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Bauteilversuch zur Bewertung der wasserstoffunterstützten Rissanfälligkeit geschweißter, dickwandiger ...

Offshore-Windenergieanlagen erfordern Gründungskonzepte aus unterpulver-(UP-)geschweißten Dickblechen (bspw. der Güte S420ML). Während der Schweißfertigung kann eine zeitverzögerte wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung auftreten, deren Bewertung aufgrund der Bauteilgröße von Offshore-Strukturen sehr komplex ist. Deswegen wurde eine bauteilähnliche Geometrie (Mock-Up) entwickelt, um reale Steifigkeitsverhältnisse auf den Labormaßstab zu übertragen. Zusätzliche Versteifungen simulieren die Wirkung einer Einspannung bzw. Schrumpfbehinderung der Schweißnaht. Über die Verwendung von Schweißpulvern mit definierter Feuchte wurden zudem ein Extremszenario der Wasserstoffaufnahme simuliert. Entsprechend der vorgegebenen Mindestwartezeit für die ZfP von bis zu 48 h wurde die…

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Offshore-Windenergieanlagen erfordern Gründungskonzepte aus unterpulver-(UP-)geschweißten Dickblechen (bspw. der Güte S420ML). Während der Schweißfertigung kann eine zeitverzögerte wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung auftreten, deren Bewertung aufgrund der Bauteilgröße von Offshore-Strukturen sehr komplex ist. Deswegen wurde eine bauteilähnliche Geometrie (Mock-Up) entwickelt, um reale Steifigkeitsverhältnisse auf den Labormaßstab zu übertragen. Zusätzliche Versteifungen simulieren die Wirkung einer Einspannung bzw. Schrumpfbehinderung der Schweißnaht. Über die Verwendung von Schweißpulvern mit definierter Feuchte wurden zudem ein Extremszenario der Wasserstoffaufnahme simuliert. Entsprechend der vorgegebenen Mindestwartezeit für die ZfP von bis zu 48 h wurde die Schweißnaht zerstörungsfrei mit Phased-Array-Ultraschall-Prüfung (PAUT) geprüft und die Eigenspannungen über Röntgendiffraktometrie (XRD) bestimmt. Zusätzlich wurde die Wasserstoffverteilung in der Schweißverbindung numerisch simuliert. Außer zulässigen Defekten (wie Poren), wurde keine verzögerte Kaltrissbildung in den Mock-Ups festgestellt, was auf hohe Rissbeständigkeit hindeutet.

Reference
WP-2023-219

Title
Bauteilversuch zur Bewertung der wasserstoffunterstützten Rissanfälligkeit geschweißter, dickwandiger Offshore-Gründungsstrukturen
Author(s)
M. Rhode, A. Kromm, T. Mente, D. Czeskleba, D. Brackrock, T. Kannengießer
DOI
10.48447/WP-2023-219
Event
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
Year of publication
2023
Publication type
conference paper (PDF)
Language
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Keywords
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Tagung Werkstoffprüfung 2023 - Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand
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Michael Wächter, Julia Beate Langer
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Einflüsse der Prozessparameter auf die Versagensmechanismen von additiv gefertigtem 16MnCr5 unter zyklischer Belastung
Author(s): T. Hajeck, C. Weiß, A. Bezold, T. Lantzsch, C. Broeckmann, C. Häfner
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Neues aus der Normung auf dem Gebiet der Werkstoffprüfung und der Normungsroadmap Wasserstofftechnologien
S. Lübbert
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
2023
conference paper (PDF)
German
Werkstoffprüfung,Mechanisch-technologische Prüfverfahren,Wasserstoff
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Untersuchung der Ermüdungseigenschaften von karbidhaltigen und karbidfreien bainitischen Stählen
Author(s): O. Gülbay, M. Ackermann, A. Gramlich, A. R. Durmaz, I. Steinbach, U. Krupp
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Untersuchung der Ermüdungseigenschaften von karbidhaltigen und karbidfreien bainitischen Stählen
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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HCF,RA,Bainit,EBSD
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Author(s): P. Schwarz, P. Häfele
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Einfluss von Mikro- und Makrokerben beim Elektroband NO30-15 unter zyklischer Belastung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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conference paper (PDF)
German
Elektroband,zyklische Ermüdung,Kanteneinfluss,dynamische Stützwirkung
Price €25.00
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Author(s): L. Ewenz, C. Chen, S. Schettler, M. Zimmermann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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L. Ewenz, C. Chen, S. Schettler, M. Zimmermann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
2023
conference paper (PDF)
German
Ermüdung,Korrosion,Clinchen,Aluminium
Price €25.00
Online only
Skalenübergreifende Bewertung des Einflusses der nichtmetallischen Einschlüsse auf die lokale Wasserstoffkonzentration
Author(s): B. Tekkaya, M. Dölz, S. Münstermann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Skalenübergreifende Bewertung des Einflusses der nichtmetallischen Einschlüsse auf die lokale Wasserstoffkonzentration
Skalenübergreifende Bewertung des Einflusses der nichtmetallischen Einschlüsse auf die lokale Wasserstoffkonzentration
B. Tekkaya, M. Dölz, S. Münstermann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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B. Tekkaya, M. Dölz, S. Münstermann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
2023
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Lokale Wasserstoffkonzentration,Nichtmetallische Einschlüsse,Kristallplastizität,RVE,Submodellierung
Price €25.00
Online only
Ermüdungsverhalten von warmumgeformten dicken Blechen aus 22MnB5
Author(s): M. Jensen, T. Fünfkirchler, R. Masendorf, S. Hübner, S. Wiedehage, A. Esderts, B.-A. Behrens
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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conference paper (PDF)
German
22MnB5,Formhärten,Konduktive Wärmebehandlung,Ermüdungsfestigkeit,Reinigungsstrahlen
Price €25.00
Online only
Schwingfestigkeitsuntersuchungen an modernen Aluminiumgusslegierungen zur aktualisierten Ableitung synthetischer Wöhlerlinien
Author(s): A. Qaralleh, J. Niewiadomski, H. Kaufmann
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Schwingfestigkeitsuntersuchungen an modernen Aluminiumgusslegierungen zur aktualisierten Ableitung synthetischer Wöhlerlinien
A. Qaralleh, J. Niewiadomski, H. Kaufmann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Aluminiumguss,synthetische Wöhlerlinien,Schwingfestigkeit
Price €25.00
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Author(s): F. Weber, Y. Yao, L. Horbach, A. F. Posada Moreno, A. Bezold, C. Broeckmann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Gusseisen,Generative Adversarial Networks,Maschinelles Lernen,Gefügerekonstruktion,Gefügecharakterisierung
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Author(s): J. Koziol, M. Maul, F. Weber, P. Starke
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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C. Pittel, A. Kansy, C. Mangos, L. Kallien, M. Klopfer
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Einfluss der PEO-Oberfläche auf das Ermüdungs- und Korrosionsermüdungsverhalten der Mg-Zn-Ca-Legierung ZX10 als Implantatwerkstoff
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Effiziente Prüfmethode zur Wasserstoffversprödung von Stahlblechen
Author(s): S. Hartmann, S. Hirtz
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Effiziente Prüfmethode zur Wasserstoffversprödung von Stahlblechen
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Wasserstoffversprödung,Erichsen Test,hochlegierter Stahl,Langsamzugversuch
Price €25.00
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Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen
Author(s): T. Bill, K. Donnerbauer, M. Macias, F. Walther, B. K. Yerrapa Reddy, C. Boller, J. Arndt, K. Heckmann, J. Sievers, F. Silber, G. Veile, P. Starke
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Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen
T. Bill, K. Donnerbauer, M. Macias, F. Walther, B. K. Yerrapa Reddy, C. Boller, J. Arndt, K. Heckmann, J. Sievers, F. Silber, G. Veile, P. Starke
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