Zur Untersuchung des Bruchverhaltens rundnahtgeschweißter Verbindungen von Pipelines aus dem hochfesten mikrolegierten Stahl API 5 L X70 werden zum Metall-Schutzgas-Schweißen festigkeitsüberhöhende (E7010 und E9010) und festigkeitsverfehlende (E6010) Zusatzwerksstoffe eingesetzt. Der Durchmesser und die Wanddicke der Rohre betragen 1016 mm bzw. 16,9 mm. Die Schweißverbindungen (SVs) werden durch Zugversuche über die ganze Naht und quer zu dieser, Charpy-Spitzkerbschlagversuche und CTOD-Messungen (crack tip opening displacement) untersucht; die Untersuchungen erfolgen bei drei verschiedenen Positionen auf der Rundnaht. Die Werte für die Streckgrenze (SG), Zugfestigkeit und Dehnung liegen bei den 12-Uhr-Positionen niedriger als bei den 3- und 9-Uhr-Positionen. Die SGs liegen auch bei den festigkeitsverfehlten (fv) SVs im Schweißgut (SWG) höher als im Grundwerkstoff. Die quer zur Naht gemessenen SGs stimmen bei den festigkeitsüberhöhten (fü) SVs gut mit den über die ganze Naht gemessenen überein; bei den fv-SVs streuen die SG-Werte stärker; der Bruch erfolgt bei allen Proben im Grundwerkstoff. Die Schlagenergien nehmen bei den fü-SVs mit der Kerbe im SWG erwartungsgemäß mit fallender Temperatur ab und liegen bei den tieferen Temperaturen (-10 Grad C und -30 Grad C) an der Frontseite der Naht höher als an der Wurzelseite. Bei den Proben mit der Kerbe in der Wärmeeinflußzone (WEZ) liegen keine eindeutigen Trends bezüglich der Temperatur oder der Position auf der Rundnaht vor. Die fv-SVs zeigen bei den Proben mit der Kerbe im SWG ähnliche Tendenzen; die Zähigkeitswerte bei den Proben mit der Kerbe in der WEZ liegen höher als die bei denen mit der Kerbe im SWG. Die CTOD-Werte streuen bei den fv- und fü-SVs stark und sind bei den fv-SVs etwas größer als bei den fü-SVs, wobei aber die unterschiedliche Meßtemperatur von -20 Grad C gegenüber -30 Grad C zu berücksichtigen ist. Flache Kerben ergeben höhere CTOD-Werte als tiefere. Die seitliche Einspannung hat keinen eindeutigen Einfluß auf die CTOD-Werte. Die Unregelmäßigkeit der Rißausbreitungsfronten genügt den Anforderungen der BS7448 nicht. (Görges, U.)
Fracture behaviour of girth welds in API 5 L X70 steel
Bruchverhalten von Rundnähten des Stahls API 5 L X70
1997
10 Seiten, 10 Tabellen, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
Rundnahtschweißen , Bruchmechanik , Metall-Schutzgasschweißen , Pipeline , hochfester Stahl , mikrolegierter Stahl , Schweißzusatzwerkstoff , Schweißgut , Zugversuch , Schweißverbindung , Charpy-Spitzkerbschlagversuch , COD-Messung , Bruchzähigkeit , Zugfestigkeit , Streckgrenze , Dehnung , Einschnürung (Zugeigenschaft) , Grundwerkstoff , Kerbschlagzähigkeit , Wärmeeinflusszone , Temperatureinfluss , Rissausbreitung , Ermüdungsriss
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