umwelt-online: KTA 3201.3 - Komponenten des Primärkreises von Leichtwasserreaktoren - Teil 3: Herstellung (3)

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9.2 Ferritische Stumpfnähte

9.2.1 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12.3 ohne die dort geforderte Tandemprüfung zu unterziehen.

(2) Anstelle der Tandemprüfung ist die Schweißnaht zusätzlich von den Seitenflächen aus mit einem Normalprüfkopf zu erfassen. Hierzu müssen die parallel zur Schweißnaht verlaufenden Seitenflächen senkrecht zur Oberfläche des Prüfstücks stehen.

(3) Die Kontaktflächen neben den Nahtoberflächen müssen mindestens so breit sein, dass

1. bei Wanddicken gleich oder kleiner als 100 mm eine Prüfung mit einem Einschallwinkel von 45 Grad im ganzen Sprungabstand,
2. bei Wanddicken größer als 100 mm eine Prüfung mit einem Einschallwinkel von 45 Grad im halben Sprungabstand möglich ist.

(4) Die Ergebnisse müssen den in Abschnitt 12.3 festgelegten Anforderungen genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.2.2 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.2.2.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Es sind mechanischtechnologische und weitere Prüfungen nach Tabelle 9-2 durchzuführen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Tabelle 9-3 genügen und sind in Prüfprotokollen festzuhalten.

(3) Alle Proben sind im Werkstoffprüf- und Probenentnahmeplan maßstäblich darzustellen.

(4) Liegt bereits eine Verfahrensprüfung für die Arbeitspositionen Pa und PF vor, genügt eine Ergänzungsprüfung in Querposition mit reduziertem Prüfumfang nach Tabelle 9-2. Dies gilt nicht für Rundnähte in Zwangslage. Die Querschliffe sind nach Abschnitt 9.2.2.4 zu untersuchen. Mit Kerbschlagbiegeversuchen bei 0 °C und 33 °C ist nachzuweisen, dass der Temperaturbereich des Steilabfalls in PA- und PF-Position gegenüber den KV-T-Kurven der Verfahrensprüfung nicht wesentlich verschoben wird.

(5) In Abhängigkeit von der Nahtform (z.B. V- oder U-Naht nach DIN EN ISO 9692-1 oder DIN EN ISO 9692-2) und der Wanddicke, hat die Prüfung in einer Prüfschicht oder mehreren Prüfschichten nach Bild 9-2 zu erfolgen.

Bild 9-2: Prüfschichten bei verschiedenen Wanddicken und Nahtformen an Stumpfnähten aus ferritischen Stählen

O: oberflächennahe Prüfschicht
W: Prüfschicht, die die Wurzelschweißung erfasst
Z: zusätzliche Prüfschicht im Füllagenbereich

(6) Die Proben aus der Prüfschicht O sind möglichst nahe der Prüfstückoberfläche zu entnehmen. Bei einseitig geschweißten Nähten (z.B. Rohrleitungen s gleich oder kleiner als 30 mm) sind die Proben so zu entnehmen, dass die Wurzelschweißung bei der Prüfung erfasst wird.

(7) Werden bei einer Schweißnaht mehrere Schweißverfahren angewendet, so sind die Prüfschichten so zu legen, dass jedes Schweißverfahren in die Beurteilung einbezogen werden kann.

(8) Bei Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm sind die Proben (gegebenenfalls Integralproben) so zu entnehmen, dass jedes Schweißverfahren in die Beurteilung einbezogen wird.

9.2.2.2 Zugversuche aus der Schweißverbindung

Für die Zugproben ist ein möglichst großer Probenquerschnitt vorzusehen. Es sollen nach DIN 50125 der Probendurchmesser d₀ gleich oder größer als 8 mm und nach DIN EN 895 die Probendicke a gleich oder größer als 10 mm sein.

9.2.2.3 Biegeversuch

(1) Beim Biegeversuch an Prüfstücken mit Wanddicken größer als 30 mm ist die Seite mit der geringeren Nahtbreite auf die Druckseite zu legen.

(2) Bei Proben aus der Wurzelschicht soll die Zugseite der Proben nahe der Wurzel liegen.

(3) Bei Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm sind 4 Biegeproben zu prüfen, davon 2 als oberseitige und 2 als wurzelseitige Biegeproben. Je 2 Proben sind über die eine und über die andere Nahtseite auf Zug zu beanspruchen.

9.2.2.4 Metallographische Untersuchungen

Über die Prüfungen nach Tabelle 9-2 hinaus sind erweiterte metallographische Untersuchungen (Querschliffuntersuchungen oder Querschliffuntersuchungen in Verbindung mit Tangentialschliffuntersuchungen), soweit nach Anhang B vorgesehen, durchzuführen und auszuwerten.

9.2.2.5 Härteprüfung

Der Härteverlauf HV 5 über Grundwerkstoff-Schweißgut-Grundwerkstoff ist nach Bild 9-3 aufzunehmen. Für die Bewertung der Ergebnisse gilt Tabelle 9-3.

9.2.3 Geltungsbereich

9.2.3.1 Wanddicke

Die Wanddicke des Prüfstücks einer Verfahrensprüfung grenzt den Geltungsbereich dieser Verfahrensprüfung für Bauteilschweißungen anderer Wanddicken wie folgt ein:

1. Eine an einem Prüfstück mit einer Wanddicke s gleich oder kleiner als 100 mm abgelegte Verfahrensprüfung gilt
   aa) bei mehrlagig ausgeführten Lichtbogenschweißungen für den Wanddickenbereich von 0,75 · s bis 1,5 · s,
   ab) beim UP-Engspaltschweißen für den Wanddickenbereich von 0,5 · s bis 1,25 · s,
   ac) bei Sonderschweißverfahren für den Wanddickenbereich von 0,75 · s bis 1,25 · s.
2. Eine an einem Prüfstück mit einer Wanddicke s größer als 100 mm abgelegte Verfahrensprüfung für eine teil- oder vollmechanische Schweißung gilt für den Wanddickenbereich 0,5 · s bis 1,5 · s.
3. Eine an einem Prüfstück mit einer Wanddicke s größer als 100 mm abgelegte Verfahrensprüfung für eine Lichtbogen-Handschweißung gilt für einen mit dem Sachverständigen festzulegenden Wanddickenbereich.
4. Bei Prüfstücken mit Wanddicken größer als 300 mm und bei Prüfstücken für Bauteile mit Wanddicken größer als 450 mm ist der Geltungsbereich mit dem Sachverständigen festzulegen.

Bild 9-3: Härteprüfung am Querschliff von ferritischen Schweißverbindungen

9.2.3.2 Rohrdurchmesser

Der Rohrdurchmesser des Prüfstücks einer Verfahrensprüfung grenzt den Geltungsbereich dieser Verfahrensprüfung für Bauteilschweißungen anderer Rohrdurchmesser wie folgt ein. Eine an einem Prüfstück mit dem Rohrdurchmesser d durchgeführte Verfahrensprüfung gilt:

1. bei Handschweißungen mit
   aa) d gleich oder kleiner als 168,3 mm für Rohrdurchmesser 0,5 · d bis 2,0 · d,
   ab) d größer als 168,3 mm für alle Rohrdurchmesser gleich oder größer als 0,5 · d,
2. bei teil- oder vollmechanisierten Schweißungen mit
   ba) d gleich oder kleiner als 168,3 mm für Rohrdurchmesser 1,0 · d bis 2,0 · d,
   bb) d größer als 168,3 mm für alle Rohrdurchmesser gleich oder größer als 1,0 · d.

9.2.4 Simulierte Reparaturschweißung

(1) Reparaturschweißungen an Schweißverbindungen, die mit anderen Schweißverfahren als die Erstschweißung durchgeführt werden sollen, sind im Rahmen der Verfahrensprüfung zu simulieren.

(2) Für die simulierte Reparaturschweißung sind 50 % der Wanddicke so auszubessern, dass die Flanken der Reparaturstelle sowohl Schweißgut als auch Grundwerkstoff erfassen.

(3) Bei einseitig geschweißten Rohrrundnähten mit Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm ist eine simulierte Reparaturschweißung so auszuführen, dass bei der Reparatur die ganze Wanddicke erfasst wird.

(4) Für die mechanischtechnologischen und weiteren Prüfungen gilt Tabelle 9-2, für die zerstörungsfreien Prüfungen Abschnitt 12.3.

9.3 Stumpfnähte aus austenitischen Stählen

9.3.1 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12.5 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den dort festgelegten Anforderungen genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.3.2 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.3.2.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Es sind mechanischtechnologische und weitere Prüfungen nach Tabelle 9-5 durchzuführen.

(2) Für Wanddicken größer als 50 mm sind der Prüfumfang, die Prüfbereiche und die Anforderungen mit dem Sachverständigen festzulegen.

(3) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Tabelle 9-6 genügen und sind in Prüfprotokollen festzuhalten.

(4) Alle Proben sind im Werkstoffprüf- und Probenentnahmeplan maßstäblich darzustellen.

(5) Liegt bereits eine Verfahrensprüfung für die Arbeitspositionen Pa und PF vor, genügt eine Ergänzungsprüfung in Querposition mit folgendem Prüfumfang:

1. je eine Rundzugprobe in den geforderten Prüfschichten (Probenlage nach Skizze I in Bild 9-5),
2. je ein Satz Kerbschlagproben in den geforderten Prüfschichten (Probenlage nach Skizze II in Bild 9-5),
3. ein Mikroschliff im Übergang vom Schweißgut zum Grundwerkstoff.

(6) Die Prüfung hat in den Prüfschichten nach Bild 9-4 zu erfolgen.

(7) Die Proben aus der Prüfschicht O sind möglichst nahe der Prüfstückoberfläche zu entnehmen. Bei einseitig geschweißten Nähten (z.B. Rohrleitungen s gleich oder kleiner als 30 mm) sind die Proben so zu entnehmen, dass die Wurzelschweißung bei der Prüfung erfasst wird.

(8) Werden bei einer Schweißnaht mehrere Schweißverfahren angewendet, so sind die Prüfschichten so zu legen, dass jedes Schweißverfahren in die Beurteilung einbezogen werden kann.

(9) Bei Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm sind die Proben (gegebenenfalls Integralproben) so zu entnehmen, dass jedes Schweißverfahren in die Beurteilung einbezogen werden kann.

(10) Die Prüfungen müssen bei Raumtemperatur erfolgen.

Bild 9-4: Prüfschichten bei verschiedenen Wanddicken und Nahtformen an Stumpfnähten aus austenitischen Stählen

Prüfung nach Tabelle 9-5
O: oberflächennahe Prüfschicht
W: Prüfschicht, die die Wurzelschweißung erfasst

9.3.2.2 Zugversuch aus der Schweißverbindung

Für die Zugproben ist ein möglichst großer Probenquerschnitt vorzusehen. Es sollen nach DIN 50125 der Probendurchmesser d₀ gleich oder größer als 8 mm und nach DIN EN 895 die Probendicke a gleich oder größer als 10 mm sein.

9.3.2.3 Biegeversuch

(1) Beim Biegeversuch an Prüfstücken mit Wanddicken größer als 30 mm ist die Seite mit der geringeren Nahtbreite auf die Druckseite zu legen. Bei Proben aus der Wurzelschicht soll die Zugseite der Proben nahe der Wurzel liegen.

(2) Die Oberflächenbeschaffenheit des Prüfstücks muss den Verhältnissen des Bauteils entsprechen.

(3) Bei Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm sind 2 Biegeproben zu prüfen. Eine Probe ist über die eine und die zweite über die andere Nahtseite auf Zug zu beanspruchen.

9.3.2.4 Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit

Die Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit ist nur dann erforderlich, wenn der Nachweis aufgrund der durch das Medium gegebenen Bauteilbeanspruchung zu führen ist.

9.3.3 Geltungsbereich

9.3.3.1 Wanddicke

Die Wanddicke des Prüfstücks einer Verfahrensprüfung grenzt die Gültigkeit dieser Verfahrensprüfung für Bauteilschweißungen anderer Wanddicken wie folgt ein:

1. Eine an einem Prüfstück mit einer Wanddicke s abgelegte Prüfung gilt für den Wanddickenbereich einer Bauteilschweißung von 0,75 · s bis 1,5 · s.
2. Eine an einem Prüfstück mit einer Wanddicke s größer als 6 mm mit Stabelektrode abgelegte Verfahrensprüfung für mehrlagige Lichtbogen-Handschweißungen gilt auch für Wanddicken bis zu einer unteren Grenze von 0,5 · s.

9.3.3.2 Rohrdurchmesser

Der Rohrdurchmesser des Prüfstücks einer Verfahrensprüfung grenzt den Geltungsbereich dieser Verfahrensprüfung für Bauteilschweißungen anderer Rohrdurchmesser wie folgt ein:

Eine an einem Prüfstück mit dem Rohrdurchmesser d durchgeführte Verfahrensprüfung gilt:

1. bei Handschweißungen mit
   aa) d gleich oder kleiner als 168,3 mm für Rohrdurchmesser 0,5 · d bis 2,0 · d,
   ab) d größer als 168,3 mm für alle Rohrdurchmesser gleich oder größer als 0,5 · d,
2. bei teil- oder vollmechanisierten Schweißungen mit
   ba) d gleich oder kleiner als 168,3 mm für Rohrdurchmesser 1,0 · d bis 2,0 · d,
   bb) d größer als 168,3 mm für alle Rohrdurchmesser gleich oder größer als 1,0 · d.

9.3.4 Simulierte Reparaturschweißung

(1) Reparaturschweißungen an Schweißverbindungen, die mit anderen Schweißverfahren als die Erstschweißung durchgeführt werden sollen, sind im Rahmen der Verfahrensprüfung zu simulieren.

(2) Für die simulierte Reparaturschweißung sind 50 % der Wanddicke so auszubessern, dass die Flanken der Reparaturstelle sowohl Schweißgut als auch Grundwerkstoff erfassen.

(3) Bei einseitig geschweißten Rohrrundnähten mit Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm ist eine simulierte Reparaturschweißung so auszuführen, dass bei der Reparatur die ganze Wanddicke erfasst wird.

(4) Für die mechanischtechnologischen und weiteren Prüfungen gilt Tabelle 9-5. Für die zerstörungsfreien Prüfungen gelten die Festlegungen des Abschnitts 12.5.

(5) Zusätzlich sind folgende metallographischen Untersuchungen erforderlich:

1. ein Makroquerschliff im Übergang zum Reparaturschweißgut
2. ein Mikroquerschliff im Reparaturschweißgut,
3. ein Mikroquerschliff im Übergang vom Reparaturschweißgut zum Grundwerkstoff.

9.4 Schweißplattierungen aus austenitischen Stählen und Nickellegierungen

9.4.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Die Oberflächenbeschaffenheit des Prüfstücks vor dem Schweißplattieren muss mit derjenigen des vorgesehenen Bauteils vergleichbar sein.

(2) Vor Beginn des Schweißens ist die zu plattierende Oberfläche einer Oberflächenprüfung nach Abschnitt 12.8.1 zu unterziehen.

(3) Beim Schweißen ist sicherzustellen, dass eine Schrumpfbehinderung des Prüfstücks vorgesehen ist. Dies ist im Allgemeinen nur bei Wanddicken gleich oder kleiner als 100 mm erforderlich. Bei Wanddicken größer als 100 mm kann dies in Abhängigkeit vom angewendeten Schweißplattierungsverfahren ebenfalls erforderlich sein. Bei einer nachfolgenden Spannungsarmglühung muss diese Schrumpfbehinderung beibehalten werden.

(4) Die Einbrandtiefe ist durch geeignete Wahl der Schweißdaten so festzulegen, dass einerseits Bindefehler vermieden werden, andererseits jedoch keine zu hohe Aufmischung mit dem Grundwerkstoff auftritt (z.B. hinsichtlich des Unterschreitens des zulässigen Delta-Ferritgehalts bei austenitischer Schweißplattierung).

(5) Die Oberfläche der Schweißplattierung soll den Verhältnissen am Bauteil entsprechen. Die zerstörungsfreien Prüfungen nach den Abschnitten 12.8.2 und 12.8.3 müssen durchführbar sein.

(6) Bei Schweißplattierungen, in denen ein Schweißverfahren an ein anderes anschließt, ist jedes Verfahren für sich sowie der Übergangsbereich zwischen den Schweißverfahren einschließlich des Übergangs zwischen unterschiedlichen Bandbreiten (ausgenommen Prüfungen nach den Abschnitten 9.4.3.3 und 9.4.3.4) zu prüfen.

(7) Für Schweißplattierungen, die in Dickenrichtung auf Zug beansprucht werden, sind besondere Festlegungen mit dem Sachverständigen erforderlich.

(8) Die Prüfungen sind nach der simulierten Wärmebehandlung durchzuführen.

(9) Die Rissfreiheit der Wärmeeinflusszone ist bei den Prüfungen nach den Abschnitten 9.4.2, 9.4.3.2, 9.4.3.5.1 und 9.4.3.5.2 nachzuweisen (z.B. Unterplattierungsrisse).

9.4.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Es sind zerstörungsfreie Prüfungen am Prüfstück nach Abschnitt 12.8.2 und 12.8.3 durchzuführen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach den Abschnitten 12.8.2 und 12.8.3 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.4.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.4.3.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Es sind mechanischtechnologische und weiteren Prüfungen nach Tabelle 9-7 durchzuführen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Tabelle 9-6 genügen und sind in Prüfprotokollen festzuhalten.

Bild 9-5: Probenlagen

9.4.3.2 Biegeversuche

(1) Für Seitenbiegeproben quer und 15 Grad zur Schweißrichtung (nach Skizze 3 in Bild 9-6) gelten folgende Abmessungen:

1. Probendicke 10 mm
2. Probenbreite ca. 30 mm
3. Mindestlänge 200 mm
4. Biegedorndurchmesser 40 mm
5. Biegewinkel 180 Grad.

(2) Die Proben sind so zu entnehmen, dass ein möglichst großer Anteil der Übergangszone zweier Raupen der zuerst geschweißten Lage in der Zugzone liegt.

(3) Trennungen bei Biege- und Seitenbiegeproben nach dem Biegen müssen den Anforderungen nach Bild 9-7 genügen.

9.4.3.3 Chemische Analyse

(1) Die Prüfung der chemischen Zusammensetzung der Schweißplattierung ist in Abständen von 1 mm von der Oberfläche ausgehend über die gesamte Plattierungsdicke durchzuführen.

(2) Bei Plattierungsdicken größer als 8 mm ist ein Stufenabstand von 2 mm zulässig, wobei zu beachten ist, dass die zuerst geschweißte Lage erfasst wird. Unterhalb 2 mm Tiefe dient diese Prüfung der Gesamtbeurteilung.

(3) Jede dieser Schichten ist auf C, Si, Mn, Mo, Cr, Ni, Co, Stabilisierungselemente (Nickellegierungen zusätzlich auf Fe, Nb und Ti) zu prüfen; N₂, P, S sind nur bis 2 mm Tiefe zu bestimmen.

(4) Die chemische Zusammensetzung der oberen 2 mm der Schweißplattierung muss den Anforderungen an die Schweißplattierung des Bauteils genügen.

9.4.3.4 Prüfung auf Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion bei austenitischen Stählen

(1) Die Prüfung auf Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion ist gemäß den Anforderungen an das Bauteil und an die Werkstoffzusammensetzung der Schweißplattierung nach einem für austenitische Stähle geeigneten Verfahren durchzuführen (z.B. nach DIN EN ISO 3651-2 ohne Sensibilisierungsglühung).

Bild 9-6: Prüfungen an schweißplattierten Prüfstücken

(2) Die Proben nach DIN EN ISO 3651-2 mit der Abmessung 100 mm · 30 mm sind in einer Dicke von 2 mm an der endgültigen Oberfläche der Schweißplattierung herauszuarbeiten.

(3) Die Prüfung muss je zweimal an der Originaloberfläche und je zweimal an der Fläche in 2 mm Tiefe (Bild 9-6 Skizze 1) erfolgen.

9.4.3.5 Metallographische Untersuchungen

9.4.3.5.1 Makroschliff quer zur Schweißrichtung

(1) Über die gesamte Probenbreite ist ein Makroschliff quer zur Schweißrichtung anzufertigen und fotografisch festzuhalten.

(2) Das Gefüge der Schweißplattierung soll frei von Rissen sein, die makroskopisch bei einer Vergrößerung von 10:1 oder durch zerstörungsfreie Prüfungen feststellbar sind.

(3) Sollten vereinzelt Gefügeungänzen festgestellt werden, sind diese metallographisch auf ihre Ursachen und Vermeidbarkeit hin zu untersuchen. Nur wenn Anzahl und Erscheinungsform der Gefügeungänzen darauf hindeuten, dass diese auf ungeeignete Schweißzusätze oder falsche Schweißbedingungen zurückzuführen sind, ist die Verfahrensprüfung zurückzuweisen.

(4) Örtliche und vereinzelte Poren und Schlackeneinschlüsse sind zulässig. Für die Wärmeeinflusszone gilt als Bewertungsmaßstab die Rissfreiheit.

Bild 9-7: Beurteilung von Trennungen in Seitenbiegeproben nach Abschnitt 9.4.3.2 im gebogenen Zustand

9.4.3.5.2 Mikroschliff quer zur Schweißrichtung

(1) Von den Mikroschliffen der Übergangs- und Überlappungszonen innerhalb der Schweißplattierungen sowie der Wärmeeinflusszonen des Grundwerkstoffs sind Gefügeaufnahmen mit einer Vergrößerung von mindestens 100:1 herzustellen.

(2) Diese Aufnahmen sind in einer Übersichtsaufnahme oder einer Skizze nach Bild 9-8 festzuhalten.

9.4.3.5.3 Oberflächen-Parallelschliff

(1) Die Überlappungszonen unterschiedlicher Schweißverfahren für Nickelplattierungen sowie die Überlappungszonen von der Nickel- zur Austenitplattierung sind in Oberflächen-Parallelschliffen je Plattierungslage zu untersuchen.

(2) Im Oberflächen-Parallelschliff (Vergrößerung bis 10:1) erkennbare Werkstofftrennungen sind nur zulässig, wenn sie nach Anzahl und Lage eindeutig als nur vereinzelte Fehlerstellen erkannt werden. Nicht zulässig sind dagegen Fehlerstellen in Form zusammenhängender Felder.

9.4.3.5.4 Delta-Ferritgehalt bei austenitischen Stählen

(1) Der Delta-Ferritgehalt ist metallographisch am Querschliff zu bestimmen. Bei Mehrlagenschweißplattierungen ist jede Lage zu erfassen.

(2) Der Delta-Ferritgehalt im Schweißgut aus austenitischen Stählen soll ca. 4 % bis 10 % betragen. Ein zusammenhängendes Netzwerk ist nicht zulässig.

(3) Bei Einlagenplattierungen oder bei der 1. Lage von Mehrlagenplattierungen führen deltaferritarme Bereiche unter der Voraussetzung der Erfüllung der Anforderungen gemäß Abschnitt 9.4.3.5.1 nicht zur Beanstandung.

9.4.3.6 Härteprüfung

(1) Über die Plattierungsdicke einschließlich der Übergangszone ist die Härte (HV 5) zu prüfen (Bild 9-6 Skizze 2).

(2) Die Härte im ferritischen Grundwerkstoff soll 350 HV 5 nicht überschreiten. In den wärmebeeinflussten Zonen soll die Härte 350 HV 5 nicht überschreiten. Darüber hinaus gehende Härtespitzen in schmalen Zonen bedürfen einer zusätzlichen Überprüfung. Hierbei darf 350 HV 10 nicht überschritten werden.

9.4.4 Geltungsbereich

9.4.4.1 Lagenzahl

Ein- und Mehrlagenschweißplattierungen sind als getrennte Schweißverfahren anzusehen. Hinsichtlich der Begrenzung des Geltungsbereichs der Verfahrensprüfung durch die Lagenzahl gilt:

9.4.4.2 Wanddicke

(1) Bei einer Wanddicke des Prüfstücks kleiner als 100 mm gilt die Verfahrensprüfung für den Bereich zwischen der Dicke des Prüfstücks und 100 mm.

(2) Die Mindestdicke des Prüfstücks bei Verfahrensprüfungen für Bauteile mit einer Wanddicke gleich oder größer als 100 mm beträgt 100 mm.

9.4.4.3 Arbeitspositionen

(1) Die bei der Verfahrensprüfung gewählte Arbeitsposition gilt für Bauteilschweißungen gleicher Arbeitspositionen.

(2) Liegen Verfahrensprüfungen in den Arbeitspositionen Pa und PC oder PE und PC vor, so sind damit alle jeweiligen Zwischenpositionen am Bauteil eingeschlossen.

9.4.4.4 Erweiterung des Geltungsbereichs

(1) Weichen die Verhältnisse am Bauteil (z.B. sphärische Flächen mit starken Krümmungen, kleiner Innendurchmesser) wesentlich von den Verhältnissen bei der Verfahrensprüfung ab, ist zur Erweiterung des Geltungsbereichs eine Ergänzungsprüfung durchzuführen.

(2) Der Umfang dieser Ergänzungsprüfung ist im Einvernehmen mit dem Sachverständigen festzulegen.

9.4.5 Simulierte Reparaturschweißung

(1) Ist im Rahmen der Verfahrensprüfung eine simulierte Reparaturschweißung vorgesehen, so soll diese einer Reparaturschweißung an der Schweißplattierung des Bauteils vergleichbar durchgeführt werden.

(2) Prüfungen im Bereich einer simulierten Reparaturschweißung sind gemäß den nachfolgenden Abschnitten durchzuführen:

1. Oberflächenprüfung mit dem Eindringverfahren nach Abschnitt 12.8.2,
2. Ultraschallprüfung nach Abschnitt 12.8.3,
3. Makroschliff quer zur Schweißrichtung nach Abschnitt 9.4.3.5.1,
4. Mikroschliff quer zur Schweißrichtung nach Abschnitt 9.4.3.5.2,
5. Härteverlauf (HV 5) im Übergangsbereich nach Abschnitt 9.4.3.6,
6. 2 Seitenbiegeproben quer zur Schweißrichtung nach Abschnitt 9.4.3.2. Die Proben sind dem Prüfstück so zu entnehmen, dass der reparierte Bereich in der Mitte der Proben liegt.
7. IK-Prüfung bei Plattierungen aus austenitischen Stählen nach Abschnitt 9.4.3.4 Absatz 3.

9.5 Besondere ferritische Schweißungen

9.5.1 DHV-Nähte (K-Nähte)

9.5.1.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für DHV-Nähte - auch für solche an nichttragenden Anschweißteilen aus ferritischen Stählen - ist eine Verfahrensprüfung an einem Prüfstück mit DHV-Naht auszuführen.

(2) Das Prüfstück ist so auszuführen, dass alle nach Abschnitt 9.2 geforderten Proben sowie die zusätzlichen nach Abschnitt 9.5.1.3 geforderten Proben entnommen werden können.

(3) Liegt eine Verfahrensprüfung für Stumpfnähte aus ferritischen Stählen nach Abschnitt 9.2 mit durch die Arbeitsposition nach Tabelle 9-4 bestimmten Geltungsbereich vor, genügt die Durchführung von Ergänzungsprüfungen nach den Abschnitten 9.5.1.2 und 9.5.1.3.

(4) Als Anforderung an die Prüfungen gelten die Festlegungen des Abschnitts 9.2.

(5) Für Bauteilwanddicken s₂ gleich oder größer als 70 mm ist das Prüfstück gemäß Bild 9-9 Skizze 1 auszuführen.

(6) Für Wanddicken s₂ kleiner als 70 mm ist das Prüfstück nach Bild 9-9 Skizze 2 auszuführen.

(7) Es dürfen nichtproportionale Proben entnommen werden.

(8) Bei der Beurteilung eines eventuellen Ausfallens der Proben sind die Grundwerkstoffwerte zu berücksichtigen.

9.5.1.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12.3 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.3 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

Bild 9-8: Lage der Übersichtsaufnahmen bei metallographischen Untersuchungen von Schweißplattierungen

Bild 9-9: Beispiele für Prüfstückausführungen und Probenlagen bei DHV- und Stutzennähten sowie bei Stumpfnähten mit Zwischenlagen aus kohlenstoffarmem Schweißzusatz

9.5.1.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfung

9.5.1.3.1 Flachzugversuch

(1) Eine Flachzugprobe nach DIN EN 895 ist bei Raumtemperatur zu prüfen.

(2) Hierbei muss der Wurzelbereich in der Mitte der Probe liegen (siehe Bild 9-9 Skizzen 2 und 3). Zu bestimmen ist die Zugfestigkeit R_m.

(3) Die Bruchlage ist festzustellen.

9.5.1.3.2 Kerbschlagbiegeversuch

(1) Ein Satz Kerbschlagproben ist bei 0 °C und 33 °C nach DIN EN 10045-1 an Charpy-V-Proben zu prüfen.

(2) Der Kerb ist nach Bild 9-9 Skizze 4 in die Wärmeeinflusszone 0,5 mm ± 0,3 mm neben der Schmelzlinie in den Grundwerkstoff zu legen.

9.5.1.3.3 Ersatzprüfungen

(1) Für Wanddicken s₁, die das Ausarbeiten der für die mechanischtechnologischen Prüfungen vorgesehenen Proben nicht zulassen, entfallen die in den Abschnitten 9.5.1.3.1 und 9.5.1.3.2 aufgeführten Prüfungen.

(2) Ersatzweise sind die Härteverläufe HV 5 über Grundwerkstoff / Schweißgut / Grundwerkstoff in den Prüfschichten O und W sowie über die ganze Schweißnahthöhe in Schweißgutmitte aufzunehmen. Für die Bewertung der Ergebnisse gilt Tabelle 9-3.

9.5.1.3.4 Metallographische Untersuchungen

(1) Die Anforderungen nach Tabelle 9-3 sind zu erfüllen.

(2) Ein Makroschliff ist über den gesamten Querschnitt der Schweißnaht durchzuführen.

(3) Je ein Mikroschliff ist vom Wurzelbereich und von zwei weiteren Stellen, deren Lage nach der Auswertung des Makroschliffs festzulegen sind, durchzuführen.

(4) Darüber hinaus sind erweiterte metallographische Untersuchungen (Querschliffuntersuchungen oder Querschliffuntersuchungen in Verbindung mit Tangentialschliffuntersuchungen), soweit nach Anhang B vorgesehen, durchzuführen und auszuwerten.

9.5.1.4 Geltungsbereich

9.5.1.4.1 Wanddicke

(1) Die Verfahrensprüfung gilt für Wanddicken an Anschweißteilen von 0,5 · s₁bis 2 · s₁(siehe Bild 9-9 Skizze 1).

(2) Für die Wanddicke des Bauteils s₂ entfällt eine obere Begrenzung, wenn s₂gleich oder größer als s₁ ist.

9.5.1.4.2 Arbeitspositionen

Für den Geltungsbereich der Arbeitspositionen gilt Tabelle 9-4. Hierbei entfällt in der Tabelle die Fußnote zur Position "quer".

9.5.2 Stutzeneinschweißung

9.5.2.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für Stutzeneinschweißungen an ferritischen Stählen ist eine Verfahrensprüfung an einem Prüfstück durchzuführen.

(2) Das Prüfstück ist so auszuführen, dass alle nach Abschnitt 9.2 geforderten Proben sowie die zusätzlichen nach den Abschnitten 9.5.2.3.1 und 9.5.2.3.2 geforderten Proben entnommen werden können. Diese schließen dann auch Längs- und Rundnahtschweißverbindungen nach Abschnitt 9.2 im entsprechenden Wanddickenbereich ein.

(3) Liegt eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.2 für Stumpfnähte aus ferritischen Stählen mit dem entsprechenden Geltungsbereich für die Wanddicke - bezogen auf die mittlere Nahthöhe der Stutzeneinschweißung - vor, genügt die Durchführung von Ergänzungsprüfungen nach den Abschnitten 9.5.2.2 und 9.5.2.3.

(4) Für die Anforderungen an die Prüfungen gelten die Festlegungen des Abschnitts 9.2.

(5) Am Prüfstück darf anstelle einer Sattelkurve ein Stutzen in eine schrägliegende Platte eingeschweißt werden. Hierbei muss die Schräge der Platte dem maximalen Sattelkurvenwinkel nach Bild 9-9 Skizze 6 entsprechen. Der Stutzen darf auch durch eine Ronde mit entsprechender Schweißbehinderung simuliert werden.

(6) Die unter Abschnitt 9.5.2.3 aufgeführten Prüfungen sind in der 3- und 9-Uhr-Position der Sattelkurve durchzuführen (siehe Bild 9-9 Skizze 6).

9.5.2.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12.3 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.3 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.5.2.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.5.2.3.1 Zugversuch

(1) Ein Zugversuch nach DIN EN 10002-1 (Probenform: nach DIN 50125) ist quer zur Naht bei Raumtemperatur durchzuführen.

(2) Zu bestimmen ist die Zugfestigkeit R_m.

(3) Falls aus geometrischen Gründen erforderlich, darf die Probe verlängert oder es dürfen nichtproportionale Proben verwendet werden.

9.5.2.3.2 Kerbschlagbiegeversuch

(1) Ein Satz Kerbschlagproben ist bei 0 °C und 33 °C nach DIN EN 10045-1 an Charpy-V-Proben zu prüfen.

(2) Der Kerb ist in die stutzenseitige Wärmeeinflusszone 0,5 mm ± 0,3 mm neben der Schmelzlinie in den Grundwerkstoff zu legen.

9.5.2.3.3 Ersatzprüfungen

(1) Bei Durchmessern gleich oder kleiner als DN 50 entfallen die in den Abschnitten 9.5.2.3.1 und 9.5.2.3.2 aufgeführten mechanischtechnologischen Prüfungen.

(2) Ersatzweise sind die Härteverläufe HV 5 über Grundwerkstoff / Schweißgut / Grundwerkstoff in den Prüfschichten O und W sowie über die ganze Schweißnahthöhe in Schweißgutmitte aufzunehmen. Für die Bewertung der Ergebnisse gilt Tabelle 9-3.

9.5.2.3.4 Metallographische Untersuchungen

(1) Die Anforderungen nach Tabelle 9-3 sind zu erfüllen.

(2) Ein Makroschliff ist über den gesamten Querschnitt der Schweißnaht durchzuführen.

(3) Je ein Mikroschliff ist vom Wurzelbereich und von zwei weiteren Stellen durchzuführen, deren Lage nach der Auswertung des Makroschliffs festzulegen sind.

(4) Darüber hinaus sind erweiterte metallographische Untersuchungen (Querschliffuntersuchungen oder Querschliffuntersuchungen in Verbindung mit Tangentialschliffuntersuchungen), soweit nach Anhang B vorgesehen, durchzuführen und auszuwerten.

9.5.2.4 Geltungsbereich

9.5.2.4.1 Kleinster vorgesehener Durchmesser der Schweißnaht

Der Geltungsbereich der Verfahrensprüfung wird begrenzt auf einen Schweißnahtdurchmesser gleich oder größer als der 0,5fache Durchmesser des kleinsten Durchmessers der Schweißnaht des Prüfstücks. Eine obere Begrenzung entfällt.

9.5.2.4.2 Art der Stutzeneinschweißung

Eine Verfahrensprüfung für eine der nachfolgend aufgeführten Ausführungen gilt auch für die jeweils nachfolgenden (siehe Bild 9-10)

1. durchgesteckter Stutzen,
2. angesenkter Stutzen,
3. aufgesetzter Stutzen,
4. eingesetzter Stutzen oder
5. gepufferter Stutzen.

9.5.2.4.3 Arbeitspositionen

Für den Geltungsbereich der Arbeitspositionen gilt Tabelle 9-4. Hierbei entfällt in der Tabelle die Fußnote zur Position "quer".

9.5.3 Formgebende Schweißungen

9.5.3.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Dieser Abschnitt regelt formgebende Schweißungen an Erzeugnisformen und Bauteilen im Zuge der Fertigung. Werden ganze Bauteile durch Formschmelzen oder Formschweißen hergestellt, so gelten die Festlegungen von KTA 3201.1 Abschnitt 30.

(2) Für formgebende Schweißungen sind Verfahrensprüfungen in Abhängigkeit von der Beanspruchung wie in Absatz 3 angegeben durchzuführen. Hierfür sind Prüfstücke unter Beachtung von Absatz 5 herzustellen.

Bild 9-10: Beispiele für Ausführungsformen verschiedener Stutzenarten nach Abschnitt 9.5.2.4.2

(3) Der Umfang der Verfahrensprüfungen richtet sich nach der jeweiligen Beanspruchung gemäß Tabelle 9-8:

(4) Eine Verfahrensprüfung für die Beanspruchungsart nach Absatz 3 schließt die Fälle B und C ein. Eine Verfahrensprüfung für die Beanspruchungsart nach Absatz 3 Fall B schließt Fall C ein.

(5) Liegt keine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.2 vor, so sind die Prüfungen gemäß Tabelle 9-8 Spalte a für die verschiedenen Beanspruchungsfälle an einem Prüfstück nach Bild 9-11 durchzuführen.

(6) Liegt eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.2 vor, so gelten die Prüfungen im reinen Schweißgut durch diese Verfahrensprüfungen als nachgewiesen. Die Prüfungen sind gemäß Tabelle 9-8 Spalte b an einem Prüfstück nach Bild 9-12 durchzuführen.

(7) Die Oberflächenbeschaffenheit des Prüfstücks vor der Auftragschweißung muss derjenigen des vorgesehenen Bauteils vergleichbar sein.

Bild 9-11: Probenlagen (schematisch) für formgebende Schweißungen nach Abschnitt 9.5.3.1 Absatz 5

SFR: Schweißfortschrittsrichtung
SB: Seitenbiegeproben
K: Kerbschlagproben (Charpy-V)
Z: Zugproben
P: Fallgewichtsproben

Bild 9-12: Probenlagen (schematisch) für formgebende Schweißungen nach Abschnitt 9.5.3.1 Absatz 6

SFR: Schweißfortschrittsrichtung
SB: Seitenbiegeproben
K: Kerbschlagproben (Charpy-V)
Z: Zugproben
P: Fallgewichtsproben (entfallen bei formgebundener WIG-Schweißung)
A: Analyse
G: Gefüge

(8) Vor Beginn des Schweißens ist die Oberfläche, die eine Auftragschweißung erhalten soll, einer Oberflächenprüfung nach Abschnitt 12.7.1 zu unterziehen.

(9) Beim Schweißen ist sicherzustellen, dass eine Schrumpfbehinderung des Prüfstücks vorgesehen wurde. Diese Schrumpfbehinderung ist im Allgemeinen nur bei Wanddicken gleich oder kleiner als 100 mm erforderlich. Bei einer nachfolgenden Spannungsarmglühung muss diese Schrumpfbehinderung beibehalten werden.

(10) Die Oberflächen der Auftragschweißung müssen so beschaffen sein, dass die zerstörungsfreien Prüfungen nach den Abschnitten 12.7.2 und 12.7.3 durchführbar sind.

(11) Die Dicke der ferritischen Auftragschweißung soll mindestens gleich der am Bauteil vorgesehenen sein und muss die Schweißguterprobung ermöglichen.

9.5.3.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Es sind zerstörungsfreie Prüfungen nach den Anforderungen der Abschnitte 12.7.2 und 12.7.3 durchzuführen, wobei zu prüfen ist:

1. bei der Oberflächenprüfung die gesamte Oberfläche der Auftragschweißung einschließlich Wärmeeinflusszone mittels Magnetpulververfahren,
2. bei der Ultraschallprüfung die Auftragschweißung einschließlich der Wärmeeinflusszone.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach den Abschnitten 12.7.2 und 12.7.3.5 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.5.3.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

(1) Für den Prüfumfang gilt Tabelle 9-8.

(2) Für die Anforderungen gilt Tabelle 9-3.

(3) Die für die Erprobungsrichtungen quer und tangential spezifizierten Anforderungen sind für die Wärmeeinflusszone und den unbeeinflussten Grundwerkstoff einzuhalten.

9.6 Besondere Schweißungen an austenitischen Stählen

9.6.1 Stutzeneinschweißungen und DHV-Nähte (K-Nähte)

9.6.1.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für DHV-Nähte und Stutzeneinschweißungen sind Verfahrensprüfungen an Prüfstücken auszuführen.

(2) Liegt keine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.3 vor, so ist unter Simulierung der Bauteilverhältnisse ein Prüfstück so zu schweißen, dass alle Proben nach Abschnitt 9.3.2 entnommen werden können.

(3) Liegt eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.3 vor, genügt die Durchführung einer ergänzenden Prüfung nach Abschnitt 9.6.1.3 Absatz 2 unter Simulierung der Bauteilverhältnisse.

9.6.1.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen gemäß Abschnitt 12.5 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach den Abschnitten 12.5.4 und 12.5.5.3 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.6.1.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfung

(1) Liegt keine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.3 vor, so gelten:

1. für den Prüfumfang die Festlegungen in Tabelle 9-5,
2. für die Anforderungen Tabelle 9-6,
3. für DHV-Nähte mit Wanddicken s₁nach Bild 9-9, die das Ausarbeiten der Proben für die mechanischtechnologischen Prüfungen nicht zulassen und für Stutzen gleich oder kleiner als DN 50 dürfen die mechanischtechnologischen Prüfungen entfallen,
4. ersatzweise für nach Aufzählung c entfallende Prüfungen sind die Härteverläufe HV 5 über Grundwerkstoff / Schweißgut / Grundwerkstoff in den Prüfschichten O und W, sowie über die ganze Schweißnahthöhe in Schweißgutmitte aufzunehmen.

(2) Liegt eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.3 vor, so genügt die Herstellung eines Makroschliffs und eines Mikroschliffs quer zur Naht, für die die Anforderungen nach Tabelle 9-6 gelten.

9.6.2 Tragende Kehlnähte

9.6.2.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für tragende Kehlnähte (siehe auch Abschnitt 5.1, z.B. Heizrohreinschweißungen) ist eine Verfahrensprüfung erforderlich, welche den Hersteller zur Ausführung von Stumpfnähten oder Schweißplattierungen qualifiziert. Die hierbei eingesetzten Schweißverfahren müssen dem Schweißen von tragenden Kehlnähten am Bauteil entsprechen.

(2) Zusätzlich zu den Verfahrensprüfungen nach Abschnitt 9.3 oder 9.4 sind Ergänzungsprüfungen nach Abschnitt 9.6.2.2 und 9.6.2.3 unter Simulierung der Bauteilverhältnisse durchzuführen.

9.6.2.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind einer Oberflächenprüfung nach Abschnitt 12.5.4 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.5.4 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.6.2.3 Metallographische Untersuchungen

(1) Es ist ein Mikroschliff sowie ein Makroschliff quer zur Naht anzufertigen.

(2) Für die Anforderungen gelten die Festlegungen nach Tabelle 9-6.

(3) Ein eventueller Spaltendauslauf (siehe z.B. Bild 9-13) darf bei einlagigen Schweißungen nicht mehr als 20 % des Nahtquerschnitts, maximal 0,2 mm und bei mehrlagigen Schweißungen maximal 0,4 mm, betragen.

Bild 9-13: Rohreinschweißung in Rohrboden

9.6.3 Dichtschweißung gegen die Schweißplattierung

9.6.3.1 Allgemeine Anforderungen

Für Dichtschweißung gegen die Schweißplattierung (z.B. bei Steuerstab- und Instrumentierungsstutzen, Hülsen in den Hauptkühlmittelpumpen für Schraubenlöcher, Stopfen im Reaktordruckbehälter, Schweißlippendichtungen und Messrohren) ist eine Verfahrensprüfung unter Simulierung der Bauteilverhältnisse durchzuführen.

9.6.3.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind einer Oberflächenprüfung nach dem Eindringverfahren gemäß Abschnitt 12.4 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.4 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.6.3.3 Metallographische Untersuchungen

(1) Es ist ein Makroschliff über den gesamten Querschnitt der Dichtschweißung entsprechend den Anforderungen nach Tabelle 9-6 durchzuführen.

(2) Es ist ein Mikroschliff, dessen Lage nach der Auswertung des Makroschliffs festzulegen ist, entsprechend den Anforderungen nach Tabelle 9-6 durchzuführen.

(3) Ein eventueller Spaltendauslauf (siehe z.B. Bild 9-13) darf bei einlagigen Schweißungen nicht mehr als 20 % des Nahtquerschnitts, maximal 0,2 mm und bei mehrlagigen Schweißungen maximal 0,4 mm, betragen.

9.6.4 Formgebende Schweißungen

(1) Formgebende Schweißungen auf austenitische Grundwerkstoffe sind nur zulässig, wenn eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.3 durchgeführt wurde.

(2) Formgebende Schweißungen auf austenitische oder nickellegierte Plattierungen (z.B. Stegschweißung am Dampferzeugerrohrboden) sind nur zulässig, wenn eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.4 durchgeführt wurde.

9.6.5 Anschweißteile, die nicht am Bauteil verbleiben

Für Anschweißteile, die nicht am Bauteil verbleiben, ist keine Verfahrensprüfung erforderlich.

9.7 Verbindungsschweißungen zwischen ferritischen und austenitischen Stählen

9.7.1 Stumpfnähte zwischen Rohren aus ferritischen Stählen und Rohren aus austenitischen Stählen nach Bild 9-14

9.7.1.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für die Verbindungsschweißung ist das Prüfstück der Verfahrensprüfung so zu bemessen, dass alle nach Abschnitt 9.7.1.2 und 9.7.1.3 aufgeführten Prüfungen durchgeführt werden können. Die Prüfungen sind im Endzustand der Verbindungsnaht in den Prüfbereichen nach Bild 9-15 durchzuführen.

(2) Die Prüfung hat in den Prüfschichten nach Bild 9-4 zu erfolgen.

(3) Die Proben aus der Prüfschicht O sind möglichst nahe der Prüfstückoberfläche zu entnehmen. Bei einseitig geschweißten Nähten (z.B. Rohrleitungen s gleich oder kleiner als 30 mm) sind die Proben so zu entnehmen, dass die Wurzelschweißung bei der Prüfung erfasst wird.

(4) Für die Prüfung der Wärmeeinflusszone auf der ferritischen Seite gelten die Festlegungen für ferritische Werkstoffe. Für die Prüfungen

1. im Schweißgut,
2. im Schweißgut der Pufferung,
3. in den Wärmeeinflusszonen auf der austenitischen Seite und in der Pufferung

gelten die Festlegungen für austenitische Werkstoffe.

(5) Ergänzend hierzu sind

1. eine Härteprüfung im Bereich der Aufmischzone zwischen dem ferritischen Werkstoff und dem austenitischen Schweißgut oder dem Nickel-Schweißgut und
2. eine Biegeprüfung (Seitenbiegeprobe) durchzuführen.

(6) Werden bei einer Schweißnaht mehrere Schweißverfahren angewendet, so sind die Prüfschichten so zu legen, dass jedes Schweißverfahren in die Beurteilung einbezogen werden kann.

(7) Bei Wanddicken gleich oder kleiner als 30 mm sind die Proben (gegebenenfalls Integralproben) so zu entnehmen, dass jedes Schweißverfahren in die Beurteilung einbezogen wird.

Bild 9-14: Beispiele für Stumpfnähte zwischen ferritischen und plattierten ferritischen Rohren mit Rohren aus austenitischen Stählen

Bild 9-15: Prüfbereiche für Verbindungsschweißungen zwischen ferritischen und austenitischen Stählen

9.7.1.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12.6 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.6 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.7.1.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.7.1.3.1 Zugversuch

(1) Je ein Zugversuch (Probenform: DIN 50125) ist quer zur Naht bei Raumtemperatur nach DIN EN 895 und bei 350 °C nach DIN EN 10002-5 durchzuführen.

(2) Zu bestimmen sind die Zugfestigkeit R_mund die Bruchlage.

(3) Die Anforderungen an die Prüfung gemäß den Festlegungen für austenitische Stähle sind nach KTA 3201.1 einzuhalten.

9.7.1.3.2 Kerbschlagbiegeversuch

Ein Satz Kerbschlagproben nach DIN EN 10045-1 ist an Charpy-V-Proben mit Kerb in der Wärmeeinflusszone 0,5 mm ± 0,3 mm neben der Schmelzlinie im ferritischen Grundwerkstoff zu prüfen. Anforderung: 68 J bei 33 °C.

9.7.1.3.3 Seitenbiegeversuch

(1) Es sind je Schweißnaht zwei Seitenbiegeproben gemäß Bild 9-16 zu prüfen.

(2) Die Anforderungen gemäß Tabelle 9-3 (ohne Ermittlung der Biegedehnung) sind einzuhalten.

Bild 9-16: Proben- und Versuchsgeometrie des Seitenbiegeversuchs an Verbindungsschweißungen zwischen ferritischen und austenitischen Stählen

9.7.1.3.4 Metallographische Untersuchungen

Es sind metallographische Untersuchungen, die den Anforderungen nach Tabelle 9-3 genügen, vorzunehmen:

1. Ein Makroschliff ist über den gesamten Querschnitt der Schweißverbindung durchzuführen.
2. Ein Mikroschliff, dessen Lage nach der Auswertung des Makroschliffs festzulegen ist, ist durchzuführen.

9.7.1.3.5 Härteprüfung

Eine Härteprüfung HV 5 ist am Makroschliff vorzunehmen, wobei der Übergang Austenit / Nickellegierung / Ferrit nach Bild 9-3 zu prüfen ist.

9.7.1.3.6 Prüfung auf Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion

Für die Prüfung auf IK-Beständigkeit bei austenitischen Stählen gilt Abschnitt 9.4.3.4.

9.7.1.4 Geltungsbereich

Es gelten die Festlegungen des Abschnitts 9.2.3.

9.7.2 Stumpfnähte mit Zwischenlagen aus kohlenstoffarmem Schweißzusatz

9.7.2.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für die Verbindungsnähte ist das Prüfstück der Verfahrensprüfung nach Bild 9-9 Skizze 5 so auszuführen, dass alle Proben nach Abschnitt 9.2 und 9.7.2.3 entnommen werden können.

(2) Liegt eine Verfahrensprüfung nach Abschnitt 9.2 für den Geltungsbereich der ferritischen Schweißung vor, genügt die Durchführung der Prüfungen nach den Anforderungen der Abschnitte 9.7.2.2 und 9.7.2.3.

9.7.2.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Die Prüfstücke sind zerstörungsfreien Prüfungen nach Abschnitt 12.3 zu unterziehen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.3 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.7.2.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.7.2.3.1 Seitenbiegeversuch

(1) Zwei Seitenbiegeproben quer zur Schweißrichtung sind so zu entnehmen, dass Wurzel- und Zwischenlagenbereich erfasst werden (Bild 9-9, Skizze 5).

(2) Die Prüfung hat nach Abschnitt 9.4.3.2. zu erfolgen.

(3) Die Beurteilung hat sinngemäß nach Bild 9-7 zu erfolgen.

9.7.2.3.2 Metallographische Untersuchungen

Es sind nachfolgende metallographische Untersuchungen durchzuführen, wobei die Anforderungen nach Tabelle 9-3 einzuhalten sind:

1. Ein Makroschliff ist über den Wurzelbereich der Schweißnaht durchzuführen.
2. Ein Mikroschliff, dessen Lage nach der Auswertung des Makroschliffs festzulegen ist, ist durchzuführen.

9.7.2.4 Geltungsbereich

Es gelten die Festlegungen des Abschnitts 9.2.3.

9.8 Panzerungen

9.8.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Die Oberflächenbeschaffenheit des Prüfstücks vor dem Panzern muss derjenigen des vorgegebenen Bauteils vergleichbar sein. Es werden Prüfstückabmessungen gemäß den Bildern 9-17 und 9-18 empfohlen.

(2) Vor Beginn des Schweißens ist die Oberfläche einer Oberflächenprüfung gemäß Abschnitt 12.9.1 zu unterziehen.

(3) Beim Panzern von Blechen oder Platten ist eine Schrumpfbehinderung des Prüfstücks vorzusehen.

(4) Ist nach dem Schweißen das Prüfstück gemäß Abschnitt 7.2 wärmezubehandeln, so ist die vorgesehene Schrumpfbehinderung beizubehalten.

(5) Ist eine Pufferung vorgesehen, so ist diese in eine ausgearbeitete Vertiefung des Probenstücks zu schweißen und vor dem Auftragen der Panzerungen auf die Oberfläche des Probestücks abzuarbeiten (siehe auch Bilder 9-17 und 9-18) und nach Abschnitt 12.9.2 einer Oberflächenprüfung zu unterziehen.

(6) Vor Durchführung der Prüfungen ist die Oberfläche der letzten Lage durch mechanische Bearbeitung einzuebnen. Die Oberfläche muss den Anforderungen nach Abschnitt 12.2.3 genügen.

Bild 9-17: Empfohlene Prüfstückabmessungen für Probeschweißung auf Blechen oder Platten

Bild 9-18: Panzerungen an Rohren

9.8.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) Es sind zerstörungsfreie Prüfungen nach Abschnitt 12.9 durchzuführen.

(2) Die Ergebnisse müssen den Anforderungen nach Abschnitt 12.9 genügen und sind in Prüfberichten festzuhalten.

9.8.3 Mechanischtechnologische und weitere Prüfungen

9.8.3.1 Biegeversuch

(1) Es sind zu prüfen:

1. Zwei Seitenbiegeproben mit Probenform und Versuchsgeometrie nach Bild 9-19.
2. Zwei Biegeproben mit Probenform und Versuchsgeometrie nach Bild 9-20. Bei Panzerungen, deren Härte größer als die des Grundwerkstoffs ist, sind diese auf eine Dicke von 0,5 mm bis 0,3 mm abzuarbeiten.

Bild 9-19: Proben- und Versuchsgeometrie des Seitenbiegeversuchs in Anlehnung an DIN EN 910

Proben- und Versuchsgeometrie des Seitenbiegeversuchs in Anlehnung an DIN EN 910.
Abrunden der Kanten gemäß DIN EN 910.

Bild 9-20: Proben- und Versuchsgeometrie des Biegeversuchs in Anlehnung an DIN EN 910

Proben- und Versuchsgeometrie des Biegeversuchs in Anlehnung an DIN EN 910.
Abrundung der Kanten auf der Zugzone der Proben nach DIN EN 910.

(2) Hiermit ist nachzuweisen, dass

1. die Bindung zwischen Panzerung und gegebenenfalls Pufferung mit dem Grundwerkstoff,
2. der Einfluss der Schweißung auf den Grundwerkstoff,
3. das Verhalten der Panzerung bei Verformung den Anforderungen genügt.

(3) Vor der Durchführung des Biegeversuchs an Hartpanzerungen wird empfohlen, in der Panzerung Risse in definierten Abständen einzubringen. Die Probe kann hierfür nach Bild 9-21 mit eingeschliffenen Rillen versehen werden. Die Risse werden in einer Vorrichtung durch abschnittsweises langsames Anbiegen erzeugt.

(4) Bei Panzerungen, deren Härte kleiner als die des Grundwerkstoffs ist, sind die Prüfoberflächen kerbfrei zu bearbeiten.

(5) Die Probe ist um 180 Grad oder bis zum Bruch zu biegen. Dabei dürfen keine großflächigen Abplatzungen der Hartauftragschicht auftreten, die auf Bindefehler zurückzuführen sind. Biegewinkel unter 90 Grad erfordern weitere Untersuchungen wie:

1. Beurteilung der Bruchfläche,
2. Biegeversuch mit abgearbeiteter Panzerung/Pufferung,
3. Biegeversuch an unbeeinflusstem Trägerwerkstoff aus dem Prüfstück (Vergleichsprüfung),
4. Zähigkeitsprüfung (Kerbschlagbiegeversuch).

Bild 9-21: Vorbereitung der Biegeproben für Panzerungen

9.8.3.2 Metallographische Untersuchung quer zur Schweißfortschrittsrichtung

(1) Es sind metallographische Untersuchungen mit nachfolgenden Anforderungen durchzuführen:

1. Ein Makroschliff mit Übersichtsaufnahme. Die Dicke der Panzerung ist zu protokollieren.
   Schlauchporen, welche bis zum Grundwerkstoff oder bis zur Pufferung durchgehen und systematisch auftretende Fehler (z.B. Poren, Bindefehler) sind nicht zulässig. Vereinzelt auftretende Poren und vereinzelte Bindefehler sind zulässig, soweit die zerstörungsfreie Prüfung keine nicht zulässige Ausdehnung nachweist.
   Risse in der Pufferung und im Grundwerkstoff sind nicht zulässig. Risse in der Panzerung sind nur bei Hartpanzerungen und nur dann zulässig, wenn sie vereinzelt auftreten und nicht bis zum Grundwerkstoff oder zu der Pufferung durchgehen. Dies ist durch zusätzliche Schliffe nachzuweisen.
2. Ein Mikroschliff mit Aufnahme in geeigneter Vergrößerung (vorzugsweise 100:1) mit Erfassung
   ba) des Grundwerkstoffs,
   bb) der Übergänge Panzerung / Grundwerkstoff und Pufferung / Grundwerkstoff. Mikrorisse in der Wärmeeinflusszone der Pufferung oder des Grundwerkstoffs sind nicht zulässig. Vereinzelt in der Panzerung auftretende Mikrorisse sind zulässig. In Zweifelsfällen sind zusätzliche Schliffe zu untersuchen, um nachzuweisen, dass es sich nicht um systematisch auftretende Fehler handelt.

9.8.3.3 Härteprüfung

9.8.3.3.1 Härteverlauf

(1) Am Makroschliff ist über Grundwerkstoff, Panzerung und gegebenenfalls Pufferung der Härteverlauf nach Bild 9-6 (HV 5) zu ermitteln.

(2) In der Wärmeeinflusszone des Grundwerkstoffs und der Pufferung soll die Härte 350 HV 5 nicht überschritten werden.

(3) Die für Panzerungen typischen höheren Härtespitzen (größer als 350 HV 5) im Bereich der Schmelzlinie sind nur dann zulässig, wenn deren Unbedenklichkeit in der Verfahrensprüfung nachgewiesen wird.

9.8.3.3.2 Oberflächenhärte

(1) Die Oberflächenhärte ist mit mehreren Messpunkten auf der überschliffenen Oberfläche der Panzerung (HRC oder HV) zu ermitteln.

(2) Die Oberflächenhärte (HRC) der Panzerung auf der überschliffenen Oberfläche soll die vom Komponentenhersteller vorgegebenen Werte erreichen.

9.8.3.4 Prüfungen bei Sonderbeanspruchungen

Sind besondere Anforderungen an das Verhalten der Panzerung gegenüber Korrosion, Erosion, Abrieb usw. gestellt, so sind im Einzelfall zusätzliche Prüfungen festzulegen.

9.8.3.5 Geltungsbereich

9.8.3.5.1 Wanddicken

(1) Die Verfahrensprüfung ist für alle Wanddicken gültig (siehe Bild 9-17), wenn auf einem Prüfstück mit s größer als 25 mm geschweißt wird.

(2) Bei Prüfstücken mit s gleich oder kleiner als 25 mm ist der Anwendungsbereich auf Wanddicken gleich oder kleiner als 1,5 · s beschränkt.

9.8.3.5.2 Spezielle Bauteilschweißungen

(1) Bei Verfahrensprüfungen, welche nur für spezielle Bauteilschweißungen gelten sollen und deshalb nur bei bauteilähnlicher Schweißung eine objektive Bewertung zulassen, darf von dem festgelegten Prüfumfang abgewichen werden. In diesem Fall sind mit dem Sachverständigen geeignete Untersuchungen festzulegen. Die Prüfungen sind sinngemäß nach dieser Regel durchzuführen.

(2) Lässt die Größe des Bauteils (z.B. Ventilsitzbuchse) die Entnahme bestimmter Proben sowie die Durchführung bestimmter Prüfungen nicht zu, sind mit dem Sachverständigen geeignete Untersuchungen festzulegen.

9.9 Einschweißen von Rohren in Rohrplatten

9.9.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Für das Einschweißen von Rohren in Rohrplatten ist für jedes angewendete Schweißverfahren (bezogen auf Rohreinschweißverfahren und Verfahren zum Schweißplattieren der Rohrplatte), für jede Arbeitsposition und für jede Kombination der einzelnen Schweißverfahren eine Verfahrensprüfung an einem Prüfstück durchzuführen.

(2) Werden die Rohre vor dem Schweißen durch Walzen (Aufweiten) an die Rohrwand angelegt, ist dies bei der Verfahrensprüfung ebenfalls zu berücksichtigen.

(3) Werden im Zuge von Reparaturschweißungen Kombinationen verschiedener Schweißverfahren erforderlich, so ist eine Erprobung im Zuge einer Arbeitsprüfung nach Abschnitt 11.6 als Ergänzung zu einer Verfahrensprüfung notwendig.

(4) Die Dicke der Probeplatte des Prüfstücks soll gleich der Dicke der Rohrplatte am vorgesehenen Bauteil sein. Ist letztere größer als 100 mm, genügt für die Probeplatte eine Dicke von 100 mm.

(5) Die Auftragschweißung muss nach den Bedingungen der Bauteilschweißung aufgebracht und wie das vorgesehene Bauteil wärmebehandelt und zerstörungsfrei geprüft werden.

(6) Wird die Auftragschweißung dieser Probeplatte nicht im Zuge einer Verfahrens- oder Arbeitsprüfung für Schweißplattierungen nach Abschnitt 9.4 oder Abschnitt 11.4 ausgeführt, ist die Schweißplattierung der Probeplatte vor dem Einschweißen der Rohre wie folgt zu erproben:

1. zerstörungsfreie Prüfung nach Abschnitt 12.8,
2. chemische Analyse des aufgetragenen Schweißguts nach Abschnitt 9.4.3.3,
3. mikroskopische Untersuchung bei einer Vergrößerung von 100: 1 an einem Querschliff über Schweißplattierung-Übergang-Grundwerkstoff.

(7) Eine Parallelabtragung mit mikroskopischer Untersuchung bei einer Vergrößerung von 100:1 in den Bereichen ca. 0,5 mm bis 1,0 mm und 1,5 mm unter derjenigen Oberfläche, welche für das Einschweißen der Rohre vorgesehen ist, ist durchzuführen. Hierbei ist bei teil- oder vollmechanisch hergestellten Schweißplattierungen ein Raupenübergang mit zu erfassen.

(8) Die Probeplatte des Prüfstücks ist mit 31 Bohrungen, davon 9 als Reserve, zur Aufnahme von Rohreinschweißungen zu versehen.

(9) In diese Bohrungen sind Rohre und Stopfen wie folgt einzuschweißen:

1. für die Erstschweißung: 8 (+4 Reserve) Rohre,
2. für die erste Reparaturschweißung: 6 (+2 Reserve) Rohre,
3. für die zweite Reparaturschweißung: 6 (+2 Reserve) Rohre,
4. für die Stopfenschweißung: 2 (+1 Reserve) Rohre.

9.9.2 Zerstörungsfreie Prüfungen

(1) An allen geschweißten Rohren ist eine visuelle Prüfung, die Prüfung des lichten Rohrdurchmessers mit einem Lehrdorn und eine Oberflächenprüfung nach dem Eindringverfahren gemäß Anhang E vorzunehmen.

(2) Als Anforderung gilt die Anzeigenfreiheit im Schweißgut und in der Wärmeeinflusszone.

9.9.3 Metallographische Untersuchungen

(1) Je ein Querschliff ist von

1. 4 Erstschweißungen,
2. 3 ersten Reparaturschweißungen,
3. 3 zweiten Reparaturschweißungen,
4. 1 Stopfenschweißung

an 2 Stellen, die 180 Grad gegeneinander versetzt sind, anzufertigen. Hierbei ist die Schlifflage bei der Mehrzahl der Probeschweißungen so zu wählen, dass der Bereich doppelter Wärmeeinbringung erfasst wird. Bei den verbleibenden Probeschweißungen ist ein Querschliff senkrecht zur oben genannten Schlifflage anzufertigen. Bei mehreren Startpositionen ist je Startposition ein Querschliff durchzuführen.

(2) Oberflächen-Parallelschliffe sind von

1. 4 Erstschweißungen,
2. 3 ersten Reparaturschweißungen,
3. 3 zweiten Reparaturschweißungen,
4. 1 Stopfenschweißung

wie folgt anzufertigen: An der jeweils ersten zu untersuchenden Einschweißung sind Oberflächen-Parallelschliffe in drei Ebenen (Tiefenlagen) oberhalb des Spaltendauslaufs durchzuführen. Sie dienen neben der metallographischen Beurteilung zur Festlegung der Schliffebene, in welcher alle weiteren Einschweißungen dann jedoch nur durch einen Oberflächen-Parallelschliff zu untersuchen sind.

(3) Für die Beurteilung der Rohreinschweißungen aufgrund der Schliffbilder gilt:

1. Die Schliffe sind bei einer maximalen Vergrößerung von 20:1 zu beurteilen. Gefügebeurteilung und Auswertung von Fehlerstellen sind bei einer Vergrößerung von 50:1 oder 100:1 vorzunehmen.
2. Das Gefüge muss frei von Rissen sein, die makroskopisch oder durch Oberflächenprüfung feststellbar sind.
3. Das Gefüge des Schweißguts, der Übergangszonen und des Grundwerkstoffs muss einwandfreien Lagenaufbau und einwandfreie Durchschweißung der Naht erkennen lassen (siehe Bild 9-13).
4. Der kleinste tragende Nahtquerschnitt (siehe Abmessung a in Bild 9-13) soll gleich der vorliegenden Rohrwanddicke oder dem bei der Vorprüfung festgelegten Maß sein.
5. Der Schweißnahtüberhang Abmessung c wird durch die Lehrdornmessung begrenzt. Ein Schweißnahtrückfall (c · 0) ist nicht zulässig.
6. Ein eventueller Spaltendauslauf (siehe z.B. Bild 9-13) darf den Nahtquerschnitt Abmessung a um nicht mehr als 20 % schwächen und darf nicht größer als 0,2 mm sein.
7. Die Mikroschliffe müssen einwandfreie Gefügeausbildung erkennen lassen. Mikrorisse sind nur zulässig, wenn sie sich nach Anzahl und Lage eindeutig als nur vereinzelte Fehlerstellen erkennen lassen.

Tabelle 9-1: Winkeltoleranzen der Öffnungswinkel für Bauteilschweißungen (siehe Bild 9-1)

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