Vergleich verschiedener US-Prüfverfahren an senkrecht orientierten flächenhaften scharfkantigen Fehlern

Im Maschinen- und Anlagenbau gibt es Schweisskonstruktionen, an denen konstruktiv bedingt Nichtdurchschweissungen zugelassen sind. Bei sogenannten Doppel-U-Nähten ist es zulässig, dass der Steg in der Schweissnahtmitte nicht verschweisst werden muss. Dies erlaubt eine billigere Fertigung, bedingt aber einen zusätzlichen Prüfaufwand, da die Fehlertiefenausdehnung 10% der Wandstärke nicht überschreiten darf. Es wurden Probeplatten von 25 mm, 60 mm und 100 mm Wandstärke mit ca. 10%-igen Nichtdurchschweissungen geschweisst. Zum Vergleich der hier vorgestellten Resultate der 60 mm dicken Platte mit ca. 8 mm tiefem Durchschweissfehler wurde auch eine 46 mm dicke Platte mit einem senkrecht zur Oberfläche orientierten natürlichen Riss von ca. 2,5 mm Tiefe herangezogen. Verschiedene Ultraschallprüftechniken wurden in die Untersuchung einbezogen. So kamen in Einkopftechnik Transversalwellen mit Frequenzen von 1MHz, 2 MHZ und 4MHz bei Einschallwinkeln von 45 Grad, 60 Grad und 70 Grad zum Einsatz. Zusätzlich wurde die Tandemtechnik und die LLT-Technik an den Fehlern verglichen. Die US-Prüfung wurde zum grössten Teil mit dem P-Scan System mechanisiert durchgeführt und die Resultate sind entsprechend dokumentiert. An ausgewählten Stellen erfolgen ergänzende Messungen für 2D-SAFT-Rekonstruktionen (L-SAFT). Es wird über die Ergebnisse der Untersuchungen berichtet. Die Anzeigen der Durchschweissfehler liegen zum Teil unter den üblichen Registriergrenzen. Es scheint, dass die vom Schweissen zurückbleibenden Druckspannungen die Fehler z.T. für Ultraschall transparent machen. Ein Vergleich der LLT-Technik mit der Tandem-Technik zeigt, dass erstere ebenbürtige Resultate liefert, aber einfacher zu handhaben ist. Die L-SAFT Rekonstruktion zeigt für die richtige Dimensionierung vielversprechende Ansätze. Die Versuchsergebnisse werfen interessante Fragestellungen im Zusammenhang mit der Fehlermodellierung auf