Prufung von Nickellegierungen und Schweissnahten aus Nickellegierung - Herausforderung fur die Ultraschallprufung

摘要

Um dem standig steigendem Energiebedarf gerecht zu werden und dennoch eine Reduzierung der Emissionen insbesondere von C02 zu erreichen, sind weltweit Bestrebungen im Gange, die Effizienz fossil befeuerter Dampfkraftwerke zu steigern. Dies kann durch Erhohung der Dampfparameter Druck und Temperatur umgesetzt werden. Dies erfordert wiederum den Einsatz neuer Werkstoffe, die den besonderen Anforderungen in Bezug auf Festigkeit und Verformungsbestandigkeit bei Temperaturen bis 700°C sowie Korrosion und Oxidation genugen. Hier stehen Nickellegierungen besonders im Fokus der zahlreichen Untersuchungen zum Werk-stoffverhalten unter den besonderen Beanspruchungen. Neben den Werkstoffeigen-schaften an sich ist auch die Fertigungsqualitat der Halbzeuge und Schweissnahte von entscheidender Bedeutung fur einen langfristig sicheren und wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen. Hier spielt die zerstorungsfreie Prufung (ZfP) zur Qualitatssicherung im Rahmen der Herstellung sowie bei Wiederkehrenden Prufungen im Betrieb eine wichtige Rolle. Fur die Prufung des Volumens und der inneren Ober-flachen von Rohrleitungen, Schweissnahten und Armaturen ist die Ultraschallprufung eine vielfach eingesetzte ZfP-Methode, insbesondere bei der Wiederkehrenden Prufung, wenn durch grosse Wanddicken oder eingeschrankte Zuganglichkeit der Einsatz der Durchstrahlungsprufung nicht in Frage kommt. Nickellegierungen und insbesondere Schweissnahte aus Nickellegierung stellen eine besondere Herausforderung fur die Ultraschallprufung dar. Vermehrte Streuung an den relativ grossen Kornern fuhrt zu einer Reduzierung des Signal-Rausch-Abstands. Bei Schweissnahten und Gusswerkstoffen kommt hinzu, dass sich bei der Erstarrung stangelige Korner ausbilden, die in Vorzugsrichtung orientiert sind je nach Abkuhlbedingungen. Dadurch macht sich die elastische Anisotropie des Materials makroskopisch bemerkbar und beeinflusst die Ultraschallausbreitung. Somit sind insbesondere der Nachweis kleiner Fehlstellen und die Unterscheidung zwischen Reflexionen an Fehlstellen und Storsignalen wie Reflexionen an Grenzflachen, Ruckstreuung aus der Kornstruktur oder formbedingten Anzeigen deutlich erschwert. Dieser Beitrag zeigt einige Beispiele fur die Herausforderungen, die bereits einfache Bauteile wie Rohrleitungen an die Prufung mit Ultraschall stellen.