Präsentation
Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (155)
- Posterpräsentation (3)
Sprache
- Deutsch (158) (entfernen)
Referierte Publikation
- nein (158)
Schlagworte
- Eigenspannungen (40)
- Additive Fertigung (37)
- Wasserstoff (27)
- Ultraschallunterstütztes Fräsen (23)
- Hochfester Stahl (22)
- Schweißen (22)
- MAG-Schweißen (20)
- Hochfester Feinkornbaustahl (16)
- Legierungsmodifikation (14)
- Wärmeführung (12)
- LIBS (10)
- Oberflächenintegrität (9)
- Reparatur (8)
- TIG welding (8)
- Hochfeste Feinkornbaustähle (7)
- Kaltrisssicherheit (7)
- Mikrolegierungseinfluss (7)
- WEZ-Erweichung (7)
- Duplex stainless steel (6)
- Implant-Test (6)
- In situ measurement (6)
- Forschung (5)
- Fügetechnik (5)
- Kaltriss (5)
- LTT (5)
- MVT (5)
- Pipeline (5)
- Schwingfestigkeit (5)
- Windenergie (5)
- Hochfest (4)
- Kaltrisse (4)
- Modifizierter Sprühlichtbogen (4)
- Prüfverfahren (4)
- Reparaturschweißen (4)
- Studie (4)
- UP-Schweißen (4)
- Werkzeugverschleiß (4)
- Wärmenachbehandlung (4)
- Bauteilprüfung (3)
- Bruchmechanik (3)
- DVS (3)
- Diffusion (3)
- Digital Image Correlation (3)
- Erstarrungsriss (3)
- Fortschrittsbericht (3)
- Heißriss (3)
- Heißrisse (3)
- Intrinsischer Schwellenwert gegen Ermüdungsrissausbreitung (3)
- Kerbschlagzähigkeit (3)
- Offshore (3)
- Restlebensdauer (3)
- Schadenstolerante Bauteilauslegung (3)
- Spannungsrelaxationsriss (3)
- Spannungsrelaxationsrisse (3)
- ThermoCalc (3)
- Thermodynamische Simulation (3)
- Varestraint (3)
- WRC 1992 diagram (3)
- Wasserstofftechnologien (3)
- Alloy 36 (2)
- DED-arc (2)
- Divergente Ausbildung der Wärmeeinflusszone (2)
- Eigenspannung (2)
- Erstarrungsrisse (2)
- Evaporation (2)
- FEM (2)
- Feinkornbaustahl (2)
- Gefügedegradation (2)
- Hochdruck (2)
- Hochentropielegierung (2)
- Härteprüfung nach Vickers (2)
- Höherfester Stahl (2)
- KI (2)
- Kaltrissprüfung (2)
- L-PBF 316L (2)
- Mediumentropielegierung (2)
- Metallurgie (2)
- Nachwärmung (2)
- PWHT (2)
- Phasenumwandlung (2)
- Pipelines (2)
- Plasma-Pulver-Auftragschweißen (2)
- Rissarrest (2)
- Schweißverbindungen (2)
- Schweißzusatzmodifikation (2)
- Schwer spanbar (2)
- TEKKEN-Test (2)
- WIG-Schweißen (2)
- Zerspanung (2)
- Zyklische R-Kurve (2)
- hochfester Stahl (2)
- 13CrMoV9-10 (1)
- 316L (1)
- Additive Manufacturing (1)
- Additiver Fertigung (1)
- Analytisches Modell (1)
- Aufheizrate (1)
- Aufmischung (1)
- Auftragschweißen (1)
- Austenit (1)
- BAM Windenergie Fügetechnik (1)
- BMDK (1)
- Baustähle (1)
- Bauteilbewertung (1)
- Bauteilversuch (1)
- Bedeutung (1)
- Betrieb (1)
- Biaxial test (1)
- Burst (1)
- CNN (1)
- CTS (1)
- Calibration free (1)
- Chemische Zusammensetzung, (1)
- Chemische Zusammensetzungen (1)
- Co-Cr-Legierung (1)
- Constraint (1)
- CrMoV-Stahl (1)
- Druckanschwingen (1)
- Duplex Stainless Steel (1)
- Duplex stainless steels (1)
- Eigensapnnungen (1)
- Eigenspannungsmessung (1)
- Einflussfaktoren (1)
- Einschlüsse (1)
- Einspanngrad (1)
- Eisenaluminid (1)
- Entwicklung (1)
- Ermüdung (1)
- Ermüdungslebensdauer (1)
- Ermüdungsriss (1)
- Ermüdungsrissfortschritt (1)
- Ermüdungsrisswachstum (1)
- Fail-safe (1)
- Feinkornbaustähle (1)
- Ferngasleitung (1)
- Ferrit (1)
- Fracture mechanics (1)
- Generative Fertigung (1)
- HAZ-Softening (1)
- Herausforderungen beim Schweißen hochfester FKB (1)
- Hochfester vergüteter Feinkornbaustahl (1)
- Hydrogen (1)
- Höherfeste Feinkornbaustähle (1)
- Höherfester Feinkornbaustahl (1)
- ISO 3690 (1)
- Imperfektion (1)
- In situ (1)
- In situ LIBS (1)
- Kaltrissbildung (1)
- Kurzrisswachstum (1)
- Kurzzeitfestigkeit (1)
- L-PBF (1)
- LTT (Low Transformation Temperature) (1)
- LTT-Legierung (1)
- LTT-Zusatzwerkstoff (1)
- MSG-Schweißen (1)
- Martensit (1)
- Martensitstarttemperatur (1)
- Materialprüfung (1)
- Materialschaedigung (1)
- Materialschädigung (1)
- Mechanische Eigenschaften (1)
- Messung (1)
- Metallschutzgasschweißen (1)
- Mikrostruktur (1)
- Mikrostrukturentwicklung (1)
- Nahtgeometrie (1)
- Neuronales Netzwerk (1)
- Neutronbeugungsverfahren (1)
- Neutronenbeugung (1)
- Neutronendiffraktion (1)
- Neutronenradiographie (1)
- Neutronentomographie (1)
- Node-release (1)
- Normung (1)
- Numerische Simulation (1)
- Oberflächenschädigung (1)
- PBF/LB (1)
- Poren (1)
- Probengeometrie (1)
- Projektbegleitender Ausschuss (1)
- Prüfung (1)
- Querzugversuch (1)
- Rauheit (1)
- Residual stress (1)
- Restlebensdauerprognose (1)
- Riss (1)
- Rissausbreitungsstadien (1)
- Rissfortschrittsdaten (1)
- Rissschließeffekte (1)
- Schallemissionsanalyse (1)
- Schallemmission (1)
- Schlichtfräsen (1)
- Schweißen von hochfesten FKB (1)
- Schweißprozessparameter (1)
- Schweißverbindung (1)
- Schwellenwert gegen Ermüdungsrissausbreitung (1)
- Semantic Segmentation (1)
- Spannung (1)
- Sprühlichtbogen (1)
- Stahl (1)
- Stainless steel (1)
- Stress relief cracking (1)
- Struktur Integrität (1)
- Stützeffekte (1)
- Supermartensit (1)
- Synchrotron (1)
- TEKKEN (1)
- TEKKEN Test (1)
- TEM (1)
- Technologie (1)
- Thermisches Ausfugen (1)
- Trägergasheißextraktion (1)
- Turbine disk (1)
- Turbinenscheibe (1)
- UP Schweißen (1)
- Ultraschallunterstützter Fräsprozess (1)
- Varestraint-Test (1)
- Vergüteter hochfester Feinkornbaustahl (1)
- Verschleißschutz (1)
- Versetzungsstrukturen (1)
- WAAM (1)
- WEZ Aufhärtung (1)
- WEZ Erweichung (1)
- WIG Schweißen (1)
- Warmfeste Stähle (1)
- Warmfester Stahl (1)
- Wasserstoffgradient (1)
- Wasserstoffkonzentration (1)
- Wasserstoffunterstütze Kaltrissbildung (1)
- Wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung (1)
- Werstoff- und geometrische Imperfektion (1)
- Windturbine (1)
- Wärmeeinflusszone (1)
- Zerspankräfte (1)
Organisationseinheit der BAM
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (158) (entfernen)
Die additive Fertigung mittels Schweißverfahren bietet große ökonomische Vorteile für eine ressourceneffiziente Bauteilherstellung. Offene Fragen bezüglich Homogenität, Anisotropie der Schweißgefüge und den damit verbundenen Bauteileigenschaften stehen einer wirtschaftlichen Verarbeitung oftmals im Wege. Finale Bauteilgeometrie und Oberflächengüte erfordern meist komplementäre subtraktive Fertigungsschritte. Werkstoffe für hochbelastbare Komponenten sind oftmals schwer spanbar. In einem Vorhaben der BAM und des ISAF wurde untersucht, wie die Modifikation der AM-Schweißzusätze und das ultraschallunterstützte Fräsen (US) die Zerspanungssituation verbessern. Der vorliegende Artikel stellt wesentliche Zusammenhänge zwischen Legierung, Gefüge und Zerspanung zweier schwer spanbarer Hochleistungslegierungen (FeNi und CoCr) dar. Großes Potenzial zeigte neben dem US die Modifikation mit Zr und Hf bei Zulegierung in das Schweißgut mittels Beschichtung von Massivdrähten bzw. Herstellung von Fülldrähten.
Diese Studie konzentriert sich auf den Einfluss der Bearbeitung auf die Eigenspannungen und den Verzug von WAAM-Proben. Definierte Proben wurden vollautomatisch mit einem speziellen WAAM-Massivdraht (Streckgrenze >820 MPa) mit unterschiedlichen geometrischen Designs geschweißt. Der Eigenspannungszustand vor und nach dem Abtrennen der AM-Struktur von der Substratplatte wurde mittels Röntgenbeugung an der Probenoberfläche analysiert und durch 3D-Verformungsanalysen mittels Photogrammetrie ergänzt. Die Ergebnisse zeigen einen signifikanten Einfluss der Geometrie auf die Relaxation und Umverteilung der Eigenspannungen.
Der Vortrag befasst sich mit der gezielten Einbringung zusätzlicher LTT-Lagen zur Erzeugung von Druckeigenspannungen in ermüdungskritischen Bereichen von konventionellen Schweißverbindungen. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Lösung, ohne die Integrität der Schweißverbindungen zu beeinträchtigen. Dazu wurden Längssteifen aus hochfestem Stahl in der ersten Lage mit konventionellem Schweißzusatzwerkstoff mittels Metall-Lichtbogenschweißen geschweißt. Anschließend wurde ein Chrom-Nickel-legierter LTT-Schweißzusatz auf die Stirnseiten der Steifen aufgebracht. Durch Variation der Schweißparameter konnten verschiedene Schweißnahtgeometrien des LTT-Zusatzwerkstoffs analysiert werden.
Im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit der Schottel GmbH wurde eine bauteilnahe Probengeometrie entwickelt, mit der sich unter Verwendung einer einachsigen Prüfmaschine das Spannungstiefenprofil in dem unter überlagerter Biege- und Zugspannung beanspruchtem Querschnitt im Schweißnahtübergang des Bauteils reproduzieren ließ.
Proben dieser Geometrie wurden vom Kooperationspartner im geschweißten bzw. geschweißten und spannungsarmgeglühten Zustand bereitgestellt. An der BAM wurden je Wärmebehandlungszustand mittels Senkerodieren zwei verschiedene künstliche Defektgeometrien im Schweißnahtübergang eingebracht.
Anhand der Proben wurden experimentell für alle vier Probenzustände Wöhlerlinien für ein Spannungsverhältnis von R = 0,1 ermittelt.
Zusätzlich wurde das u.a. an der BAM entwickelte IBESS-Verfahren angewandt, um die Wöhlerlinien analytisch zu bestimmen. Hierbei wurde eine sehr gute Übereinstimmung von Berechnung und Experiment erreicht, wobei die Berechnung zu einer leicht konservativen Lebensdauervorhersage führte.
Die Erzeugung rissschließfreier Anrisse in gekerbten bruchmechanischen Proben für anschließende Ermüdungsversuche kann durch eine zyklische Druckbelastung an der Kerbe erfolgen: Bei der Erstbelastung wird eine plastische Verformung an der Kerbspitze erzeugt, welche Zugeigenspannungen und damit eine risstreibende Kraft bei der folgenden zyklischen Druckbelastung hervorruft. Durch das Risswachstum kommt es zu einer Entspannung, bis der Riss schließlich arretiert, weil die effektive risstreibende Kraft auf den Schwellenwert abgesunken ist. Um Kurzrisswachstum in additiv, mittels pulverbettbasiertem Laserstrahlschmelzen (Laser Powder Bed Fusion - LPBF) gefertigtem AISI 316L Stahl und seinem konventionell erzeugten, warmgewalzten Pendant zu untersuchen, wurde dieses Verfahren im Rahmen der vorliegenden Arbeit genutzt. Im Falle des additiv gefertigten Materials kam es zu unerwartet langem Ermüdungsrisswachstum, bevor der Riss arretierte. Zur Ermittlung der Ursache erfolgte eine Messung der Eigenspannungsverteilungen mittels Neutronendiffraktion in der Kerbebene der additiv gefertigten Proben. Anschließend wurde ein Finite-Elemente-Modell zur Simulation des Ermüdungsrisswachstums in konventionellem und additiv gefertigtem Material implementiert. Im Rahmen dieses Vortrages wird insbesondere auf das Vorgehen bei der Simulation und auf die getroffenen Annahmen und Vereinfachungen eingegangen. Die Resultate werden mit den experimentellen Ergebnissen verglichen und das für die Simulation von Risswachstum genutzte Knoten-Freigabe-Verfahren (Node-Release), das Einbringen von Eigenspannungen als initiale Spannungen in der Simulation, und die Rechengrößen zur Quantifizierung der risstreibenden Kraft kritisch diskutiert.
Mikrolegierungselemente wie Nb und Ti sind entscheidend für die erwünschte mechanische Festigkeit von vergüteten Feinkornbaustählen mit einer Nennstreckgrenze von ≥ 690 MPa. Aktuelle Spezifikationen geben lediglich Obergrenzen für die chemische Zusammensetzung vor, allerdings können geringfügige Abweichungen erhebliche Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften haben. Die Vorhersage der Schweißbarkeit und Integrität von Schweißverbindungen stellt aufgrund der variierenden Zusammensetzung und Mikrostrukturen Herausforderungen dar. Unerwünschte Effekte wie Erweichung der Wärmeeinflusszone (WEZ) oder Verfestigung können auftreten. Um dies zu untersuchen, wurden verschiedene Mikrolegierungsrouten mit variierenden Ti- und Nb-Gehalten an Laborschmelzen erforscht. Die Basis jeder Route entsprach der üblichen S690QL in Zusammensetzung und Wärmebehandlung. Dreilagenschweißungen wurden mittels Metallaktivgasschweißens (MAG) durchgeführt, um kritische Gefügebereiche zu identifizieren. Die Analyse konzentrierte sich auf Phasenumwandlungen während der Abkühlung und metallurgisches Ausscheidungsverhalten. Die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte wurden durch Zugversuche ermittelt. Die Ergebnisse zeigen einen bedeutenden Einfluss der Mikrolegierungsroute und Schweißwärmezufuhr auf die Ausscheidungskinetik, trotz insgesamt guter Schweißbarkeit der Werkstoffe.
Zur Umsetzung der wasserstoffbasierten Energiewende ist eine zuverlässige Transportinfrastruktur unverzichtbar. Hierfür ist die Nutzung großer Teile des vorhandenen Erdgasnetzes vorgesehen. Im Rahmen von Reparatur- und Wartungsarbeiten ist das Schweißen im Betrieb an Erdgaspipelines Stand der Technik. In Verbindung mit Wasserstoff wirft diese Technik jedoch Fragen der Materialverträglichkeit auf. Das im Vortrag vorgestellte Projekt H2SuD leistet Beiträge zur Aufklärung des Einflusses von Reparaturschweißprozessen auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2 Gasleitungen. Ein Schwerpunkt des Vortrages liegt auf der im Projekt erarbeiteten Prüfmethode für Modellversuche, mit denen der Einfluss von Schweißen im Betrieb an Pipelines auf die Wasserstoffaufnahme getestet wird. Die Durchführung erster Versuche und dabei erzielte Ergebnisse werden präsentiert.
Die Umstellung der Wirtschaft auf wasserstoffbasierte Energieversorgung soll in Deutschland vor allem auf Basis der Umstellung des bestehenden Erdgasnetzes erfolgen. Dabei sollen ca. 90 % dieser Fernleitungsnetze auf dem bestehenden Erdgasnetz basieren. Die Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas als auch der reine Wasserstofftransport werfen jedoch die Frage auf, ob und wie kompatibel die eingesetzten Materialien sind. Die Reparatur- und Erweiterungsfähigkeit von Erdgas-Bestandspipelines ist zu klären, wenn diese auf Wasserstoff umgestellt werden. Denn gerade Gashochdruckleitungen müssen regelmäßig gewartet und erweitert werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Insbesondere das Schweißen unter Betriebsdruck bzw. an in Betrieb befindlichen Gasleitungen ist eine der wichtigsten Instandhaltungstechnologien, unabhängig von der Zusammensetzung des geförderten Mediums. Es ist daher dringend notwendig, eine geeignete Teststrategie zu erarbeiten, welche die nötigen Vorrausetzungen für sicheres Schweißen an in Betrieb befindlichen Druckwasserstoffleitungen schafft und entsprechende Kriterien für die Praxis liefert. Im Projekt H2-SuD - Einfluss des Schweißens auf die Wasserstoffaufnahme und Degradation im Betrieb befindlicher H2-Ferngasleitungen - soll geklärt werden, ob und wie stark mit einer Eigenschaftsdegradation geschweißter Rohrstähle in Gasnetzen in Folge einer Wasserstoffaufnahme zu rechnen ist. Die Präsentation gibt dazu einen kurzen Überblick über den aktuellen Status des Projektes. Die Förderung erfolgt im Rahmen der DVGW-Innovationsprogammes Wasserstoff (Nr. G 202131).