Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Untersuchung zum Korrosionsrisiko beim Einsatz von austenitischem Schweißgut zur Vermeidung wasserstoffinduzierter Rissbildung beim nassen Unterwasserschweißen

Das nasse Unterwasserschweißen wird in Deutschland fast ausschließlich als Reparaturverfahren durch kmU eingesetzt. Die besonderen Umgebungsbedingungen unter Wasser begrenzen jedoch die Einsatzmöglichkeiten. Der direkte Kontakt des Lichtbogens mit dem Wasser sorgt für extrem kurze Abkühlzeiten und eine hohe Wasserstoffkontamination im Schweißbereich. Durch diese Randbedingungen ist die Auswahl der schweißgeeigneten Stähle stark begrenzt. Bei den normalisierend gewalzten ferritisch-perlitischen Stählen ist bereits ab einer Dehngrenze von 355 MPa aufgrund des erhöhten Kohlenstoffäquivalents keine Schweißeignung mehr gegeben. Die Schweißung mit ferritbildenden Schweißzusatzwerkstoffen führt hier zu einem erhöhten Risiko für wasserstoffinduzierte Kaltrisse. Eine vielversprechende Option bietet der Einsatz austenitbildender Schweißzusatzwerkstoffe. In Forschungsprojekt IGF 19.211N des Instituts für Werkstoffkunde wurde gezeigt, dass sowohl die mechanischen Eigenschaften verbessert, als auch der Wasserstoffgehalt deutlich gesenkt werden kann, wenn höherfeste ferritisch-perlitische Stähle mit austenitbildenden Stabelektroden geschweißt werden. Für die Zukunft ergibt sich für die deutschen kmUs somit eine Möglichkeit, die im Offshore-Bereich bereits eingesetzten höherfesten Stähle im Reparaturfall erfolgreich zu verschweißen. Es besteht allerdings eine Unsicherheit: Durch die sogenannte Schwarz-Weiß-Verbindung von austenitischem Schweißgut und ferritischem Grundwerkstoff entsteht ein Lokalelement. Durch elektrochemische Potentialdifferenzen zwischen den verschiedenen Stahlsorten besteht ein Risiko für Bimetallkorrosion und Lochfraß. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, das Korrosionsrisiko zu ermitteln und Lösungen für den Korrosionsschutz aufzuzeigen. Am Ende des Projektes sollen die Ergebnisse in die bestehenden Merkblätter des DVS eingearbeitet werden, sodass den kmU des Wasser- und Unterwasserbaus ein neues sicheres Reparaturverfahren zur Verfügung steht.