TY - JOUR A1 - Schaupp, Thomas A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Einfluss der Wärmeführung auf die Wasserstoffkonzentration in geschweißten höherfesten Feinkornbaustählen beim Einsatz modifizierter Sprühlichtbogenprozesse N2 - Um den wachsenden Anforderungen an den stofflichen und konstruktiven Leichtbau sowie den Forderungen nach Ressourceneffizienz Rechnung zu tragen, werden in vielen Industriebranchen zunehmend höherfeste Feinkornbaustähle mit Streckgrenzen über 690 MPa eingesetzt. Allerdings werden mit zunehmender Festigkeit deutlich höhere Anforderungen an deren schweißtechnische Verarbeitung gestellt, da die Sensibilität gegenüber einer Herabsetzung der mechanischen Eigenschaften durch den beim Schweißen aufgenommenen diffusiblen Wasserstoff mit steigender Festigkeit zunehmen kann. In den vergleichenden Untersuchungen von konventionellem Übergangslichtbogen und modifiziertem Sprühlichtbogen bei reduziertem Nahtöffnungswinkel konnte gezeigt werden, dass die Schweißprozessparameter die in das Schweißgut eingebrachte Wasserstoffkonzentration beeinflussen. Grundsätzlich ist den erarbeiteten Ergebnissen zu entnehmen, dass im Schweißgut von Stumpfstoßverbindungen mit reduziertem Nahtöffnungswinkel erhöhte mittlere Wasserstoffkonzentrationen vorliegen. Diese können mit geeigneten Wärmeführungen signifikant reduziert werden. Dabei erwies sich eine Nachwärmprozedur aus der Schweißwärme heraus als zielführend. KW - Hochfester Stahl KW - Schutzgasschweißen KW - Wärmeführung KW - Wasserstoff KW - Rissbildung PY - 2018 VL - 70 IS - 5 SP - 290 EP - 297 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schaupp, Thomas A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Vermeidung wasserstoffunterstützter Kaltrisse beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen N2 - Um den wachsenden Anforderungen an den stofflichen und konstruktiven Leichtbau sowie den Forderungen nach Ressourceneffizienz Rechnung zu tragen, werden in vielen Industriebranchen zunehmend höherfeste Feinkornbaustähle mit Streckgrenzen ≥ 690 MPa eingesetzt. Allerdings werden mit zunehmender Festigkeit deutlich höhere Anforderungen an deren schweißtechnische Verarbeitung gestellt. Weil gerade die Sensibilität gegenüber einer Degradation der mechanischen Eigenschaften der höherfesten Feinkornbaustähle durch den beim Schweißen aufgenommenen Wasserstoff mit steigender Festigkeit zunimmt, ist auf eine geeignete Wärmeführung zu achten. Für konventionelle MAG-Schweißprozesse liegen bereits Erfahrungen und Regelwerke zur Wärmeführung und entsprechende Wasserstoffgrenzwerte vor. Moderne Invertertechnik ermöglichte die Entwicklung modifizierter Sprühlichtbögen (mod. SLB). Im Vergleich zu konventionellen Lichtbogenprozessen wird ein äußerst kurzer und richtungsstabiler Lichtbogen, eine höhere Abschmelzleistung, ein größerer Kontaktrohrabstand und ein tieferer Einbrand realisiert. Neben den bekannten Vorteilen lassen außerdem reduzierte mögliche Nahtöffnungswinkel einen anderen Lagenaufbau und unterschiedliche Geometrien der einzelnen Schweißraupen erwarten. Jedoch fehlen hierzu Aussagen über den schweißverfahrensspezifisch eingetragenen Wasserstoff und die damit einhergehende Kaltrissgefahr. Hierzu lagen in der Industrie, besonders bei den KMU, kaum Kenntnisse vor und sollten deshalb als Ziel dieses Forschungsprojektes erarbeitet werden. Die vergleichenden Untersuchungen mit konventionellem Übergangslichtbogen und mod. SLB mit angepasster Nahtkonfiguration erfolgten an freischrumpfenden Stumpfstoßverbindungen sowohl mit Massivdraht als auch Metallpulverfülldraht. Zur Durchführung der Untersuchungen wurde eine Methodik entwickelt, die es ermöglicht, im Schweißgut realer Verbindungsschweißungen die Wasserstoffkonzentration reproduzierbar zu bestimmen. Anhand der Analysen konnte gezeigt werden, dass die Schweißprozessparameter die in das Schweißgut eingebrachte Wasserstoffkonzentration in Einlagenschweißungen beeinflussen. Auch beim Mehrlagenschweißen gestaltet sich der Wasserstoffeintrag abhängig von den Schweißprozessparametern und ist auf den unterschiedlichen Lagenaufbau zurückzuführen. Grundsätzlich ist den erarbeiteten Ergebnissen zu entnehmen, dass im Schweißgut von Stumpfstoßverbindungen mit abgesenktem Nahtöffnungswinkel erhöhte mittlere Wasserstoffkonzentrationen existieren. Außerdem beinhalten Schweißgüter aus Metallpulverfülldraht höhere Wasserstoffmengen als Massivdrahtschweißungen. Geeignete Wärmeführungen führten zu einer signifikanten Reduzierung der Wasserstoffkonzentration bei dem Einsatz der Nahtkonfiguration mit abgesenktem Nahtöffnungswinkel. Dabei erwies sich eine Nachwärmprozedur aus der Schweißwärme heraus als zielführend. Die Vorstellung von Zwischenergebnissen in Normungsgremien erfolgten, um mittelfristig vor allem den KMU eine sichere Verarbeitung höherfester Feinkornbaustähle zu ermöglichen. Die dargestellten Ergebnisse stellen einen wichtigen Beitrag zur sicheren Auslegung von Schweißkonstruktionen aus höherfestem Feinkornbaustahl dar und ermöglichen den KMU die technischen und wirtschaftlichen Vorteile der mod. SLB-Prozesse auszunutzen sowie unter Berücksichtigung der wasserstoffunterstützten Kaltrissbildung kostenintensive Nacharbeiten zu reduzieren. KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen KW - Höherfester Feinkornbaustahl KW - Schweißprozessparameter KW - Wärmeführung KW - Kaltrissprüfung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-425946 SP - 1 EP - 94 AN - OPUS4-42594 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eggeler, G. A1 - Wieczorek, N. A1 - Fox, F. A1 - Berglund, S. A1 - Bürger, D. A1 - Dlouhý, A. A1 - Wollgramm, P. A1 - Neuking, K. A1 - Schreuer, J. A1 - Agudo Jácome, Leonardo A1 - Gao, S. A1 - Hartmaier, A. A1 - Laplanche, G. T1 - On shear testing of single crystal Ni-base superalloys N2 - Shear testing can contribute to a better understanding of the plastic deformation of Ni-base superalloy single crystals. In the present study, shear testing is discussed with special emphasis placed on its strengths and weaknesses. Key mechanical and microstructural results which were obtained for the high-temperature (T ≈ 1000 °C) and low-stress (τ ≈ 200 MPa) creep regime are briefly reviewed. New 3D stereo STEM images of dislocation substructures which form during shear creep deformation in this regime are presented. It is then shown which new aspects need to be considered when performing double shear creep testing at lower temperatures (T < 800 °C) and higher stresses (τ > 600 MPa). In this creep regime, the macroscopic crystallographic [11−2](111) shear system deforms significantly faster than the [01−1](111) system. This represents direct mechanical evidence for a new planar fault nucleation scenario, which was recently suggested (Wu et al. in Acta Mater 144:642–655, 2018). The double shear creep specimen geometry inspired a micro-mechanical in-situ shear test specimen. Moreover, the in-situ SEM shear specimen can be FIB micro-machined from prior dendritic and interdendritic regions. Dendritic regions, which have a lower γ′ volume fraction, show a lower critical resolved shear stress. T2 - EuroSuperalloys 2018 CY - Oxford, UK DA - 09.09.2018 KW - Superalloy single crystals KW - Shear testing KW - Creep mechanisms KW - In-situ SEM micro shear deformation KW - Transmission electron microscopy PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-456591 DO - https://doi.org/10.1007/s11661-018-4726-9 SN - 1073-5623 SN - 1543-1940 VL - 49A IS - 9 SP - 3951 EP - 3962 PB - Springer US CY - New York AN - OPUS4-45659 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dähne, Siegfried A1 - v.Berlepsch, H. A1 - Böttcher, C. A1 - Quart, A. A1 - Burger, C. A1 - Kirstein, S. T1 - Supramolecular Structures of J-Aggregates of Carbocyanine Dyes in Solution N2 - Light- and small-angle neutron scattering as well as cryo-transmission electron microscopy (cryo-TEM) studies were performed to probe the structure of J-aggregates formed by a series of achiral dye molecules of the 5,5',6,6'-tetrachlorobenzimidacarbocyanine chromophore having 1,1'-dialkyl substituents combined with 3,3'-bis(4-sulfobutyl)-3,3'-bis(4-carboxybutyl) or 3,3'-bis(3-carboxypropyl) substituents. Assemblies that display a dependence on the substituents different complex supramolecular structures of nanometer-to-micrometer size have been directly visualized by cryo-TEM. The superstructures span from monomolecular layers formed by the 1,1'-diethyl-3,3'-bis(4-sulfobutyl) derivative and stacks of bilayer ribbons in the case of the 1,1'-dioctyl-3,3'-bis(4-carboxybutyl) derivative to twisted ropelike structures for the chiral aggregate of the 1,1'-dioctyl-3,3'-bis(3-carboxypropyl)-substituted chromophore. PY - 2000 DO - https://doi.org/10.1021/jp000220z SN - 1520-6106 SN - 1520-5207 SN - 1089-5647 VL - 104 IS - 22 SP - 5255 EP - 5262 PB - Soc. CY - Washington, DC AN - OPUS4-862 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reck, Günter A1 - Dähne, Siegfried A1 - Kirstein, S. A1 - v. Berlepsch, H. A1 - Böttcher, C. A1 - Burger, C. A1 - Ouart, A. T1 - Chiral J-aggregates formed by achiral cyanine dyes PY - 2000 UR - http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/74500665/ABSTRACT DO - https://doi.org/10.1002/1439-7641(20001103)1:3<146::AID-CPHC146>3.0.CO;2-Y SN - 1439-4235 SN - 1439-7641 VL - 1 IS - 3 SP - 146 EP - 150 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-865 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Berichterstattung zum laufenden Projekt: „Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen“ N2 - Dieses Dokument fasst den Projekfortschritt des BAM-Projektes "Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen" im Rahmen des Fachausschusses 1 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" des DVS e. V. zusammen. T2 - Sitzung des Fachausschusses 01 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e. V. CY - Aachen, DA - 27.10.2015 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen PY - 2015 AN - OPUS4-53668 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Berichterstattung zum laufenden Projekt: „Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen“ N2 - Dieses Dokument fasst den Projekfortschritt des BAM-Projektes "Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen" im Rahmen des Fachausschusses 1 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" des DVS e. V. zusammen. T2 - Sitzung des Fachausschusses 01 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e. V. CY - Düsseldorf, Germany DA - 17.03.2016 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen PY - 2016 AN - OPUS4-53670 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Berichterstattung zum laufenden Projekt: „Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen“ N2 - Dieses Dokument fasst den Projekfortschritt des BAM-Projektes "Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen" im Rahmen des Fachausschusses 1 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" des DVS e. V. zusammen. T2 - Sitzung des Fachausschusses 01 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e. V. CY - Düsseldorf, Germany DA - 08.09.2016 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen PY - 2016 AN - OPUS4-53671 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Berichterstattung zum laufenden Projekt: „Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen“ N2 - Dieses Dokument fasst den Projekfortschritt des BAM-Projektes "Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen" im Rahmen des Fachausschusses 1 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" des DVS e. V. zusammen. T2 - Sitzung des Fachausschusses 01 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e. V. CY - Düsseldorf, Germany DA - 22.03.2017 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen PY - 2017 AN - OPUS4-53673 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Abschlussbericht zum Projekt: „Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen“ N2 - Dieses Dokument fasst die Ergebnisse des BAM-Projektes "Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen" im Rahmen des Fachausschusses 1 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" des DVS e. V. zusammen. T2 - Sitzung des Fachausschusses 01 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e. V. CY - Magdeburg, Germany DA - 19.10.2017 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen PY - 2017 AN - OPUS4-53674 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Weisbrich, S. A1 - Burger, M. A1 - Neitzel, F. T1 - A Four-Point Bending Test Apparatus for Measurement- and Model-based Structural Analysis N2 - By means of a small-scale truss bridge, the ability of the Measurement- and Model-based Structural Analysis to detect and localize damage was examined. Although there was no noteworthy difficulty in detecting damage, it turned out that damage localization responds sensitively to systematic influences, i.e. non-modelled properties of the mechanical model. Therefore, another experiment is being conducted to re-examine the Measurement- and Model-based Structural Analysis. For this purpose, the bending test is carried out as it has been already theoretically respectively numerically discussed. In this attempt, the systematic influences such as residual stress are kept as low as possible. T2 - 36th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - Damage detection KW - Adjustment calculation KW - Finite element method PY - 2019 SN - 978-80-261-0876-4 SP - 63 EP - 64 CY - Pilsen, Czech Republic AN - OPUS4-49290 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Weisbrich, S. A1 - Burger, M. A1 - Neitzel, F. ED - Zemčík, R. T1 - A four-point bending test apparatus for measurement- and model-based structural analysis N2 - By means of a small-scale truss bridge, the ability of the Measurement- and Model-based Structural Analysis to detect and localise damage was examined in. Although there was no noteworthy difficulty in detecting damage, it turned out that damage localisation responds sensitively to systematic influences, i.e. non-modelled properties of the mechanical model. Therefore, another experiment is being conducted to re-examine the Measurement- and Model-based Structural Analysis. For this purpose, the bending test is carried out as it has been already theoretically respectively numerically discussed in. In this attempt, the systematic influences such as residual stress are kept as low as possible. T2 - 36th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - Damage detection KW - Adjustment calculation KW - Finite element method KW - Integrated analysis PY - 2020 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785320326432 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.028 SN - 2214-7853 VL - 32 IS - 2 SP - 156 EP - 161 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ward, H. A1 - Burger, M. A1 - Chang, Y.-J. A1 - Fürstmann, P. A1 - Neugebauer, S. A1 - Radebach, A. A1 - Sproesser, G. A1 - Pittner, Andreas A1 - Rethmeier, Michael A1 - Uhlmann, E. A1 - Steckel, J. Ch. T1 - Assessing carbon dioxide emission reduction potentials of improved manufacturing processes using multiregional input output frameworks N2 - Evaluating innovative process technologies has become highly important within the last decades. As standard tools different Life Cycle Assessment methods have been established, which are continuously improved. While those are designed for evaluating single processes they run into difficulties when it comes to assessing environmental impacts of process innovations at macroeconomic level. In this paper we develop a multi-step evaluation framework building on multi regional inputeoutput data that allows estimating macroeconomic impacts of new process technologies, considering the network characteristics of the global economy. Our procedure is as follows: i) we measure differences in material usage of process alternatives, ii) we identify where the standard processes are located within economic networks and virtually replace those by innovative process technologies, iii) we account for changes within economic systems and evaluate impacts on emissions. Within this paper we exemplarily apply the methodology to two recently developed innovative technologies: longitudinal large diameter steel pipe welding and turning of high-temperature resistant materials. While we find the macroeconomic impacts of very specific process innovations to be small, its conclusions can significantly differ from traditional process based approaches. Furthermore, information gained from the methodology provides relevant additional insights for decision makers extending the picture gained from traditional process life cycle assessment. KW - Economic wide technology replacement KW - Sustainability assessment KW - Multi-regional inputeoutput data KW - Life-cycle assessment KW - Greenhouse gas mitigation KW - Process innovations PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.02.062 SN - 0959-6526 SN - 1879-1786 VL - 163 SP - 154 EP - 165 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-41356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Bürger, S. A1 - Vogl, Jochen A1 - Kloetzli, U. A1 - Nunes, L. A1 - Lavelle, M. ED - Prohaska, T. ED - Irrgeher, J. ED - Zitek, A. ED - Jakubowski, Norbert T1 - Thermal ionisation mass spectrometry N2 - Thermal ionisation, also known as surface ionisation, was one of the first ionisation techniques developed for mass spectrometry, having been invented as early as 1918. The ionization process, described by the empirically derived “fractionation laws”, is widely understood. Isotope ratio measurements can be achieved with high precision and accuracy. Due to this, thermal ionisation has paved the way for great scientific achievements including: the discovery of new isotopes, the determination of radioactive half-lives and atomic weights of the elements, the accurate determination of the age of the earth and investigations on human society in the past such as mobility and trade. TIMS is still regarded as ‘golden standard’ in isotope ratio measurements. Thus the method is a reference technique that remains at the forefront of isotopic analysis particularly in the fields of metrology. A concise overview is given here of the technical background of thermal ionisation as well as the numerous applications of this technique in earth sciences, industry, metrology, and nuclear forensics. PY - 2015 SN - 978-1-84973-392-2 SN - 978-1-84973-540-7 DO - https://doi.org/10.1039/9781849735407-00381 SN - 2044-253X N1 - Serientitel: New developments in mass spectrometry – Series title: New developments in mass spectrometry VL - 3 SP - Chapter 14, 381 EP - 438 CY - Cambridge, UK AN - OPUS4-32557 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -