TY - CONF A1 - Schultze, Karin A1 - Philipp, Rosemarie A1 - Redlich, Christel A1 - Dorgerloh, Ute A1 - Becker, Roland A1 - Win, Tin A1 - Nehls, Irene T1 - Development, preparation and certification of a reference material for the determination of chlorinated pesticides in soil T2 - Symposium "Reference Materials for Technologies in the New Millenium" CY - Berlin, BAM, Germany DA - 2000-05-22 PY - 2000 SP - 1(?) EP - 4(?) AN - OPUS4-1313 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schultze, Karin A1 - Nehls, Irene A1 - Bremser, Wolfram A1 - Becker, Roland A1 - Win, Tin T1 - Zertifiziertes Referenzmaterial "BAM-U007" - Organochlorpestizide in Boden T2 - ANAKON 2001 CY - Konstanz, Germany DA - 2001-04-04 PY - 2001 SP - 1(?) AN - OPUS4-1314 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Becker, Roland A1 - Buge, Hans-Gerhard A1 - Win, Tin T1 - Determination of pentachlorphenol (PCP) in waste wood - method comparison by a collaborative trial N2 - Two independently developed and validated procedures for the determination of pentachlorophenol (PCP) in waste wood were compared by means of a collaborative trial. Both methods foresee quantification of PCP by gas chromatography (GC-ECD) after acetylation and differ with regard to the use of methanol or toluene/sulphuric acid, respectively, as solvent in the sonication extraction step. Test samples with established analyte homogeneity were prepared from a ground “real life” starting material. A total of 23 participating laboratories with experience in wood preservative analysis were instructed to apply both methods to three levels of content in the range of 0.5–20 mg PCP/kg. In case of the toluene/sulphuric acid extraction, lower recoveries and higher interlaboratory dispersion of results at the higher PCP contents were observed. Seen against the background of the Horwitz equation a reproducibility standard deviation of not, vert, similar19% for the methanol extraction at the 4.5 mg/kg level meets the requirement for a sound analytical method. Thus, the sonication extraction procedure with methanol has been annexed as a reference method to the German waste wood regulation. KW - Extraction KW - Derivatisation KW - Sonication KW - Analysis KW - Gas chromatography KW - Regulation PY - 2002 DO - https://doi.org/10.1016/S0045-6535(02)00004-8 SN - 0045-6535 SN - 0366-7111 VL - 47 SP - 1001 EP - 1006 PB - Elsevier Science CY - Kidlington, Oxford AN - OPUS4-1628 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Buge, Hans-Gerhard A1 - Becker, Roland A1 - Nehls, Irene T1 - The preparation and characterization of solid matrix reference materials for the trace analysis of organic environmental pollutants - relevant aspects of quality management N2 - Feste Referenzmaterialien für die Spurenanalytik umweltrelevanter organischer Schadstoffe erfordern aufgrund der geringen thermischen Belastbarkeit der Analyten besondere Aufarbeitungsstrategien für die Herstellung repräsentativer Teilproben. Das in der Fachgruppe I.2 seit 1994 für diesen Zweck systematisch aufgebaute technologische Instrumentarium wird vorgestellt, und das im Laufe der Jahre angesammelte Know How wird anhand von Beispielen vermittelt. Das im Laboratorium I.21 entwickelte Qualitätssystem für eine optimale Logistik der Arbeitsabläufe der Probenherstellung und -verwaltung sowie für eine bedarfsgerechte Charakterisierung der Materialien wird ausführlich erläutert. Bezüglich der Verwendung der Referenzmaterialien wird herausgestellt, daß es zwei gleichberechtigte Anwendungsrichtungen gibt: die interne Qualitätskontrolle mit zertifizierten Referenzmaterialien (ZRM, z.B. für die Methodenvalidierung) und die externe Qualitätskontrolle (Proficiency Testing = Kompetenzbewertung von Prüflaboratorien). Referenzmaterialien für das Proficiency Testing, die im Umweltbereich in viel größeren Stückzahlen umgesetzt werden können als ZRM, weisen bezüglich Homogenität und Charakterisierung die gleichen Qualitätskriterien wie ZRM auf. Diese Materialien haben - auch im internationalen Maßstab - stark an Bedeutung gewonnen. Ein englisches Abstract gibt es nicht, aber eine Grobgliederung zur Vortragsankündigung: This lecture includes: · the technological and logistical aspects of reference material preparation and sub-sampling and subsequent sample management, · appropriate measurement strategies for homogeneity and stability studies, · the use of relevant statistical tests to evaluate those measurement data, · the organisation of interlaboratory studies based on traceable measurements T2 - CENAM CY - Querétaro, Mexico DA - 2002-03-01 PY - 2002 AN - OPUS4-1612 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Becker, Ben A1 - Mair, Georg W. A1 - Schoppa, Andre A1 - Duffner, Eric A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Klauke, Andre A1 - Lenz, Stefan A1 - Lehr, Christian A1 - Hoffmann, Martin A1 - Gregor, Christian ED - Mair, Georg W. T1 - CryoCode: Kryodruck Tanksystem und Betankung – Validierung bis zum Normierungsvorschlag N2 - Entwicklung und Validierung eines Kryodruck-Tanksystems für Wasserstoff-Fahrzeuge. Darstellung der Versuchsergebnisse und des Normierungsvorschlags. KW - Kryodruck KW - Wasserstoff KW - Druckbehälter KW - Composite KW - Normierungsvorschlag PY - 2017 SP - 1 EP - 56 AN - OPUS4-40714 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben A1 - Duffner, Eric A1 - John, Sebastian T1 - Composite storage systems for CGH2- systematic improvement of RC&S N2 - Conventional approval requirements exclusively ask for minimum strength values, which have to be met. The probabilistic approach estimates how likely none of the comparatively manufactured units fails during operation. Both questions are juxtaposed and compared here with respect to the load cycle tests. The influence of the sample sizes is discussed additionally. T2 - 10th INTERNATIONAL CONFERENCE ON SUSTAINABLE ENERGY & ENVIRONMENTAL PROTECTION CY - Bled, Slovenia DA - 27.06.2017 KW - Probabilistic KW - Hydrogen KW - Composite KW - Cylinder KW - Regulations KW - Load cycles KW - GTR 13 PY - 2017 AN - OPUS4-41677 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben T1 - Monte-Carlo-analysis of minimum load cycle requirements for composite cylinders for hydrogen N2 - Existing regulations and standards for the approval of composite cylinders in hydrogen service are currently based on deterministic criteria (ISO 11119-3, UN GTR No. 13). This paper provides a systematic analysis of the load cycle properties resulting from these regulations and standards. Their characteristics are compared with the probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations the available design range of all concepts is compared. In addition, the probability of acceptance for potentially unsafe design types is determined. T2 - ICHS 2017 CY - Hamburg, Germany DA - 11.09.2017 KW - Monte-Carlo KW - Hydrogen KW - Regulations KW - Probabilitic approach PY - 2017 SP - ID 202, 1 EP - 11 PB - HySafe CY - Hamburg AN - OPUS4-41944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Gerisch, Wolfgang A1 - Becker, Günther T1 - Geomagnetobiologisch bedingter Zusammenhang zwischen der Fraßaktivität von Termiten und der Zahl der Sterbefälle N2 - Dieser im Bereich "Biologie" angesiedelte Versuch weist einen Zusammenhang zwischen geomagnetobiologischen Einflüssen auf Fraßaktivität und Sterberate bei Termiten nach, durch den wichtige Erkenntnisse für biologisch-medizinische Anwendungen gewonnen werden. T3 - BAM Forschungsberichtreihe - 62 PY - 1979 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-3882 SN - 0938-5533 VL - 62 SP - 1 EP - 36 PB - Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-388 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric T1 - Composite storage systems for compressed hydrogen - systematic improvement of regulations for more attractive storage units N2 - Hydrogen is an attractive energy carrier that requires high effort for safe storage. For ensuring safety, they must undergo a challenging approval process. Relevant standards and regulations for composite cylinders used for the transport of hydrogen and for its onboard storage are currently based on deterministic (e.g. ISO 11119-3) or semi-probabilistic (UN GTR No. 13) criteria. This paper analysis the properties of such methods with respect to the evaluation of load cycle strength. Their characteristics are compared with the probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations, the available design range (mean value and scatter of strength criteria) of current concepts was exemplarily estimated. The aspect of small sample sizes is analysed and discussed with respect to the evaluation procedures. KW - Probabilistic KW - Monte-Carlo KW - Regulations KW - Composite cylinder KW - Hydrogen vehicles KW - Transport of dangerous goods PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.068 SN - 0360-3199 VL - 45 IS - 25 SP - 13672 EP - 13679 PB - Elsevier Ltd AN - OPUS4-46856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nehls, Irene A1 - Wachholz, Sigrid A1 - Lehnik-Habrink, Petra A1 - Becker, Roland A1 - Win, Tin T1 - Neue Referenzmaterialien für die organische Analytik als Instrumente der Qualitätssicherung T2 - Tagung "Tag der Chemie" CY - Potsdam, Deutschland DA - 2000-11-08 PY - 2000 AN - OPUS4-1000 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Buge, Hans-Gerhard A1 - Scharf, Holger A1 - Becker, Roland ED - Gills, T. T1 - Soil samples prepared for a proficiency testing scheme operated by BAM T2 - 8th International Symposium on Biological and Environmental Reference Materials ; 8th BERM CY - Bethesda, MD, USA DA - 2000-09-17 PY - 2001 SN - 1618-2642 VL - 370 IS - 2-3 SP - 174 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dorgerloh, Ute A1 - Becker, Roland A1 - Freeling, Finnian A1 - Scheurer, Marco A1 - Gökçe, Emine A1 - Strack, Katrin A1 - Sommerfeld, Thomas A1 - Sauer, Andreas A1 - Schneider, Jonas A1 - Härtel, Christoph A1 - Valkov, Vassil A1 - Moser, Lukas A1 - Geiß, Sabine A1 - Junginger, Sabine A1 - Schlittenbauer, Linda A1 - Suess, Elke A1 - Ruth, Katinka T1 - Standardising the quantification of trifluoroacetic acid in water: Interlaboratory validation trial using liquid chromatography-mass spectrometric detection (LC–MS/MS) N2 - The concentration of trifluoroacetic acid in surface and groundwaters and drinking water is subject of increasing concern. Since there is no standardised procedure available, German standardisation body DIN has initiated the first draft standard using liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) after direct injection for the concentration range between ≥ 0.1 and 3 µg/L. Herein, the interlaboratory comparison as final validation step involving 12 expert laboratories from Germany and Switzerland is described. Two groundwaters, two surface waters, a drinking water, a rainwater, and two fortified groundwater samples displayed relative repeatability standard deviations between 3 and 7% and relative reproducibility standard deviation between 6 and 20% and were included in the draft standard DIN 38407-53. KW - TFA Trifluoroacetic acid KW - LC/MS-MS KW - Validation trial PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-632376 DO - https://doi.org/10.1007/s00769-025-01640-2 SN - 0949-1775 SP - 1 EP - 4 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-63237 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bremser, Wolfram A1 - Becker, Roland A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Lehnik-Habrink, Petra A1 - Panne, Ulrich A1 - Töpfer, Antje T1 - Stability testing in an integrated scheme N2 - ISO Guide 35 deals with RM stability issues and scrutinizes the evaluation of stability testing results under the assumption that either there is no trend at all (a rather rare situation), or any observed deterministic change is insignificant and thus can be neglected. However, market demands for reliable reference materials are obviously not limited to stable or at least seemingly stable materials. In many analytical applications, analytes and measurands under consideration are known, or at least suspected, to be unstable on time scales that may vary widely from measurand to measurand. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) has developed (and successfully uses) an integrated approach in its certification practice. The approach is based on an initial stability study and subsequent post-certification monitoring. Data evaluation is model-based and takes advantage of all information collected in the stability testing scheme(s). It thus allows one to deal with any kind of instability observed, to assess limiting time intervals at any stress condition in the range tested, to estimate a final expiry date for materials with detected instabilities or the maximum admissible re-testing interval for seemingly stable materials, and to assess maximum admissible stress loads during delivery of the material to the customer. The article describes (and exemplifies) typical study layout, the model selection, and the integrated data assessment. KW - Certified reference materials KW - Stability KW - Shelf life KW - Arrhenius model KW - ERM PY - 2006 DO - https://doi.org/10.1007/s00769-006-0152-6 SN - 0949-1775 SN - 1432-0517 VL - 11 IS - 10 SP - 489 EP - 495 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-14063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique A1 - Florek, S. A1 - Becker-Ross, H. A1 - Huang, M.-D. A1 - Heinrich, Hans-Joachim A1 - Recknagel, Sebastian A1 - Vogl, Jochen A1 - Jakubowski, Norbert A1 - Panne, Ulrich T1 - Determination of boron isotope ratios by high-resolution continuum source molecular absorption spectrometry using graphite furnace vaporizers N2 - Boron isotope amount ratios n(10B)/n(11B) have been determined by monitoring the absorption spectrum of boron monohydride (BH) in a graphite furnace using high-resolution continuum source molecular absorption spectrometry (HR-CS-MAS). Bands (0→0) and (1→1) for the electronic transition X1Σ+ → A1Π were evaluated around wavelengths 433.1 nm and 437.1 nm respectively. Clean and free of memory effect molecular spectra of BH were recorded. In order to eliminate the memory effect of boron, a combination of 2% (v/v) hydrogen gas in argon and 1% trifluoromethane in argon, an acid solution of calcium chloride and mannitol as chemical modifiers was used. Partial least square regression (PLS) for analysis of samples and reference materials were applied. For this, a spectral library with different isotopes ratios for PLS regression was built. Results obtained around the 433.1 nm and 437.1 nm spectral regions are metrologically compatible with those reported by mass spectrometric methods. Moreover, for the evaluated region of 437 nm, an accuracy of 0.15‰ is obtained as the average deviation from the isotope reference materials. Expanded uncertainties with a coverage factor of k = 2 range between 0.15 and 0.44‰. This accuracy and precision are compatible with those obtained by mass spectrometry for boron isotope ratio measurements. KW - Boron isotopes KW - Isotope ratios KW - Boron monohydride KW - Molecular absorption KW - High-resolution continuum source absorption spectrometry KW - Graphite furnace KW - Memory effect KW - HR-CS-MAS PY - 2017 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0584854717302537 DO - https://doi.org/10.1016/j.sab.2017.08.012 SN - 0584-8547 VL - 136 SP - 116 EP - 122 PB - Elsevier CY - Amsterdam, The Netherlands AN - OPUS4-42071 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Becker, Amadeus A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Kurzdarstellung der Projektergebnisse: Beanspruchungsgerechte Reparatur von Schweißverbindungen bei der Fertigung von Bauteilen aus hochfesten Feinkornbaustählen N2 - Bei der Montage von Stahlkonstruktionen kommt es trotz anforderungsgerechter schweißtechnischer Fertigung vereinzelt zur Detektion von unzulässigen Unregelmäßigkeiten im Schweißbereich. In einem Forschungsprojekt (FOSTA P1311) wurden Untersuchungen durchgeführt und Kenntnisse erarbeitet, um mittelfristig vor allem KMU beanspruchungsgerechte Reparaturkonzepte zur Verfügung zu stellen. Damit können letztlich Schäden und zumeist teure Nacharbeiten verhindert und eine verbesserte Ausnutzung des hohen Festigkeitspotentials hochfester Stähle erreicht werden. Gerade KMU können mit Blick auf die Kosten für Fertigung, Schweißarbeit und Material von den Erkenntnissen beim Einsatz hochfester Stähle, die für eine effiziente Realisierung der Energiewende in Deutschland notwendig sind, profitieren. KW - MAG-Schweißen KW - Hochfester Stahl KW - Eigenspannungen KW - Thermisches Ausfugen KW - Reparaturschweißen KW - Gefügedegradation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555822 SP - 1 EP - 2 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-55582 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Becker, Amadeus A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Michael, Thomas T1 - Konstruktive Einflüsse bei der beanspruchungsgerechten Reparatur geschweißter Bauteile aus hochfesten Feinkornbaustählen N2 - Für eine nachhaltige und ressourceneffiziente Fertigung von Windkraftanlagen ist der Einsatz moderner hochfester Feinkornbaustähle vielfach notwendig. Bei der Montage hochfester Stahlkonstruktionen kommt es trotz anforderungsgerechter schweißtechnischer Fertigung vereinzelt zur Detektion von unzulässigen Unregelmäßigkeiten im Schweißbereich. Derzeitige Normen und Verarbeitungsrichtlinien geben hierbei kaum Informationen zu adäquaten Reparaturkonzepten, insbesondere für hochfeste Stähle. Vor diesem Hintergrund werden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) bauteilrelevante Untersuchungen zu den schweißbedingten Beanspruchungen und Gefügeveränderungen bei der schweißtechnischen Reparatur durch lokales thermisches Ausfugen und erneutes Schweißen durchgeführt. Hierzu werden einige wesentliche Ergebnisse an Beispielen des Ingenieurbaus, mit Blick auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften und Eigenspannungen erörtert. In einem aktuellen Vorhaben (FOSTA P1311, IGF 20162N) sind darauf aufbauend die Einflüsse durch die Schrumpfbehinderung und Wärmeführung beim Reparaturschweißen hochfester Feinkornbaustähle (S500MLO, S960QL) sowie die Reparaturzyklenanzahl Fokus systematischer Untersuchungen. Mittels strukturmechanischer Berechnungen ließen sich hierzu selbstbeanspruchende Probenformen identifizieren, die unterschiedliche definierte Steifigkeitsverhältnisse von Reparaturschweißnähten realer Bauteile abbilden. Schweißnähte an diesen bauteilähnlichen Proben weisen signifikant erhöhte schweißbedingte Beanspruchungen mit zunehmenden (Biege-)Einspanngraden auf. Im Vergleich mit bisherigen Erkenntnissen wird gezeigt, dass eine sichere Reparatur solcher Schweißnähte nur mittels optimaler Reparaturkonzepte und Wärmeführung gelingt, um diesen hohen Beanspruchungen und auch den speziellen Gefügen hochfester Stähle Rechnung zu tragen. Ziel der Untersuchungen ist es letztlich, Empfehlungen für beanspruchungs- und werkstoffgerechte Reparaturkonzepte gerade für KMU abzuleiten, um Schäden und zumeist teure Nacharbeiten zu vermeiden. T2 - 4. Niedersächsisches Symposium Materialtechnik CY - Online meeting DA - 25.02.2021 KW - Eigenspannungen KW - Gefügedegradation KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Reparatur KW - Schweißen PY - 2021 SN - 978-3-8440-8021-6 SN - 2364-0804 VL - 10 SP - 488 EP - 501 PB - Shaker Verlag CY - Düren AN - OPUS4-53315 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Becker, Amadeus T1 - Determination of residual stress evolution during repair welding of high-strength steel components N2 - The sustainable and resource-efficient production of wind energy plants requires the use of modern high-strength fine-grain structural steels. This applies to both foundation and erection structures. During the assembly of steel structures, unacceptable defects can occasionally be found in the weld area. In most cases, the economical solution would be local thermal gouging of the affected areas and re-welding. Due to the high shrinkage restraint of the joint groove in the overall structure, the superposition of design and welding-induced residual stress can lead to crack formation and ultimately to component failure, particularly in interaction with the degradation of the microstructure and mechanical properties high-strength steels during the repair process. In this context, component-related investigations of S500MLO and S960QL (FOSTA-P1311/IGF-Nr. 20162 N) focusing on welding residual stress evolution during local thermal gouging and rewelding. In this study, repair welding of S500MLO is carried out using in-situ digital image correlation (DIC) and ex-situ X-ray diffraction methods (XRD) to analyse strains and stresses. Therefore, self-restrained specimens were systematically gouged and rewelded with defined welding heat control (heat input, working temperature) and parameters. By means of structural mechanics calculations, geometries of self-restrained specimens were identified, that represent defined rigidity conditions of repair welds of real components. It could be shown that with increasing restraint intensity significantly higher residual stresses occur in the weld metal and heat affected zone. Furthermore, it revealed that the transverse stresses along the weld seam decrease at the weld seam ends leading to different stress state during gouging and welding. XRD analysis of the local residual stresses after cooling to RT longitudinal and transverse to the weld direction showed a good comparability with global DIC analyses. T2 - 2nd International Conference on Advanced Joining Processes CY - Sintra, Portugal DA - 21.10.2021 KW - MAG-Schweißen KW - Eigenspannungen KW - Reparatur KW - Thermisches Ausfugen KW - Hochfester Stahl PY - 2021 AN - OPUS4-56700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Becker, Amadeus T1 - Berücksichtigung konstruktiver Einflüsse für die beanspruchungsgerechte Reparatur hochfester Schweißverbindungen N2 - Bei der Montage von Stahlkonstruktionen kommt es trotz anforderungsgerechter schweißtechnischer Fertigung vereinzelt zur Detektion von unzulässigen Unregelmäßigkeiten im Schweißbereich. Die Verarbeitungsregelwerke empfehlen das lokale thermische Ausfugen betroffener Bereiche und erneutes Schweißen, geben aber aufgrund fehlender wissenschaftlich fundierter Untersuchungen kaum Informationen zu adäquaten Reparaturkonzepten. Dies betrifft insbesondere die Berücksichtigung und Optimierung resultierender schweißbedingter Beanspruchungen durch hohe Schrumpfbehinderungen der Ausfugenuten sowie der Gefügedegradation angrenzender Bereiche durch das Ausfugen und erneute Schweißen. Gerade bei hochfesten Stahlgüten ergeben sich dadurch häufig reduzierte mechanische Eigenschaften und zusätzliche schweißbedingte Beanspruchungen sowie erneut auftretende Nahtdefekte. Deshalb sind für das Forschungsvorhaben systematische bauteilrelevante Untersuchungen der schweißbedingten Beanspruchungen und Gefügeveränderungen reparierter Schweißnähte in Abhängigkeit von der Schrumpfbehinderung und Wärmeführung beim Schweißen und Ausfugen sowie von der Reparaturzyklenanzahl geplant, mit dem Ziel Empfehlungen für beanspruchungs- und werkstoffgerechte Reparaturkonzepte abzuleiten. Hierfür sind gerade Analysen an hochfesten Stahlgüten S500 für den Offshore-Bereich und S960QL für den Mobilkranbau interessant, die zur Errichtung und Fertigung hocheffizienter Konstruktionen wie Windenergieanlagen notwendig sind. Die Erkenntnisse bieten eine Grundlage für entsprechende Normen und Regelwerke. Damit können letztlich Schäden und zumeist teure Nacharbeiten verhindert und eine verbesserte Ausnutzung des hohen Festigkeitspotentials hochfester Stähle erreicht werden. Gerade auch KMU können mit Blick auf die Kosten für Fertigung, Schweißarbeit und Material von den Erkenntnissen beim Einsatz hochfester Stähle, die für eine effiziente Realisierung der Energiewende in Deutschland notwendig sind, profitieren. T2 - NA 092-00-05 GA (DVS AG Q 4/Q 4.1) CY - Online meeting DA - 10.03.2021 KW - Eigenspannungen KW - Gefügedegradation KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Reparatur KW - Schweißen KW - Wärmeführung PY - 2021 AN - OPUS4-53316 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Becker, Amadeus T1 - Adequate repair concepts for high-strength steel weld joints for offshore support structures considering design influences N2 - The sustainable and resource-efficient production of wind energy plants requires the use of modern high-strength fine-grain structural steels. This applies to both foundation and erection structures. During the assembly of steel structures, unacceptable defects can occasionally be found in the weld area. In most cases, the economical solution would be local thermal gouging of the affected areas and re-welding. Due to the high shrinkage restraint of the joint groove in the overall structure, the superposition of global and local welding-induced stresses may lead to crack formation and component failure, particularly in interaction with the degradation of the microstructure and mechanical properties of high-strength steels during the repair process [1]. Corresponding standards hardly provide any information on adequate repair concepts, and there is no uniform scientific data on which to base such concepts. In this study, several relevant findings are discussed based on examples of structural engineering focusing on mechanical-technological properties and residual stresses, e.g. [1]. Further experimental and numerical work as conducted by [2] and weld tests under defined restraint conditions in special weld test-setups [3] show that an optimization of the welding-induced stresses of high-strength structural steels is achievable by means of an adapted heat control. The present research involves systematic investigations of influences of shrinkage restraint, the number of repair cycles and heat control during repair welding of a recently available high-strength offshore steel S500MLO (EN 10225-1). A quantification of the shrinkage restraint of repair weld joints is achievable by means of restraint intensity concept [4], analogous to previous studies [5]. Using structural mechanics calculations, geometries of self-restrained specimens are identified representing different defined rigidity conditions of repair welds considering actual high-strength steel components. Welding experiments with DIC analyses (digital image correlation) of the occurring strains during welding and XRD analyses (X-ray diffraction) of the resulting residual stresses after welding and cooling show increasing transient loads and significantly elevated residual stress profiles in the weld area with increasing restraint intensity. Especially in the heat affected zone, tensile residual stresses of up to 80 % of the nominal yield strength occur when welding under increased restraint conditions. In relation to the presented existing results, this indicates that a safe repair welding is primarily achievable by means of appropriate repair concepts and heat control taking into account the high welding stresses and special microstructures of high-strength steels. Finally, the aim of this research is to derive recommendations for repair concepts appropriate to the stresses and materials involved providing a basis for standards and guidelines, especially for SMEs, in order to avoid damage and, in most cases, expensive reworking and to improve the full utilization of the potential of high-strength steels. T2 - 74th IIW Annual Assembly and International Conference, C II-A CY - Online meeting DA - 07.07.2021 KW - High-strength structural steels KW - Welding KW - Repair KW - Residual stresses KW - Restraint PY - 2021 AN - OPUS4-53320 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Breese, Philipp Peter A1 - Becker, Tina A1 - Oster, Simon A1 - Altenburg, Simon A1 - Metz, C. A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Aktive Laserthermografie im L-PBF-Prozess zur in-situ Detektion von Defekten N2 - Die zerstörungsfreie Prüfung von metallischen Bauteilen hergestellt mit additiver Fertigung (Additive Manufacturing - AM) gewinnt zunehmend an industrieller Bedeutung. Grund dafür ist die Feststellung von Qualität, Reproduzierbarkeit und damit auch Sicherheit für Bauteile, die mittels AM gefertigt wurden. Jedoch wird noch immer ex-situ geprüft, wobei Defekte (z.B. Poren, Risse etc.) erst nach Prozessabschluss entdeckt werden. Übersteigen Anzahl und/oder Abmessung die vorgegebenen Grenzwerte für diese Defekte, so kommt es zu Ausschuss, was angesichts sehr langer Bauprozessdauern äußerst unrentabel ist. Eine Schwierigkeit ist dabei, dass manche Defekte sich erst zeitverzögert zum eigentlichen Materialauftrag bilden, z.B. durch thermische Spannungen oder Schmelzbadaktivitäten. Dementsprechend sind reine Monitoringansätze zur Detektion ggf. nicht ausreichend. Daher wird in dieser Arbeit ein Verfahren zur aktiven Thermografie an dem AM-Prozess Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) untersucht. Das Bauteil wird mit Hilfe des defokussierten Prozesslasers bei geringer Laserleistung zwischen den einzelnen gefertigten Lagen unabhängig vom eigentlichen Bauprozess erwärmt. Die entstehende Wärmesignatur wird ort- und zeitaufgelöst durch eine Infrarotkamera erfasst. Durch diese der Lagenfertigung nachgelagerte Prüfung werden auch zum Bauprozess zeitversetzte Defektbildungen nachweisbar. In dieser Arbeit finden die Untersuchungen als Proof-of-Concept, losgelöst vom AM-Prozess, an einem typischen metallischen Testkörper statt. Dieser besitzt eine Nut als oberflächlichen Defekt. Die durchgeführten Messungen finden an einer eigens entwickelten L-PBF-Forschungsanlage innerhalb der Prozesskammer statt. Damit wird ein neuartiger Ansatz zur aktiven Thermografie für L-PBF erforscht, der eine größere Bandbreite an Defektarten auffindbar macht. Der Ansatz wird validiert und Genauigkeit sowie Auflösungsvermögen geprüft. Eine Anwendung am AM-Prozess wird damit direkt forciert und die dafür benötigten Zusammenhänge werden präsentiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Additive Manufacturing KW - Laser Powder Bed Fusion KW - Thermografie KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Aktive Laserthermografie PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550353 SN - 978-3-947971-25-1 VL - 177 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. AN - OPUS4-55035 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -