißen erzeugt. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass der Grundwerkstoff des Bauteils in der Wärmeeinflusszone des Schweißvorganges aufge- härtet, also von einem Feinkorngefüge in ein Grobkorngefüge u mgewandelt wird, was sich wiederu m negativ auf d ie Festigkeit, vor al lem Zähigkeit und Lebensdauer des Bauteils auswirken kann. Zudem kann das Bauteil dad urch beschädigt werden, was insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauteilen problematisch ist. Um d ies zu vermeiden, ist es bekannt, das Schweißen u nter Vorwärmu ng u nd nachfolgend eine Wärmenachbehandlu ng, beispielsweise Spannungsarmgl ühung d urchzufü hren, u m Eigenspannungen und Härtezonen in dem Grundwerkstoff des Bauteils zu vermindern . Eine weitere Mög lichkeit besteht darin, die jeweil igen Schweißlagen der

Schutzschicht oder Zwischenschichten in Form von mehreren Schweißrau pen zu erzeugen, die sich zum Teil überlappen, u m das zuvor verursachte Grobkorngefüge mit der nächsten Schweißraupe und deren Wärmebeeinflussung zu mindest teilweise wieder in Feinkorn umzuwandel n . Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus J P 2014-004615 A bekannt. Dennoch kommt es hierbei noch zu Aufhärtu ngen in der Wärmeeinflusszone des Gru ndwerkstoffes, sodass eine Aufhärtung nicht zuverlässig genug vermieden werden kann .

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, bei dem eine Schicht auf einem Bauteil hergestellt u nd eine Aufhärtu ng des Grundwerkstoffes vermieden werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindu ng ein Verfahren zu r Herstel lu ng einer Schweißverbind ung zwischen einem eine solche Schicht aufweisenden ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil vorzuschlagen . Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst d urch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltu ngen u nd Weiterbildu ngen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei dem erfind ungsgemäßen Verfahren zu r Herstel lu ng von zu mindest einer Schicht auf einer Oberfläche eines Bauteils wird die Schicht du rch zumindest zwei oder mehrere Schweißlagen erzeugt. In einem ersten Schritt (Schritt a)) wird auf der Oberfläche des Bauteils eine erste Schweißlage erzeugt. In einem nachfolgenden Schritt (Schritt b)) wird zumindest ein Teil der zuvor auf der Oberfläche des Bauteils erzeugten ersten Schweißlage entfernt. Auf einer nach der teilweisen Entfernung der ersten Schweißlage entstandenen Oberfläche wird in einem weiteren Schritt (Schritt c)) eine zweite Schweißlage erzeugt. Die Entfernu ng des Teils der ersten Schweißlage erfolgt dabei mechanisch, insbesondere in einem Dreh- u nd/oder Fräsverfahren und in einem solchen Ausmaß, dass eine Härte des Bauteils nach der Herstel lung der Schicht auf maximal 300°HV5 reduziert wird .

Die im Verg leich zu bekannten Schweißverfahren red uzierte Härte wird dabei du rch eine gezielte u nd mechanische teilweise Abarbeitung der ersten

Schweißlage erreicht. Gerade durch die teilweise Abarbeitung der ersten Schweißlage, insbesondere mittels Drehen u nd/oder Fräsen, lässt sich der Abarbeitu ngsgrad in Bezug auf die Dicke der ersten Schweißlage gezielt u nd gleichmäßig einstellen.

Du rch Erzeugung der ersten Schweißlage wird der Grundwerkstoff des Bauteils während des Schweißverfahrens in der Wärmeeinflusszone von einem Fein- korngefüge in ein Grobkorngefüge umgewandelt, was zu einer unerwü nschten Aufhärtung des Gru ndwerkstoffes und somit des Bauteils fü hrt. Die Idee der Erfind ung besteht nu n in der mechanischen Bearbeitu ng der ersten Schweißlage bevor darauf zu mindest eine zweite oder auch mehrere, weitere nachfolgende Schweißlagen aufgebracht werden. Zum einen werden während der Erzeugu ng der ersten Schweißlage im Grundwerkstoff des Bauteils entstandene Grobkornbereiche während des Erzeugens der zweiten Schweißlage in Fein- kornbereiche umgewandelt, da diese du rch den Schweißvorgang wärmebehandelt u nd somit u mgekörnt werden . Ferner wird dadu rch, dass die erste

Schweißlage teilweise abgearbeitet wurde u nd somit du rch die geringere Dicke der ersten Schweißlage infolge der mechanischen Abarbeitu ng erreicht, dass die Grobkornzonen der Wärmeeinflusszone, die während des Erzeugens der zweiten Schweißlage entstehen, ledig lich im Schweißgut zu l iegen kommen u nd sich dort aufg ru nd der chemischen Zusammensetzung nicht als Grobkorn ausbilden können. Die während der Erzeugu ng der zweiten Schweißlage entstehenden Grobkornzonen befinden sich somit anschl ießend ausschließlich inner- halb der ersten Schweißlage und nicht mehr in dem Grundwerkstoff des Bauteils. Bei einer gemäß dem erfind ungsgemäßen Verfahren hergestellten Schicht treten somit keine Härtespitzen oder Härtezonen in dem Gru ndwerkstoff des Bauteils auf, die du rch die einzel nen Schweißlagen veru rsacht sind . Somit wird eine Aufhärtung des Gru ndwerkstoffes zuverlässig vermieden und die erforderlichen Anforderu ngen an d ie Härte des Grundwerkstoffes des Bauteils werden erfü llt, da festgestellt wurde, dass dessen Härte 300 HV5 nicht ü berschreitet. Die Härte HV5 gibt dabei d ie bei einer Härteprüfung nach Vickers mit der Prüfkraft HV5 ermittelte Härte an. Eine nachfolgende Wärmebehandlu ng ist nicht erforderlich, sodass sowohl Kosten als auch Zeit eingespart werden ohne dass die Schweißq ualität der Schicht oder die Bauteilsicherheit beeinträchtigt werden.

Die Erzeug ung der Schweißlagen erfolgt beispielsweise mit einem mechanisier- ten WIG-Schweißverfahren (Wolfram-Inertgasschweißen) .

Die mechanische u nd maschinelle Entfernung bzw. Abtragu ng der ersten Schweißlage, also insbesondere du rch Drehen oder Fräsen, bietet den zusätzlichen Vorteil, dass eine gezielte Abtragung der ersten Schweißlage erfolgen kann .

Bei einer bevorzugten Ausgestaltu ng des Verfahrens, wird auf der Oberfläche der zweiten Schweißlage zumindest eine weitere, insbesondere eine d ritte Schweißlage erzeugt. Die dritte Schweißlage wird dabei d irekt auf der Oberflä- che der zweiten Schweißlage erzeugt, ohne diese zuvor mechanisch zu bearbeiten, also ohne diese zuvor ebenfalls teilweise zu entfernen . Die Wärmeeinfl usszone im Grundwerkstoff wird du rch die Erzeugung der d ritten Schweißlage oder jeder weiteren Schweißlage nicht mehr beeinflusst, sodass keine Umkör- nung mehr stattfindet. Die du rch Schweißen der dritten oder jeder weiteren Schweißlage erzeugten Grobkornzonen der Wärmeeinflusszone entstehen led iglich im Schweißgut selbst, also in einer der zuvor erzeugten Schweißlagen, die sich nicht als Grobkorn ausbilden kann. Prinzipiell ist das Verfahren unabhängig von dem Bauteil und von der Schweißposition ausführbar. Vorzugsweise weist das Bauteil auf dessen Oberfläche die Schicht erzeugt wird, eine Innenseite, eine Außenseite und zumindest eine Stirnseite auf und die Schicht wird vorzugsweise auf der Innenseite und/oder auf der zumindest einen Stirnseite erzeugt. Das Bauteil ist beispielsweise ein Rohr oder ein Rohrabschnitt wie etwa der Anschlussstutzen eines Reaktordruckbehälters. Die Innenseite des Bauteils kommt während des Betriebs der Kernkraftanlage mit einem korrosiven Medium in Kontakt, sodass eine auf der Innenseite hergestellte Schicht, insbesondere eine Plattierung eine Korrosions- Schutzschicht bildet. Die Stirnseite des Bauteils wird beispielsweise mit einem weiteren Bauteil verbunden, insbesondere verschweißt, sodass eine auf der Stirnseite des Bauteils hergestellte Schicht als Zwischenschicht oder Pufferschicht für einen nachfolgenden Schweißvorgang dient. Sowohl die Zwischenschicht oder Pufferschicht als auch die Plattierung können auf Bauteile mit un- terschiedlichen Flankenwinkeln aufgebracht werden, also beispielsweise Winkel von 0°, 22,5° oder 45° der Stirnseite oder der Innenseite des Bauteils bezogen auf die Richtung aufeinanderfolgender Schweißraupen einer Schweißlage bei einer geraden Oberfläche des Bauteils, also parallel zu der Oberfläche des Bauteils erzeugten Schweißraupen (Winkel 0°). Je größer der Flankenwinkel, also je mehr die Oberfläche des Bauteils gegenüber der Richtung der nacheinander erzeugten Schweißraupen einer Schweißlage geneigt ist, desto größer ist die bei der Aufschweißung der ersten Schweißlage erzeugte Grobkornzone, da aufeinanderfolgende Schweißraupen sich weniger stark überlappen. Kleine Flankenwinkel, beispielsweise 0 bis 1°, wie dies bei der Engspalttechnik ge- nutzt wird, sind daher hinsichtlich der Überlappung und Umkörnung am vorteilhaftesten.

Ferner weist das Bauteil insbesondere einen ferritischen Grundkörper auf, auf dessen Oberfläche die Schicht erzeugt wird, um so den ferritischen Grund- Werkstoff gegen Korrosion zu schützen oder für die nachfolgende Verbindung mit einem weiteren Bauteil mittels Schweißverfahren zu optimieren. Als Korrosionsschutz hat sich insbesondere eine Schicht aus einem austeniti- schen Material bewährt, sodass die Herstellu ng einer solchen Schicht auf einer Innenseite des Bauteils, also eine Plattieru ng der Innenseite, vorteilhaft ist. Du rch das Herstel len einer solchen Plattieru ng, wird das Bauteil gegen Korro- sion geschützt und dennoch werden die erforderlichen Festig keitswerte für das Bauteil durch dessen Gru ndwerkstoff erreicht. Als ein weiteres bevorzugtes Material fü r die Schicht wird eine N i-Basis-Legierung eingesetzt, wobei diese Schicht vorzugsweise als Pufferschicht auf der Stirnseite des Bauteils erzeugt wird, um nachfolgend eine zuverlässige und widerstandsfähige Schweißnaht bei der Verbindu ng mit einem weiteren Bauteil zu erhalten.

Bei einer bevorzugten Ausfü hrungsform werden die erste u nd/oder die zweite Schweißlage u nd/oder eine weitere Schweißlage durch zumindest zwei oder mehrere, sich seitl ich ü berlappende Schweißrau pen erzeugt wird . Mit anderen Worten : Die zweite und jede weitere Schweißraupe wird zumindest teilweise auf der bereits zuvor erzeugten Schweißraupe erzeugt. Vorzugsweise überla ppen sich jeweils benachbarte Schweißrau pen einer Schweißlage dabei zu mindestens 40%, insbesondere zwischen 50 u nd 80%, besonders bevorzugt zu 50%. Durch jede Schweißraupe wird bereits ein Grobkornbereich, bei der ers- ten Schweißlage im Gru ndwerkstoff des Bauteils und bei jeder weiteren

Schweißlage im Schweißgut sel bst, erzeugt. Eine Überlappung der einzel nen aufeinanderfolgenden Schweißrau pen der jeweiligen Schweißlage hat den Vorteil, dass bereits eine teilweise Umkörnu ng dieser Grobkornbereiche in Feinkornbereiche erreicht wird .

Gemäß einer vorteil haften Weiterbildu ng des Verfahrens werden zwischen 40 u nd 60% der ersten Schweißlage - bezogen auf deren Dicke - entfernt, insbesondere zwischen 50 u nd 60%, also zumindest die Hälfte der ersten Schweißlage, besonders bevorzugt 50%, also gerade die Hälfte der ersten Schweißla- ge. Dad urch wird erreicht, dass die bei der Erzeugu ng der ersten Schweißlage entstandene Grobkornzone bei der Erzeugu ng der nachfolgenden zweiten Schweißlage in der Wärmeeinflusszone der Schicht liegt u nd dadu rch während des Schweißvorganges in eine Feinkornzone u mgewandelt wird . Bei dem Abar- beitungsgrad der ersten Schweißlage können dabei die Wärmebeeinflussung und Wärmeeinbringung während des Schweißverfahrens und somit die

Schweißparameter berücksichtigt werden. Um den Materialabtrag der ersten Schweißlage zu kontrollieren, erfolgt eine Messung der Dicke der ersten Schweißlage nach der mechanischen Bearbeitung, insbesondere dem Drehen oder Fräsen und ein Vergleich dieser Dicke mit einer Anfangsdicke der ersten Schweißlage.

Um Eigenspannungen und eine Aufhärtung weiter zu verringern, ist es denk- bar, das Bauteil während der Erzeugung der Schicht auf eine Temperatur von zumindest 80°C zu erwärmen. Auch ohne eine solche Vorwärmung werden jedoch bereits Härtewerte kleiner 300 HV5 erreicht.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil wird zunächst auf dem ersten Bauteil zumindest eine Schicht hergestellt, wobei diese Schicht nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird (Schritt a)). In einem weiteren Schritt werden das erste und das zweite Bauteil so zueinander angeordnet, dass die zu verbindenden Oberflächen eine Schweißfuge zwischen sich einschließen (Schritt b)). Nachfolgend wird in der Schweißfuge eine Schweiß- naht erzeugt (Schritt c)).

Das erste Bauteil und das mit dem ersten Bauteil zu verbindende zweite Bauteil, weisen vorzugsweise jeweils eine Innenseite, eine Außenseite und eine Stirnseite auf, wobei die Stirnseite und/oder die Innenseite zumindest des ers- ten Bauteils eine nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Schicht aufweist und das erste und das zweite Bauteil an den Stirnseiten miteinander verbunden werden. Das erste Bauteil weist somit auf seiner Innenseite eine Plattierung als korrosionsverhindernden Oberflächenschutz und/oder auf seiner Stirnseite eine Pufferschicht zum nachfolgenden Aufschweißen eines artfremden Materials auf. Dies ist von Vorteil, da das erste Bauteil, insbesondere ein Anschlussstutzen eines Reaktordruckbehälters, beispielsweise einen ferritischen Grundkörper und das zweite Bauteil, insbesondere eine an den An- schlussstutzen des Reaktordruckbehälters anzuschließende Rohrleitung, einen korrosionsfesteren, austenitischen Grundkörper aufweist.

Die Herstellung der Schweißverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil kann mehrstufig erfolgen, d .h. in der Schweißfuge wird zunächst eine die Schicht mit der Stirnseite des zweiten Bauteils verbindende Wurzel aus einem austenitischen Material und/oder eine die Stirnseite der Schicht und die Stirnseite des zweiten Bauteils verbindende Zwischenschicht aus einer Nickellegierung erzeugt. Die Schweißnaht selbst wird anschließend in der noch verbleibenden Schweißfuge auf der Wurzel oder der Zwischenschicht erzeugt. Als Schweißzusatzwerkstoff wird beispielsweise ein Schweißzusatzwerkstoff auf Nickelbasis eingesetzt.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezug- nähme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :

FIG 1A - 1 D schematische Schnittdarstellungen, die die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer Schicht auf einer Innenseite eines Bauteils darstellen,

FIG 2A - 2D schematische Schnittdarstellungen, die die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer Schicht auf einer Stirnseite eines Bauteils darstellen,

FIG 3 einen Querschliff eines Bauteils auf dessen Oberfläche eine

Schicht hergestellt wurde, FIG 4A -4C schematische Schnittdarstellungen, die die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen zwei Bauteilen darstellen. In den Fig. 1A bis 1D sind die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer ersten Schicht 2 durch mehrere aufeinanderfolgende Schweißlagen 4,, vorliegend drei Schweißlagen 4a, 4b, 4c auf der Oberfläche einer Innenseite 6 eines Bauteils 8 gezeigt. Das erste Bauteil 8, vorliegend ein Rohrabschnitt, wie etwa der Anschlussstutzen eines Reaktordruckbehälters, weist einen ferriti- sehen Grundkörper 10 mit einer Innenseite 6, einer Außenseite 12 sowie eine die Außenseite 12 und Innenseite 6 miteinander verbindende Stirnseite 14 auf. Der ferritische Grundkörper 10 besteht aus einem Feinkornbaustahl, beispielsweise aus 20MnMoNi5-5 (Werkstoff-Nr. 1.6310). Die Schicht 2, gemäß den Fig. 1A bis 1D eine sich an eine bereits existierende innenseitige Plattierung 16 anschließende Schicht, wird aus einer Kombination von einem austenitischen Material, beispielsweise aus X5CrNiNb23-12 und X5CrNiNbl9-9 hergestellt, um den ferritischen Grundkörper 10 des Bauteils 8 vor Korrosion durch das innenseitig durch das Bauteil 8 strömende korrosive Medium zu schützen. In einem ersten Schritt (Schritt a), Fig.1A) wird auf der Innenseite 6 des ersten Bauteils 8 eine erste Schweißlage 4a erzeugt. Die erste Schweißlage 4a wird in Form von mehreren Schweißraupen 18,, vorliegend fünf sich seitlich überlappende Schweißraupen 18i bis 18 ₅ aufgebracht. Jeweils benachbarte Schweißraupen 18,, 18 _i+ i überlappen sich hierbei auf 50% ihrer Länge L, also jeweils zur Hälfte V2L (siehe Detailansicht in Fig.1A). Dadurch wird bereits eine teilweise Umkörnung des durch eine jeweils zuvor aufgebrachte Schweißraupe 18, verursachten Grobkorngefüges 20 in Feinkorngefüge 22 erreicht und die Aufhärtung im ferritischen Grundkörper 10 des Bauteils 8 reduziert. Durch das Erzeugen der Schweißraupe 18 ₂ erfolgt somit ein Wärmeeintrag zur Um- Wandlung der durch die erste Schweißraupe I8 ₁ verursachten Grobkornzone in dem ferritischen Grundkörper, durch das Erzeugen der Schweißraupe 18 ₃ ein Wärmeeintrag zur Umwandlung der durch die zweite Schweißraupe 18 ₂ verursachten Grobkornzone, durch das Erzeugen der Schweißraupe 18 ₄ ein Wärme- eintrag zur Umwandlung der durch die zweite Schweißraupe 18 ₃ verursachten Grobkornzone und durch das Erzeugen der Schweißraupe 18 ₅ ein Wärmeein ^¬ trag zur Umwandlung der durch die zweite Schweißraupe 18 ₄ verursachten Grobkornzone. Die bei der Aufbringung der ersten Schweißlage 4a erzeugten Grobkornbereiche 20 (siehe schraffierter Bereich in Detailansicht zur Fig. 1A) liegen zunächst im ferritischen Grundwerkstoff 10 des Bauteils 8. Die Feinkornzone 22 (nicht schraffierter Bereich), die durch die Überlappung der einzelnen Schweißraupen bereits aus Teilen der Grobkornzone 20 entstanden ist, liegt ebenfalls im ferritischen Grundkörper 10 des Bauteils 8.

In einem zweiten Schritt (Schritt b), Fig. 1B) wird ein Teil der ersten Schweißlage 4a mechanisch, beispielhaft mittels Fräsen entfernt. Dabei wird bezogen auf die Dicke t der ersten Schweißlage 4a die Hälfte Vit der Schweißlage 4a, also 50% mechanisch abgearbeitet, um nach der Herstellung der innenseitigen Schicht 2, 16 eine maximale Härte des Bauteils 8 bzw. des ferritischen Grund ^¬ körpers 10 von maximal 300 HV sicherzustellen. Durch die mechanische und automatisierte Entfernung des Teils der ersten Schweißlage 4a lässt sich der erforderliche Anteil gezielt abarbeiten und durch Messung der Dicke der ersten Schweißlage 4a kontrollieren.

In einem dritten Schritt (Schritt c), Fig. IC) wird auf der Oberfläche 24 der abgearbeiteten ersten Schweißlage 4a eine zweite Schweißlage 4b, wiederum in Form von mehreren, hier fünf sich seitlich überlappenden Schweißraupen 26i bis 26 ₅ erzeugt. Als Material wird wiederum ein austenitischer Werkstoff verwendet. Durch die in Schritt zwei erfolgte teilweise Entfernung der ersten Schweißlage 4a und das Erzeugen der zweiten Schweißlage 4b auf der Oberflä ^¬ che 24 der abgearbeiteten ersten Schweißlage 4a werden die zuvor im Grundkörper 10 des Bauteils 8 erzeugten Grobkornbereiche 20 in Feinkornbereiche 22 umgewandelt. Auch die Überlappung der einzelnen Schweißraupen 26i bis 26 ₅ führt bereits zu einer teilweisen Umkörnung der Grobkornbereiche 20 der ersten Schweißlage 4a sowie der während des Schweißens der zweiten

Schweißlage 4b neu entstehenden Grobkornbereichen 21. Grobkornbereiche 21, die während des Aufbringens der zweiten Schweißlage 4b entstehen und durch die Überlappung der Schweißraupen nicht in Feinkornbereiche 22 umgewandelt wurden (siehe schraffierter Bereich in Detailansicht zu Fig . IC), werden lediglich im Schweißgut, also in der Schicht 2 erzeugt und beeinflussen somit den Grundkörper 10 des Bauteils 8 nicht. Die bei der Aufbringung der ersten Schweißlage 4a erzeugten Grobkornbereiche 20, die durch Überlappung der Schweißraupen 18i bis 18 ₅ noch nicht in Feinkornbereiche 22 umgewandelt wurden, liegen also zunächst im ferritischen Grundwerkstoff 10 des Bauteils 8. Nach der mechanischen Abarbeitung der ersten Schweißlage 4a und durch Schweißen einer zweiten Schweißlage 4b werden diese schließlich in Feinkorn- bereiche 22 umgewandelt. Eine beim Schweißen der zweiten Schweißlage 4b neu erzeugte Grobkornzone 21 liegt lediglich im Schweißgut, also in der ersten Schweißlage 4a selbst und hat somit keinen negativen Einfluss auf das Bauteil 8, da sich im Schweißgut kein Grobkorn bilden kann. In einem weiteren Schritt (Fig . 1D) wird eine dritte Schweißlage 4c auf der Oberfläche 28 der zweiten Schweißlage 4b erzeugt, wobei eine vorherige Abarbeitung der zweiten Schweißlage 4b nicht erforderlich ist, da durch das Aufbringen der dritten Schweißlage 4c erzeugte Grobkornzonen lediglich im

Schweißgut, also in einer der vorherigen Schweißlagen 4a, 4b entstehen wür- den und die Härte des Grundwerkstoffes des Bauteils 8 somit nicht mehr beeinflussen.

In den Fig. 2A bis 2D sind die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer zweiten Schicht 32 durch mehrere aufeinanderfolgende Schweißlagen 34, auf der Stirnseite 44 des Bauteils 38 dargestellt. Eine solche zweite Schicht 32 bzw. Pufferschicht wird vorzugsweise nach der Herstellung einer innenseitigen Plattierung 46 erzeugt. Das Bauteil 38, wiederum ein Rohrabschnitt, wie etwa der Anschlussstutzen eines Reaktordruckbehälters, weist einen ferritischen Grundkörper 40 mit einer Innenseite 36, einer Außenseite 42 sowie einer die Außenseite 42 und Innenseite 36 miteinander verbindende Stirnseite 44 auf. Der ferritische Grundkörper 40 besteht ebenfalls aus einem Feinkornbaustahl, beispielsweise aus 20MnMoNi5-5 (Werkstoff-Nr. 1.6310). Die Schicht 32, gemäß den Fig. 2A bis 2D eine stirnseitige Pufferschicht, wird aus einer Nickelba- sis-Legierung, beispielsweise aus Inconel 82 mit einem Nickelgehalt größer 67 Gew.-% hergestellt, um ein nachfolgendes Verschweißen mit einem weiteren Bauteil, beispielsweise einem Rohr aus einem austenitischen Material zu ermöglichen. Die Pufferschicht 32 überdeckt die gesamte Stirnseite 44 und ist stoffschlüssig mit einer zuvor auf der Innenseite 36 des Bauteils 38 hergestell ^¬ ten innenseitigen Plattierung 46 verbunden.

In einem ersten Schritt (Schritt a), Fig. 2A) wird auf der Stirnseite 44 des Bauteils 38 eine erste Schweißlage 34a erzeugt. Die erste Schweißlage 34a wird wiederum in Form von mehreren Schweißraupen 48,, vorliegend jeweils sieben sich seitlich überlappende Schweißraupen 48i bis 48 ₇ aufgebracht. Jeweils benachbarte Schweißraupen 48,, 48 _i+ i überlappen sich hierbei ebenfalls auf 50% ihrer Länge L, also jeweils zur Hälfte. Dadurch wird wiederum bereits ein Teil des durch eine jeweils zuvor aufgebrachte Schweißraupe 48, verursachten Grobkorngefüges in Feinkorngefüge erreicht und die Aufhärtung im ferritischen Grundkörper 40 des Bauteils 38 reduziert.

In einem zweiten Schritt (Schritt b), Fig. 2B) wird ein Teil der ersten Schweißlage 34a mechanisch, beispielhaft mittels Fräsen gezielt entfernt, wobei die Hälfte Vi t der ersten Schweißlage 34a, also 50% mechanisch entfernt wird, um nach der Herstellung der stirnseitigen Schicht 32 eine maximale Härte des Bauteils 38 bzw. des ferritischen Grundkörpers 40 von maximal 300 HV sicher ^¬ zustellen. In einem dritten Schritt (Schritt c), Fig. 2C) wird auf der Oberfläche 54 der ersten Schweißlage 34a eine zweite Schweißlage 34b, wiederum in Form von mehreren, hier sieben sich seitlich überlappenden Schweißraupen 56i bis 56 ₇ erzeugt. Als Material wird wiederum eine Nickelbasis-Legierung eingesetzt. Durch die in Schritt zwei erfolgte teilweise Entfernung der ersten Schweißlage 34a und das Erzeugen der zweiten Schweißlage 34b auf der Oberfläche 54 der abgearbeiteten ersten Schweißlage 34a werden die zuvor im Grundkörper 40 des Bauteils 38 erzeugten Grobkornbereiche durch den Wärmeeinfluss während des Schweißens der zweiten Schweißlage 34b in Feinkornbereiche umgewan- delt. Grobkornbereiche, die während des Aufbringens der zweiten Schweißlage 34b entstehen, werden lediglich im Schweißgut, also in der Schicht 32 bzw. in der Pufferschicht 32 erzeugt und beeinflussen somit den ferritischen Grundkörper 10 des Bauteils nicht negativ.

In einem weiteren Schritt (Fig . 2D) wird eine dritte Schweißlage 34c auf der Oberfläche 58 der zweiten Schweißlage 34b erzeugt, wobei auch hier eine vorherige Abarbeitung der zweiten Schweißlage 34b nicht zwingend erforderlich ist, da durch das Aufbringen der dritten Schweißlage 34c erzeugte Grobkorn- zonen der Wärmeeinflusszone lediglich im Schweißgut, also in einer der vorherigen Schweißlagen 34a, 34b entstehen.

In Fig. 3 ist ein Querschliff eines Bauteils 38 gezeigt auf dessen Oberfläche eine Schicht 32 gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Es wurden Härteprüfungen nach Vickers mit der Prüfkraft HV5 durchgeführt, die ermittelten Härtewerte für unterschiedliche Bereiche sind in Fig. 3 eingezeichnet. In dem ferritischen Grundkörper 40 wurden Härtewerte zwischen 190 und 270 HV5 ermittelt. In einem oberflächennahen Bereich 60 des ferritischen Grundkörpers 40, also in der Wärmeeinflusszone während des Erzeugens der gesamten mehrlagigen Schicht 34, liegen die Härtewerte zwischen 270 und maximal 290 HV5. Im Schweißgut 34a, 34b, 34c selbst, wurden Härtewerte zwischen 190 und 240 HV5 gemessen.

In Fig. 4A bis 4C ist ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen einem ersten Bauteil 62 mit einem ferritischen Grundkörper 63 und einem zweiten Bauteil 64 dargestellt. Das erste Bauteil 62 weist sowohl an einer Innenseite 66 als auch an einer Stirnseite 68 eine gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren aufgebrachte Plattierung 70 bzw. Pufferschicht 72 und eine Außenseite 69 auf. Das zweite Bauteil 64 besteht beispielsweise aus ei- nem austenitischen Material und umfasst ebenfalls eine Innenseite 67, eine Außenseite 71 und eine Stirnseite 76. Die Pufferschicht 72 weist zunächst eine unregelmäßige Oberfläche auf, die vor dem Herstellen der Schweißverbindung spanend bearbeitet wird (nicht dargestellt), sodass die Stirnseite 88 der Puf- ferschicht 72 geglättet wird und fluchtend mit der innenseitigen Plattierung 70 abschließt.

Unter Freilassung einer Schweißfuge 74 wird nun das zweite Bauteil 64 an das sowohl mit einer Plattierung 70 als auch mit einer Pufferschicht 72 versehene erste Bauteil 62 stirnseitig angeordnet. Anschließend wird zwischen der Stirnseite 76 des zweiten Bauteils 64 und der Stirnseite 78 der Plattierung 70 eine Wurzel 80 aus austenitischem Material, beispielsweise Werkstoff Nr. 1.4551 und somit einem mit dem zweiten Bauteil 64 sowie mit der Plattierung 70 ver- gleichbarem Material angeschweißt, um das erste Bauteil 62 und das zweite Bauteil 64 miteinander zu verbinden (Fig. 4A). Anschließend wird auf die Außenseite 82 der Wurzel 80 eine Zwischenschicht 84 aus einer Rein- Nickellegierung mit einem Nickelanteil von zumindest 90 Gew.%, insbesondere 95 Gew.-% aufgeschweißt, welche die Stirnseite 76 des zweiten Bauteils 64 sowohl mit der Stirnseite 78 der Plattierung 70 als auch mit der Stirnseite 88 der Pufferschicht 72 verbindet, um eine Rissbildung bei der nachfolgenden Erzeugung der Schweißnaht 86 zu vermeiden (Fig . 4B).

In einem letzten Schritt (Fig . 4C) wird in der verbliebenen Schweißfuge 74 ei- ne Schweißnaht 86 erzeugt, wobei als Schweißzusatzstoff insbesondere Inconel 82 verwendet wird . Bei diesem wie auch allen anderen hier erwähnten

Schweißvorgängen wird unter Schutzgas geschweißt und das Verfahren ist weitgehend automatisiert, der aus dem Schweißzusatzstoff, also z. B. aus Inconel 82 bestehende Schweißdraht wird also nicht per Hand, sondern über eine entsprechende Einrichtung automatisch der Schweißstelle zugeführt. Bezugszeichen liste

2 Schicht

4i, 4a, 4b, 4c Schweißlagen

6 Innenseite des Bauteils

8 erstes Bauteil

10 Grundkörper des ersten Bauteils

12 Außenseite des ersten Bauteils

14 Stirnseite des ersten Bauteils

16 Plattierung

18, Schweißraupen

20 Grobkornzone

22 Feinkornzone

24 Oberfläche der ersten Schweißlage

26, Schweißraupen

28 Oberfläche der zweiten Schweißlage

32 Schicht

34 34a, 34b, 34c Schweißlagen

36 Innenseite des Bauteils

38 Bauteil

40 Grundkörper des Bauteils

42 Außenseite des Bauteils

44 Stirnseite des Bauteils

46 Pufferschicht

48, Schweißraupen

50 Grobkornzone

52 Feinkornzone

54 Oberfläche der ersten Schweißlage

56, Schweißraupen

58 Oberfläche der zweiten Schweißlage

60 oberflächennaher Bereich des Grundkörpers

62 erstes Bauteil

63 ferritischer Grundkörper zweites Bauteil

Innenseite des ersten Bauteils

Innenseite des zweiten Bauteils

Stirnseite des ersten Bauteils

Außenseite des ersten Bauteils

Plattierung

Außenseite des zweiten Bauteils

Pufferschicht

Schweißfuge

Stirnseite des zweiten Bauteils

Stirnseite der Plattierung

Wurzel

Außenseite der Wurzel

Zwischenschicht

Schweißnaht

Stirnseite der Pufferschicht