Beschreibung
Kraftwerke und Anlagen zur Erzeugung, Bereitstellung und Umsetzung von Energie erfordern qualifizierte Konstruktionswerkstoffe aus Stahl. Für den unmittelbaren technischen Fortschritt ist die Weiterentwicklung nicht nur dieser Werkstofffe, sondern auch der Qualität ihrer Schweißverbindungen von besonderer Bedeutung. Verbesserte Stahlgüten bzw. neue und optimierte Schweißverfahren sowie gestiegene Anforderungen hinsichtlich zu verschweißender Wanddicken erfordern im Hinblick auf uneingeschränkte Betriebssicherheit über lange Zeiträume eine genaue Kenntnis der Versagensmechanismen infolge Zeitstandbeanspruchung.
Die im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens durchgeführten Untersuchungen betrafen gebrochene, vowiegend langzeitbeanspruchte Zeitstandproben aus Schweißverbindungen von CrMo- und CrMoVlegierten warmfesten Stählen. Zur Charakterisierung des Schädigungszustandes von zeitstandgeprüften Schweißverbindungen wurden metallurgraphische und elektronenmikroskopische Untersuchungen vorgenommen.
Sie wurden ergänzt durch Untersuchungen des Ausscheidungszustandes und der chemischen Zusammensetzung der Diffusionszonen der Schweißverbindungen. Auf diese Weise wurde der Gefährdungsbereich an artgleichen und ungleichartigen Schweißverbindungen für das Versagen durch Zeitstandbruch lokalisiert.
Als Ergebnis der im Rahmen dieses Forschungsprojektes durchgeführten Arbeiten liegt die Dokumentation einer Vielzahl metallurgraphischer und mikroskopischer Untersuchungen vor. Darin sind Gefügestrukturen der Grundwerkstoffe und Schweißgüter sowie Bruchverlauf und Schädigungszustand in den jeweiligen Bereichen inklusive Wärmeeinflußzone abgebildet. Weiterhin sind Härtewerte bzw. Härteverläufe über die Versagensstelle dargestellt. Den untersuchten Proben können die Beanspruchung, Laufzeit, chemische Analyse, Wärmebehandlung und anderes zugeordnet werden. Für Anwender aus der Praxis, insbesondere für den Kraftwerks- und Anlagenbau, bietet diese Dokumentation das Grundlagenmaterial für vergleichende Betrachtungen zur Beurteilung von Schadensfällen und deren zukünftige Vermeidung.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1991
Autoren:
Dr.-Ing. K. Maile, Dr.-Ing. D. Schroeder-Obst
