Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Effiziente Reparaturkonzepte mittels geregelter MSG-Hochleistungsprozesse bei der Fertigung hochfester UP-Dickblechverbindungen für Offshore-Windenergieanlagen

 

Für die erfolgreiche Energiewende in Deutschland sind zukünftig Offshore-Windenergieanlagen mit Leistungen >10 MW notwendig, für die zunehmend hochfeste Stähle mit 500 MPa Streckgrenze und Wandstärken bis über 150 mm eingesetzt werden. Die Reparatur von Schweißnähten bei der Fehlerdetektion bedingt ein lokales Ausfugen und erneutes Schweißen. Dies stellt hohe Anforderungen an die Fertigung gerade bei hochfesten Stählen. Aufgrund fehlender Untersuchungen gibt es hierfür keine Reparaturkonzepte und Informationen in Normen und Richtlinien für hochfeste Dickblechverbindungen aus hochfesten Offshore-Stählen. Diese sind aber dringend Notwendig, um Verarbeitern, gerade KMU, eine sichere, wirtschaftliche Reparatur zu ermöglichen. Die BAM plant daher Untersuchungen zur beanspruchungsgerechten Reparatur (lokales Ausfugen und Schweißen), hochfester UP-Dickblechverbindungen aus S355MLO und S500MLO sowie artgleichem Schweißgut mit geregelten MSG-Hochleistungsschweißprozessen und optimierten schmaleren Ausfugenuten. Bei den experimentellen Analysen wird der komplexen Interaktion der werkstoff-, prozess- und konstruktionsseitigen Einflüsse auf die Ausbildung schweißbedingter Beanspruchungen und dem speziellen Gefüge hochfester Feinkornbaustähle Rechnung getragen.

Schweißbedingte Eigenschaftsdegradationen und risskritische Zugeigenspannungen gilt es zu vermeiden, um eine hohe Bauteilsicherheit und -performance zu gewährleisten. Mit bauteilnahen Schweißexperimenten an Prüfanlagen werden adaptierte Prozess- bzw. Wärmeführungskonzepte und Fugenformen entwickelt und Handlungsempfehlungen für Richtlinien erarbeitet. Nur so lassen sich die Festigkeitspotentiale hochfester Stähle vollständig ausnutzen und ein wertvoller Beitrag zur Energiewende in Deutschland leisten, gerade für stahlverarbeitende KMU.