Modifiziertes Varestraint-Transvarestraint-Verfahren (MVT-Verfahren), Detailansicht während eines Tests
Im Nachgang eines Schweißprozesses können an Grund- und Zusatzwerkstoffen Risserscheinungen auftreten. Als Ursache für diese Heißrisse gelten metallurgische, konstruktive und durch das Schweißverfahren bedingte Einflüsse. Zu den heißrissempfindlichen Werkstoffen zählen Austenitische Stähle, Duplex- und Sonderstähle sowie Nickelbasis-, Kupfernickel und Aluminiumlegierungen. Deren Heißrissempfindlichkeit lässt sich mit Hilfe von thermomechanischen Prüfverfahren ermitteln.
Eine sorgfältige Werkstoffauswahl von Grund- und Zusatzwerkstoffen kombiniert mit den geeigneten Verfahrensparametern senkt die Wahrscheinlichkeit, dass Heißrisse an Schweißkonstruktionen auftreten. Deshalb müssen Stahlhersteller sowie Hersteller und Verarbeiter von Hochtemperaturwerkstoffen die kritischen Kenngrößen kennen, die die Heißrissneigung der Werkstoffe charakterisieren.
Um zuverlässige Werkstoffkennwerte zu erhalten, modifizierten Mitarbeiter der BAM das Varestraint- und Transvarestraint-Verfahren. Eigens dafür entwickelte Probekörper werden während des Schweißens mit Hilfe eines Gesenks in Quer- und Längsrichtung exakt über einer Matrize gebogen. Je nach Radius der Matrize variiert der Verformungsgrad bzw. die Biegedehnung. Dank der eindeutig aufgebrachten Belastung liefert das modifizierte Verfahren verlässliche Kenngrößen. Sie werden in ein Bewertungsdiagramm eingetragen, das Rückschlüsse auf die Heißrisssicherheit eines Werkstoffs oder einer Schweißverbindung ermöglicht.
Inzwischen wurden mit dem Verfahren in über 4000 Prüfdurchgängen rund 70 Grundwerkstoffe sowie rund 60 Zusatzwerkstoffe getestet. Die Ergebnisse stehen der Industrie in der Fachdatenbank "Heißrisse MVT Test" und dem Expertensystem "Hotcrosna" zur Verfügung. Die Prüfeinrichtung für das Modifizierte Varestraint-Transvarestraint-Verfahren (MVT-Verfahren) ist patentrechtlich geschützt. Neben der in der BAM installierten Anlage wurde eine weitere in der Hochschule von Ankara, Türkei, aufgebaut.
| Detail | Daten |
|---|---|
| Größe der Probekörper | 100 mm x 40 mm x 10 mm (LxBxD) |
| Schweißverfahren | WIG |
| Aufbringbare Streckenenergie (max.) | 20 kJ/cm |
| Gasart | einstellbar |
| Gasmenge | einstellbar |
| Einstellbare Dehnung | von 0,1 bis 4 % |
| Üblicherweise eingestellte Dehnung | 1 % |
| Biegedehnung | variierbar |
| Biegegeschwindigkeit | variierbar |
Fachgruppe V.5 Sicherheit in der Fügetechnik | Prüfeinrichtungen der BAM
Dr.-Ing.