TY - CONF A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Brauser, Stephan A1 - Kromm, Arne T1 - Synchrotron Diffraction for In-situ Characterizations of Materials Behaviour T2 - 3 rd IURS (Inter-University Research symposium) Advances in Welding and Joining T2 - 3 rd IURS (Inter-University Research symposium) Advances in Welding and Joining CY - Busan, South Korea DA - 2010-05-14 PY - 2010 AN - OPUS4-21331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Tiersch, Nico T1 - Measurements of diffusible hydrogen contents at elevated temperatures using different hot extraction techniques - an international round robin test JF - Welding in the world N2 - This international round robin test served to scrutinize the procedures specified in ISO/DIS 3690:2009 for determining the diffusible hydrogen content in weld metals with bcc-lattice structure. It was specifically intended to check in what respect the specifications defined in the indicated standards for specimen preparation, storage and hydrogen analysis provide comparable measurement results. The round robin test is presented comprising comparative measurements at various degassing temperatures using hot extraction techniques and a thermal conductivity detector (TCD). A major focus of this investigation was the examination of the maximum degassing temperature for analysing the diffusible hydrogen in materials with bcc-lattice structure. The analyses were performed using two different stick electrodes and three different filler wires. As a significant result it was found that no deviations or increases, were detected in the measured contents of diffusible hydrogen for the investigated degassing temperatures ranging between 45 degrees C and 400 degrees C. Hydrogen analyses for contents below HD = 1.5 ml/100 g with the hot extraction techniques in conjunction with TCD applied in this study led to considerable relative standard deviations. KW - Hydrogen KW - Measurement KW - Round robin test KW - Hot extraction KW - ISO 3690 PY - 2010 SN - 0043-2288 SN - 1878-6669 VL - 54 IS - 5/6 SP - R115 EP - R122 PB - Springer CY - Oxford AN - OPUS4-21334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eliezer, D. A1 - Nissim, Y. A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Effects of shielding with various hydrogen-argon mixtures on supermartensitic stainless steel TIG welds JF - MP materials testing N2 - Eine Anzahl verschiedener Effekte ergibt sich aus der Anwesenheit von Wasserstoff während des Schweißens hochlegierter Stähle. Die Betriebsdauer von geschweißten Bauteilen ist außerdem stark von der Anwesenheit von Wasserstoff im Umgebungsmedium und der Anfälligkeit der verschiedenen Schweißnahtgefüge für eine Degradation ihrer Eigenschaften durch Wasserstoff abhängig. Als eine relative neue Werkstoffgeneration finden supermartensitische hoch legierte Stähle (Supermartensitic Stainless Steels - SMSS) zunehmend als Ersatz für teuere Legierungen insbesondere in der Öl- und Gasindustrie Verwendung. Als Konsequenz ihres martensitischen Gefüges sind diese Legierungen anfällig für eine wasserstoffunterstützte Rissbildung (Hydrogen Assisted Cracking - HAC). Der Widerstand von supermartensitischen Stählen gegen wasserstoffunterstützte Spannungsrisskorrosion (Hydrogen Assisted Stress Corrosion Cracking - HASCC) unter Sauergasbedingungen wurde vor allem für industrielle Einsatzzwecke extensiv untersucht. Solche Studien vornehmlich an Grundwerkstoffen basieren überwiegend auf Standard-Prüfverfahren. Dem gegenüber würde das grundsätzliche Verhalten von Wasserstoff in den Gefügen geschweißter supermartensitischer Stähle wenig untersucht. Die zentralen Gründe für die diesem Beitrag zugrunde liegende Studie waren daher, die Effekte des Wasserstoffs auf das Gefüge von Wolfram Inert Gas (WIG)-Schweißungen supermartensitischer Stähle und die entsprechenden Wasserstoff-Trapping-Mechanismen zu untersuchen. Die Wirkungen des Wasserstoffs auf die verschiedenen WIG-geschweißten Gefüge wurden mittels Röntgendiffraktometrie, Lichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Eine Anzahl von Verfahren wurde außerdem angewendet, um den absorbierten Wasserstoff quantitativ zu bestimmen. Die Wechselwirkung zwischen Wasserstoff mit den mikrostrukturellen Defekten und die Charakteristika der Wasserstoffdesorption wurden mittels Thermischer Desorptionsspektroskopie (TDS) und Trägergas-Heißextraktionen des Wasserstoffs (LECO Analyse) untersucht. Die Wirkung des Gefüges auf die Absorption und Desorption von Wasserstoff werden im Detail diskutiert. KW - Hydrogen assisted cold cracking KW - Supermartensit KW - XRD KW - TDS PY - 2010 DO - https://doi.org/10.3139/120.110135 SN - 0025-5300 VL - 52 IS - 5 SP - 306 EP - 315 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-21335 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Freigang, Fränze A1 - Gaber, Martin A1 - Ried, Peter T1 - Wasserstoffanalytik und Wasserstoffdegradation von metallischen Werkstoffen T2 - Werkstofftechnisches Kolloquium (öffentlich), Zentrum für Konstruktionswerkstoffe, Institut für Werkstoffkunde Prof. Berger T2 - Werkstofftechnisches Kolloquium (öffentlich), Zentrum für Konstruktionswerkstoffe, Institut für Werkstoffkunde Prof. Berger CY - Darmstadt, Germany DA - 2010-04-22 PY - 2010 AN - OPUS4-21287 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kromm, Arne A1 - Kannengießer, Thomas T1 - In situ phase characterization of low transformation temperature (LTT) alloy by means of synchrotron diffraction JF - Materialovedenie : naucno-techniceskij i proizvodstvennyj zurnal = Materials sciences transactions N2 - Cold cracking resistance is a relevant evaluation criterion for welded joints and affected by residual stresses which result from the welding procedure. Compressive residual stresses can thereby have a positive influence on preventing cracking. A unique possibility of generating compressive residual stresses already during the welding procedure is offered by the socalled Low Transformation Temperature (LTT) filler wires. Compared to conventional wires, these materials show decreased phase transformation temperatures which can work against the cooling-specific contraction. In consequence, distinct compressive residual stresses can be observed within the weld and adjacent areas. The strength of these fillers makes them potentially applicable to high-strength steel welding. Investigations were carried out to determine the phase transformation behaviour of different LTT-filler materials. Transformation temperatures were identified using Single Sensor Differential Thermal Analysis (SS-DTA). Additionally Synchrotron radiation was used to measure the transformation kinetics of all involved crystalline phases during heating and cooling of a simulated weld thermal cycle. KW - In-situ phase analysis KW - Energy dispersive diffraction KW - Phase transformation PY - 2010 SN - 1684-579X VL - 5 IS - 158 SP - 17 EP - 23 PB - Izdat. Masinostroenie CY - Moskva, Russia AN - OPUS4-21829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Kromm, Arne A1 - Brauser, Stephan T1 - Synchrotron Diffraction for Visualization of Solid State Phase Transformations T2 - VISUAL - The International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science Through Advanced Measurements and Simulation T2 - VISUAL - The International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science Through Advanced Measurements and Simulation CY - Osaka, Japan DA - 2010-11-22 PY - 2010 AN - OPUS4-22746 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kromm, Arne A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Gibmeier, J. T1 - In-situ observation of phase transformations during welding of low transformation temperature filler material JF - Materials science forum KW - LTT filler material KW - In-situ observation KW - Energy dispersive diffraction KW - Transformation temperature KW - Residual stress PY - 2010 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.638-642.3769 SN - 0255-5476 VL - 638-642 SP - 3769 EP - 3774 PB - Trans Tech Publications CY - Aedermannsdorf, Switzerland AN - OPUS4-20725 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Kromm, Arne A1 - Gibmeier, J. A1 - Rethmeier, Michael T1 - In-situ-Analyse der Phasenumwandlungskinetik während des Schweißens JF - MP materials testing N2 - Zugeigenspannungen, wie sie beim Schweißprozess durch inhomogene Temperaturverteilungen und Schrumpfungen hervorgerufen werden, können die Lebensdauer geschweißter Verbindungen signifikant herabsetzen. Eine neue und außerordentlich attraktive Methode, um Druckeigenspannungen bereits während des Schweißens gezielt einzustellen, gelingt mit sogenannten LTT (Low Transformation Temperature)-Legierungen. LTT-Legierungen weisen eine martensitische Phasenumwandlung bei relativ niedrigen Temperaturen auf, wobei die damit verbundene Volumenexpansion zu einer Reduktion der Schrumpfeigenspannungen bzw. Erzeugung von Druckeigenspannungen führt. Zum direkten Nachweis der Phasenumwandlungen und der damit verbundenen resultierenden Schweißeigenspannungen wurden erstmals In-situ-Schweißexperimente unter Nutzung hoch energetischer, polychromatischer Synchrotronstrahlung (Weißstrahl) realisiert, um die Umwandlungskinetik während eines realen Schweißprozesses und die daraus resultierenden Schweißeigenspannungen zu analysieren. Es wird gezeigt, dass mit LTT-Legierungen signifikante Druckeigenspannungen in der Schweißnaht erreicht werden. PY - 2010 SN - 0025-5300 VL - 52 IS - 4 SP - 204 EP - 210 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-21219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brauser, Stephan A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Hydrogen absorption of different welded duplex steels JF - International journal of hydrogen energy N2 - In this study, hydrogen absorption and storage was investigated for various high-alloyed ferritic-austenitic duplex stainless steels. On account of the specific transformation and solidification behaviour, respectively, of duplex stainless steels as compared to single-phase ferritic and austenitic steels, special conditions have to be considered concerning hydrogen absorption which may ultimately lead to microstructure-dependent hydrogen-assisted weld metal cracking. Hydrogen absorption during welding may occur via the shielding gas, moisture from the surroundings or via the welding filler material. As a contribution to the interpretation and prediction of hydrogen-induced cracking in welded duplex stainless steels, the actual hydrogen absorption via the arc as well as the weld metal hydrogen diffusion was investigated in a duplex stainless steel DSS (1.4462) and in a lean-duplex stainless steel LDS (1.4162). Isothermal heat treatment using carrier gas hot extraction enabled quantification of the amounts of hydrogen trapped in the respective microstructures. The total hydrogen concentrations were found to be nearly identical. Trapped hydrogen was however observed to be dependent on the material and on the microstructure condition. The influence of hydrogen on the mechanical properties of the weld metal was characterized with the help of tensile tests. In addition, hydrogen embrittlement was detected in scanning electron microscopic analyses. KW - Duplex stainless steel KW - Lean-duplex stainless steel KW - Hydrogen absorption KW - Hydrogen trapping KW - Hydrogen embrittlement PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.01.148 SN - 0360-3199 VL - 35 IS - 9 SP - 4368 EP - 4374 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-21172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lorenz, Stephan A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Herold, H. A1 - Posch, G. T1 - Suitability of high alloyed wire electrodes for the positional laser-GMA-hybrid welding JF - international journal of microstructure and materials properties N2 - Laser-gas metal arc (GMA)-hybrid welding enables a high deposition rate and a stable welding process. Process stability was found to be profoundly dependent on the type of the applied filler wire (solid or tubular cored). Whereas solid wires are deposited in pulsed arc mode, tubular cored wire electrodes are weldable by a stable spray-arc process within a wide operating range. This fact applies above all to a high alloyed metal cored wire electrode, of which the achievable deposition rates exceed the upper limits recommended by the manufacturer. A further interesting aspect is the application of a rutile tubular cored wire for positional laser-GMA-hybrid welding. A modern 20 kW-fibre laser source was available for the experiments. This study is concerned with the weldability of high alloyed tubular cored electrodes for high power laser-GMA-hybrid welding. Results obtained from comparative investigations between tubular cored and solid wire electrodes relating to process stability are summarised. KW - Austenitic stainless steel KW - Flux cored wire electrodes KW - Solid wire electrodes KW - Laser hybrid welding KW - Stainless steel KW - Laser welding KW - Welding speed KW - Welding position KW - Fibre laser KW - Process stability KW - Vertical position down KW - Charpy V-notch impact test KW - GMA welding KW - Gas metal arc welding KW - Weldability PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1504/IJMMP.2010.035943 SN - 1741-8410 SN - 1741-8429 VL - 5 IS - 2/3 SP - 245 EP - 260 PB - Inderscience Enterprises Ltd CY - Genève, Switzerland AN - OPUS4-22270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -