Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Abbildung und Größenbestimmung von Spannungskorrosionsrissen in austenitischen Komponenten mittels Synthetischer Apertur Fokus Technik

 
: Spies, Martin; Rieder, Hans; Dillhöfer, Alexander; Dugan, Sandra

Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. DGZfP-Jahrestagung 2011. CD-ROM : Zerstörungsfreie Materialprüfung, Bremen, 30. - 1. Juni 2011
Berlin: DGZfP, 2011 (DGZfP-Berichtsbände 127-CD)
ISBN: 978-3-940283-33-7
Paper Di.3.A.1
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <2011, Bremen>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer ITWM ()
Ultraschall; Fehler; SAFT; interkristalline Spannungsrisskorrosion; Rissspitze; Schweißnaht

Abstract
Auf das Auftreten von im Betrieb entstandenen Schäden an Mischschweißverbindungen in verschiedenen ausländischen kerntechnischen Anlagen hat man in Deutschland mit entsprechenden Untersuchungen reagiert. Das Problem der Rissbildung und des Risswachstums durch interkristalline Spannungsrisskorrosion betrifft bei Mischnähten vor allem das Schweißgut aus Nickellegierungen, bei diesbezüglich anfälligen austenitischen Cr-Ni-Stählen neben der Schweißnaht insbesondere auch die Wärmeeinflusszone. Zusätzlich zu den bekannten Schwierigkeiten bei der Ultraschallprüfung dieser Schweißnähte kann bei interkristallinen Spannungskorrosionsrissen die Fehlerbewertung durch die Risseigenschaften erschwert sein. Für solche stark verzweigten Risse können amplitudenbasierte Ultraschallverfahren zur Größenbestim mung versagen, da die komplizierte Rissgeometrie die Fehlersignale drastisch beeinflusst. Wie wir anhand von Simulationsrechnungen für optisch aufgenommene, reale raue Rissflächen illustrieren, wird das ursprünglich spekular reflektierte Schallfeld bei zunehmender Verzweigung der Rissfläche zu einem stark diffus gestreuten Feld. Damit sinkt gleichzeitig sinkt die Verlässlichkeit des Ultraschallverfahrens zur Fehlergrößenbestimmung. In diesem Beitrag befassen wir uns daher mit der Detektion und der Größenbestimmung von Spannungskorrosionsrissen in austenitischen Stählen. Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses der Ultraschallprüfdaten, insbesondere für die Rissspitzenanzeigen, verwenden wir die Synthetische Apertur Fokus Technik (SAFT). Mehrere Testkörper mit interkristallinen Span nungskorrosionsrissen mit Tiefen von 2,5 mm bis 16 mm wurden untersucht, wobei wir konventionelle Prüftechniken mittels Winkeleinschallung zur Akquisition der B-Scan-Ultraschalldaten eingesetzt haben. Die Größenbestimmung (Sizing) erfolgte auf Basis der SAFT-Rekonstruktionen durch Auswerten der Winkelspiegel- und Rissspitzenanzeigen, wobei Ergebnisse vergleichender Untersuchungen mittels Farbeindring- und Durchstrahlungsprüfung zur Verfügung standen. Die Vorteile von SAFT insbesondere bei der Verbesserung der Rissspitzensignale werden ebenso diskutiert wie weitere Verbesserungen durch die Kombination verschiedener Prüftechniken inklusive der Time-of-Flight Diffraction Technique (TOFD).

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-186455.html