TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Fügetechnik in Wasserstofftechnologien: Prozesse und Perspektiven N2 - Der Vortrag gibt einen tiefen Überblick über die Bedeutung der Füge- und Schweißtechnik in Wasserstofftechnologien. Dazu gliedert sich der Vortrag in die Komplexe H2-Erzeugung, Speicherung, Transport, Anwendung auf und gibt jeweils repräsentative Industriebeispiele für den heutigen Anwendungsstand. Insbesondere werden hier Fertigungstechnologien für Brennstoffzellen vorgestellt, sowie Herausforderungen beim Reparaturschweißen von Wasserstoffpipelines. Zeitgleich wird in einem eigenen Kapitel die Bedeutung der additiven Fertigung ebenso erläutert, wie die aktuellen und umfassenden Tätigkeiten auf dem Gebiet der Normung zu H2-Technologien. T2 - Vortragsreihe der VDI-Ortsgruppe Magdeburg CY - Magdeburg, Germany DA - 23.10.2023 KW - Wasserstofftechnologien KW - Fügetechnik KW - Pipelines KW - Additive Fertigung KW - Normung PY - 2023 AN - OPUS4-58671 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Quackatz, Lukas T1 - Measurement of hydrogen concentration in steels by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) N2 - Current efforts to achieve lightweight construction and the required reduction in CO2 emissions and an increase in energy and resource efficiency call for the increasing use of high-strength fine-grain structural steels. However, as the strength of higher-strength fine-grain structural steels increases, so do the associated joining challenges. Particular attention must be paid to hydrogen-assisted cold cracking. The influence of hydrogen reveals itself less in the strength but has a significant effect on the deformability [1, 2]. The degradation of the material properties can lead to zero ductility, where the values of the yield strengths coincide with the tensile strengths. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a spectroscopic technique that can be used to determine elemental compositions without pre-treatment of the samples. Short, high-energy laser pulses ablate a small volume (< 0.1 mm3) of the examined material and ionize it to form a plasma. The decaying plasma emits element-specific light. This light is spectroscopically analysed and allows to detect qualitatively the present elements and to quantify them with help of a standardization routine. The simple experimental set-up and the fast, nearly non-destructive analysis procedure characterize the LIBS analysis. The LIBS method allows a time and spatially resolved in situ measurement of steel components in use. Even low hydrogen concentrations (~ 1 wt.-ppm) in steel can be measured with the LIBS method and can be quantified with help of certified reference materials. The results are compared with results gained with the well-established carrier gas hot extraction method. T2 - MaterialsWeek 2021 CY - Online Meeting DA - 07.09.2021 KW - LIBS KW - Hydrogen KW - Stainless steel KW - Diffusion PY - 2021 AN - OPUS4-53234 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Graebner, Maraike A1 - Giese, Marcel A1 - Treutler, Kai A1 - Lorenz, Swenja A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Wesling, Volker A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Processing of crack-free Nickel- and Cobalt-based wear protection coatings and defined surfaces by subsequent milling processes N2 - In the area of plant engineering, steel components are provided with a wear protection coating for efficient use to protect them against corrosive, tribological, thermal and mechanical stresses. The use of innovative ultrasound-assisted milling processes and plasma-welded nickel- and cobalt-based wear protection coatings are being investigated to determine how more favourable machinability can be achieved while retaining the same wear protection potential. The focus is on the NiCrSiFeB alloy, which is intended to replace CoCr alloys in the area of screw machines. The utilization of ultrasonic-assisted milling for the machining of coating materials is a novel approach. The modification of hard facing layers in terms of microstructure and precipitation morphology as well as suitability for machining is investigated and compared with the CoCr alloy. The alloy modifications are generated by a PTA process by systematically adjusting the preheating and interpass temperatures, a crack-free wear-resistant layer can be generated, which is subsequently machined by a milling process. In addition to the crack-free properties, the microstructure, the bonding as well as the mixing between the NiCrSiFeB alloy and a 1.8550 as well as between the CoCr alloy and a 1.4828 are analysed and compared in the joining areas. In addition, heating and cooling rates are determined and a chemical analysis of the weld metals is performed. Furthermore, it was found that the build-up layers of NiCrSiFeB alloy are more difficult to machine using the milling process than the CoCr alloy, as higher milling forces are required. KW - PTA welding KW - Wear-resistant alloys KW - Ultrasonic assisted milling KW - Wear KW - Cadding KW - Milling KW - Ni-based alloy KW - Co-based alloy PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1177/14644207241265778 SN - 1464-4207 SP - 1 EP - 17 PB - SAGE Publications AN - OPUS4-60799 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübner, Martin T1 - Effect of weld design on fatigue strength of welded components using LTT filler materials N2 - The fatigue strength of weld seams was increased by using residual stress-reducing Low Transformation Temperature (LTT) filler metals. Conventional single-layer welded longitudinal stiffeners were welded at the end faces with an additional layer (LTT and conventional welding consumable). The weld geometry was varied by changing the welding parameters. The residual stress reduction determined using XRD depended significantly on the weld geometry. The increase in fatigue strength, on the other hand, was significantly improved in all LTT seam variants compared to conventional single-layer and double-layer layers. T2 - The 78th IIW annual assembly and international conference on welding and joining CY - Genua, Italy DA - 22.07.2025 KW - Low transformation temperature (LTT) KW - Residual stress reduction KW - Fatigue strength KW - Weld geometry PY - 2025 AN - OPUS4-63708 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübner, Martin T1 - Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit von Längssteifen durch Low Transformation Temperature (LTT) Schweißzusätze N2 - In diesem Beitrag wird die gezielte Applikation zusätzlicher LTT-Schweißraupen zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in Schweißverbindungen erläutert. Der Einfluss der Eigenspannungen auf die Ermüdungsfestigkeit kann besonders durch Längssteifen verdeutlicht werden, da diese durch Verzugsbehinderungen oftmals hohe Eigenspannungen in der ermüdungskritischen Wärmeeinflusszone (WEZ) aufweisen. Daher wurden konventionell einlagig geschweißte Längssteifen aus hochfestem Baustahl mit LTT-Zusatzlagen an den Stirnseiten versehen, um lokal Druckeigenspannungen zu erzeugen, welche durch Schweißparametervariationen geometrisch variierten. Zusätzlich wurde als Kontrolle auch der Fall der zweilagig konventionell geschweißten Längssteife betrachtet. Die mittels XRD bestimmten Schweißeigenspannungen konnten in der WEZ durch die zusätzliche LTT-Naht reduziert werden. Je weiter weg die Nahtspitze der Zusatzlage ist, umso geringer sind die Schweißeigenspannungen in der WEZ. Bei konstanter Amplitudenlast und einem R-Verhältnis von 0,1 konnte die Ermüdungsfestigkeit der LTT-Proben deutlich verbessert werden. Die Ermüdungsfestigkeit bei 2 Millionen Lastwechsel beträgt für konventionelle Proben 87 MPa und für die LTT-Proben 156 bis 196 MPa. Auch eine Steigung der Zeitfestigkeitsgeraden konnte an den LTT-Proben beobachtet werden. Der Umfang dieser Steigerung war ähnlich bzw. höher als bei höherfrequenten gehämmerten Proben. Ein Zusammenhang zwischen der bestimmten Eigenspannung und der Ermüdungsfestigkeit konnte beobachtet werden, wenn auch nur im geringeren Umfang. LTT-Schweißzusätze können verwendet werden, um die Ermüdungsfestigkeit in Längssteifen zu erhöhen. T2 - 15. Vollversammlung des SFB 1120: Summer School 2025 CY - Kall, Germany DA - 08.07.2025 KW - Low transformation temperature (LTT) KW - Eigenspannungen KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Längssteife PY - 2025 AN - OPUS4-63710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübner, Martin T1 - Einfluss der Low Transformation Temperature-Schweißzusätze auf die Ermüdungsfestigkeit von Längssteifen N2 - In dem vorliegenden Beitrag wird die gezielte Applikation zusätzlicher LTT-Schweißlagen zur Einbringung von Druckeigenspannungen in ermüdungskritischen Bereichen an Schweißverbindungen untersucht. Ziel ist die Entwicklung eines wirtschaftlichen Verfahrens zur Erhöhung der Ermüdungslebensdauer, ohne die strukturelle Integrität einer Schweißnaht zu beeinträchtigen. Zu diesem Zweck wurden zunächst Längssteifen aus hochfestem Stahl in der ersten Lage mittels Metall-Lichtbogenschweißen unter Verwendung eines konventionellen Schweißzusatzwerkstoffs geschweißt. Anschließend erfolgte die Auftragung eines Chrom-Nickel-legierten LTT-Schweißzusatzwerkstoffs an die Stirnseiten der Längssteifen. T2 - OVGU BMDK Seminar CY - Magdeburg, Germany DA - 17.06.2025 KW - Low transformation temperature (LTT) Schweißzusätze KW - Schweißeigenspannungen KW - Ermüdungsfestigkeit PY - 2025 AN - OPUS4-63702 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübner, Martin T1 - Bericht zum Fortschritt des laufenden Projekts: "Hybrider Einsatz von LTT-Schweißzusätzen zur Schwingfestigkeitsverbesserung hochfester Stahlbauteile" N2 - Dieses Dokument fasst den Projektfortschritt des BAM-Projektes "Hybrider Einsatz von LTT-Schweißzusätzen zur Schwingfestigkeitsverbesserung hochfester Stahlbauteile" im Rahmen des Sitzung des DVS Fachausschuss FA09 - Konstruktion und Festigkeit für die Projektquartale Q4 2024 und Q1 2025 zusammen und stellt die wichtigsten Ergebnisse in Kurzform vor. T2 - Sitzung des DVS Fachausschuss FA09 - Konstruktion und Festigkeit CY - Berlin, Germany DA - 21.05.2025 KW - Low transformation temperature (LTT) KW - Eigenspannungen KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Makroproben PY - 2025 AN - OPUS4-63699 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübner, Martin T1 - Enhancement of the Fatigue Strength by Application of a Low Transformation Temperature Welding Consumable N2 - To improve the fatigue strength of weld seams, a project is being carried out at BAM using Low Transformation Temperature (LTT) welding consumables to reduce residual stress at weld seams. Longitudinal stiffeners, which were welded conventionally in the first layer and additionally with an LTT or conventional layer on the end faces, were tested for fatigue strength. The mean fatigue strength at 2 million load cycles was increased from 87 MPa to at least 156 MPa. A comparison of HFMI-treated samples with conventional filler metal showed an increase in fatigue strength of 146 MPa. This means that LTT filler metals achieve a similar increase in fatigue strength as conventional post-treatment methods. T2 - The 78th IIW annual assembly and international conference on welding and joining CY - Genua, Italy DA - 22.07.2025 KW - Low transformation temperature (LTT) KW - Fatigue strength KW - Weld geometry PY - 2025 AN - OPUS4-63704 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Liepold, Philipp A1 - Kromm, Arne A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Einfluss des Einspanngrades auf die Bildung von Erstarrungsrissen in Überlappverbindungen hochfester Stähle N2 - Im Beitrag werden Ergebnisse aus Versuchen mit dem Controlled Thermal Severity (CTS)-Test vorgestellt, der für sehr stark eingespannte Kehlnähte bekannt ist. Niedriglegierte Schweißungen an hochfesten Stählen sind nicht anfällig für Erstarrungsrissbildung. Unter dem besonderen Einfluss eines hohen Einspanngrades wurde die Erstarrungsrissneigung durch Abmessen der Rissflächen als Funktion der Schweißparameter und des Einspanngrades für vier hochfeste Schweißzusätze im MAG-Schweißen untersucht. Die Tests zeigen, dass sowohl eine Erhöhung des Einspanngrades als auch eine Änderung der Schweißparameter (hinsichtlich Streckenenergie und Geschwindigkeit) zu mehr Erstarrungsrissfläche führen. Besonders die Kombination aus sehr hohem Einspanngrad und hoher Streckenenergie plus hoher Schweißgeschwindigkeit sollte im Sinne der Erstarrungsrissminimierung vermieden werden. T2 - DVS-Congress CY - Erfurt, Germany DA - 16.09.2024 KW - CTS KW - Erstarrungsrisse KW - Kehlnähte PY - 2024 VL - 2024 SP - 193 EP - 200 AN - OPUS4-61069 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Microstructure and local mechanical properties of friction stir welded dissimilar joints of CoCrFeMnNi and CoCrNi to austenitic steel AISI 304 N2 - Multiple principal element alloys (MPEA) represent a meanwhile widely investigated material class, which encompass high-entropy (HEA) and medium-entropy alloys (MEA). They are fundamentally different from conventional materials like Fe-Cr-Ni-based austenitic steels. However, the focus has been merely on the material synthesis. With the increase in available material quantities, the focus is now shifting to processing issues such as joining and welding. In this context, the weldability of MPEAs has received very little attention so far. In addition, MPEA/HEA/MEA are and will be expensive due to the alloying concept. From this point of view, also such materials will also have to be joined with other conventional materials like austenitic steels. In particular, there is a lack of experience with dissimilar metal welds (DMWs) and the corresponding mechanical properties. For this reason, the present study summarizes comprehensive experimental results on equiatomic CoCrFeMnNi (HEA) and CoCrNi (MEA), joined by solid-state friction stir welding (FSW) to an austenitic steel AISI 304. The mechanical properties were obtained by cross-weld tensile tests. For the first time (for these welding process and materials), the local strains in the different weld microstructures were measured in-situ by digital image correlation (DIC). A significant influence of the FSW process on both the resulting microstructure and the mechanical performance of the DWMs was identified. For example, the dynamic recrystallization plays a significant role in the performance of the welded joint. In addition, the FSW experiments proofed the weldability of both MPEAs when joined to austenitic steel AISI 304. This allows for further focused consideration of these highly innovative MPEAs. T2 - MSE 2024: International Materials Science and Engineering Congress CY - Darmstadt, Germany DA - 24.09.2024 KW - High-entropy alloy KW - Dissimilar metal weld KW - Microstructure characterization KW - Mechanical properties KW - Friction stir welding PY - 2024 AN - OPUS4-61157 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -