Schallemissionsmessung an Bauteilschweißungen aus 13CrMoV9-10 zum Nachweis von Spannungsrelaxationsrissen

In einer speziellen 3D-Prufanlage zur wirklichkeitsnahen Simulation von komplexen Verhaltnissen an Grosproben wurden UP-Mehrlagenschweisungen am warmfesten Stahl 13CrMoV9-10 durchgefuhrt. Wahrend der schweistechnischen Fertigung und der Abkuhlung auf Raumtemperatur wurden die Proben an der freien Ausdehnung und Schrumpfung gehindert. Die daraus resultierenden Reaktionsspannungen fuhrten wahrend der Warmenachbehandlung zu Relaxationsrissen in der Warmeeinflusszone. Das Spannungsarmgluhen wurde bei einer Temperatur von 705°C und einer Haltezeit von 8 h durchgefuhrt. Wahrend der Aufheiz- und Abkuhlphasen wurde die thermische Ausdehnung der Probe uber die 3D-Prufanlage kompensiert und damit das Spannungsniveau bis zum Erreichen der maximalen Gluhtemperatur aufrechterhalten. Nach Erreichen der Gluhtemperatur konnte die Probe relaxieren. Der Einsatz der Schallemissionsmessung ermoglichte es die Entstehung von Spannungsrelaxationsrisse, erstmalig online, nachzuweisen. Durch Synchronisierung der Schallemissionsereignisse mit den Messdaten der 3D – Prufanlage wurde der kritische Temperaturbereich fur das Auftreten von Spannungsrelaxationsrissen bestimmt. Die Rissinitiierung findet im Temperaturbereich zwischen 350°C - 500°C statt. Aussagen uber das Risswachstum konnen auf Grund der ungunstigen Versuchsbedingungen, mit Emission von Storgerauchen, nicht getroffen werden.