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Prüftechnische Vorteile durch die Nutzung von SAFT-Algorithmen bei der Prüfung von Mischnähten - Nachweis, Positionierung und Größenbestimmung der Befunde im anisotropen Gefüge

 
: Dobmann, G.; Langenberg, K.-J.; Mletzko, U.; Müller, W.; Schmitz, V.

Staatliche Materialprüfungsanstalt -MPA-, Stuttgart:
32. MPA-Seminar "Innovation und Sicherheit in der Kraftwerkstechnik" 2006 : 5.-6. Oktober 2006, Universität Stuttgart
Stuttgart: MPA, 2006
S.39.1-39.22
Seminar "Innovation und Sicherheit in der Kraftwerkstechnik" <32, 2006, Stuttgart>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IZFP ()
austenitische Schweißnaht; Fehlergrößenbestimmung; Schweißnaht; Schweißnahtprüfung; Schweißnahtfehler

Abstract
Neben austenitischen Schweißnähten sind Mischnähte für die zerstörungsfreie Prüfung eine Herausforderung. Wegen der Stängelkristallstruktur, die bei vertikal oder horizontal geschweißten Mischnähten unterschiedlich orientiert vorliegt, erleidet die Ausbreitung von Ultraschallwellen auch unterschiedliche Schallstrahlablenkungen und Schallfeldverzerrungen. Beide Effekte beeinflussen die Interpretation der Prüfergebnisse, wenn die Prüfung nach Regelwerk durchgeführt wird. Wegen des Auftretens von Artefakten, resultierend z.B. aus Modekonversionen, ist die Empfindlichkeit für den Fehlernachweis eingeschränkt. Ebenso ist die Angabe der Fehlerposition gestört, da die Schallgeschwindigkeit keine Konstante ist und natürlich ist davon auch die Fehlergrößenbestimmung beeinflusst. Aus diesem Grund sind Mischnähte - nach Regelwerk - nur eingeschränkt prüfbar. Dagegen sind in der Praxis Störfälle aufgetreten, die - je nach Nahtqualität - auch Querfehler wahrscheinlich machen.
Numerisch gestützte Fokussierungstechniken nach Datenerfassung einer so genannten synthetischen Apertur (Saft-Synthetik Aperture Focusing Technique) sind nachweislich in homogenen isotropen Gefügen, wie z.B. ferritischen Schweißnähten, am besten geeignet, Ultraschallanzeigen eines Fehlers an den wirklichen Ort des Fehlers zu fokussieren und damit einer Größenbestimmung zugänglich zu machen.
Aus diesem Grunde wurden SAFT-Algorithmen in der theoretisch numerischen Simulation an Modellen von inhomogenen und anisotropen Mischschweißnähten erprobt, neue Algorithmen entwickelt und an Prüfdaten getestet, die am Großbehälter in Stuttgart ermittelt wurden.
Der Beitrag berichtet über den Gewinn, den die Prüfung durch Nutzung dieser Algorithmen erreichen kann, so dass eine Diskussion über eine Änderung des Regelwerkes sinnvoll erscheint.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-54088.html