Integrität von Schweißverbindungen
FACHBEREICH 9.4
Der Fachbereich Integrität von Schweißverbindungen widmet sich mit seiner Kompetenz und einzigartigen Prüfinfrastruktur der Erforschung des Materialverhaltens unter der Berücksichtigung maßstäblicher Bauteile.
Im Mittelpunkt stehen die thermischen, mechanischen und korrosiven Beanspruchungen geschweißter Komponenten während der Fertigung und während des Betriebs.
Die Integrität von Schweißverbindungen bewerten wir im Bauteilmaßstab und an Laborproben.
Unsere Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf die Quantifizierung der Zusammenhänge zwischen Werkstoff und Konstruktion.
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Kompetenzen
Das sichere Schweißen hochfester Stähle – unabdingbar für die Energiewende und die Errichtung und den Betrieb moderner Windkraftanlagen aber auch die Verteilung grünen Wasserstoffs über Pipelines – bildet den Schwerpunkt unserer Aktivitäten. Wir bieten komponentengerechte Untersuchungen für den ressourcenschonenden Leichtbau, etwa durch die Optimierung von Reparaturstrategien oder Wärmebehandlungsmaßnahmen.
Effiziente Fügeverfahren beanspruchen alle maßgeschneiderten Hochleistungswerkstoffe bereits während des Schweißens oder additiven Fertigens. Die Eigenspannungsanalyse ist daher zentraler Bestandteil unserer Arbeit. Darüber hinaus charakterisieren wir die Adsorption von Wasserstoff in metallischen Werkstoffen sowie die wasserstoffbedingte Degradation unter Nutzung und Verbesserung fortschrittlicher Analysewerkzeuge.
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Arbeitsschwerpunkte
Wir entwickeln Prüfverfahren zur Kalt- und Heißrissbewertung und untersuchen neue Legierungskonzepte für Schweißzusatzwerkstoffe, um innovative Werkstoffe beanspruchungsgerecht und qualitativ hochwertig verbinden zu können.
Im Fokus der Arbeitsgruppe Ermüdung und Bruch steht die sichere schadenstolerante Auslegung metallischer Komponenten. Zur Prüfung und Simulation des Materialverhaltens metallischer Werkstoffe unter zyklischer Belastung entwickeln wir experimentelle Verfahren und Materialmodelle.
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Angebotsspektrum/Technische Ausstattung
- Großprüfanlagen für Bauteilschweißversuche und Full-Scale-Tests mit allen gängigen Schweißverfahren (MSG, WIG, UP-Mehrdraht) unter definierten Einspanngraden
- MVT- und CTW-Heißrisstest
- Roboter-Röntgendiffraktometer zur Eigenspannungsanalyse und Restaustenitbestimmung an großen Bauteilen und komplexen Geometrien
- Thermovisionskamera, Differenz-Pyrometer
- Konduktions- und Induktionsanlagen zur experimentellen Schweißgefügesimulation
- Abschreck- und Umformdilatometer
- Unterpulver (UP)-Tandem Schweißportal
- Optische Spannungs-Dehnungs-Analyse (DIC-Technik)
- TEKKEN-, CTS-, Implant-Kaltrisstest
- Trägergasheiß- u. Schmelzextraktion (G8 Galileo, G4 Phoenix) mit Massenspektrometer oder Wärmeleitfähigkeitsdetektor zur Bestimmung der Wasserstoffkonzentration (nach DIN EN ISO 3690) und effektiver Diffusionskoeffizienten
- Bestimmung der Sauerstoff- und Stickstoffkonzentration in Metallen
- Permeationsexperimente (Wasserstofftransport- u. Adsorptionsverhalten nach DIN EN ISO 17081)
- Elektrochemische Wasserstoffbeladestände
- Laserinduzierte Emissionsspektroskopie (LIBS) zur in situ Ermittlung chemischer Konzentration beim Schweißen
- Wärmebehandlung unter Schutzgasatmosphäre
- Durchführung von HCF-, LCF- und Rissfortschrittsversuchen mittels servohydraulischer und Resonanz-Prüfmaschinen
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Publikationen des Fachbereichs
In der Datenbank PUBLICA finden Sie Veröffentlichungen von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der BAM.
Veröffentlichungen des Fachbereichs Integrität von Schweißverbindungen in PUBLICA
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Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Kannengießer
Die BAM ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde
im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
