Verbesserung der Prüfbarkeit von Austenit- und Mischschweißverbindungen durch inverse Phasenanpassung

Dickwandige (>10mm Wanddicke) Schweißverbindungen in austenitischen Rohrleitungen und Anschlussnähte, die als Mischverbindungen ausgeführt sind, sind nur eingeschränkt mit zerstörungsfreien Verfahren prüfbar. Dies gilt insbesondere für den Nachweis geschlossener Risse, der mit der Durchstrahlungsprüfung nicht gelingt und mit der Ultraschallprüfung aufgrund der akustischen Anisotropie des Erstarrungsgefüges der Schweißnaht problematisch ist. In mehreren Projekten der Reaktorsicherheitsvorlaufforschung wurde ein weit reichendes Verständnis zur Prüfbarkeit dieser Verbindungen erreicht. Diese Regeln zur Erstellung von Prüfanweisungen und zur Qualifizierung der eingesetzten Technik zeigten aber auch die Grenzen der Röntgen- und Ultraschallprüftechnik. Als ein grundlegendes Ergebnis wurde die Simulation der Ultraschallausbreitung in modellmäßig beschreibbaren Schweißgefügen in Abhängigkeit von der Erzeugnisform erreicht. Damit gelingt prinzipiell die Anwendung von Ultraschallmigrationstechniken, die bei der Aufsummierung der Zeitsignale der empfangenen Ultraschallsensorelemente eine Berücksichtigung der Phasenstörungen durch die Gefügeanisotropie ermöglicht. An heterogenen und anisotropen Modelltestkörpern und an Testkörpern aus dem RSProgramm konnte das prinzipielle Leistungsvermögen dieser "inversen Phasenanpassung" gezeigt werden. Im Beitrag werden die Grundlagen dieser Technik sowie erste anwendungsbezogene Ergebnisse diskutiert.