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TRD 201 Anlage 3 - Schweißen von Bauteilen aus Stahl
Richtlinien für die Prüfung an geschweißten Schüssen, Trommeln und Sammlern mit höherbewerteten Längsschweißnähten
- Arbeitsprüfungen -
- Herstellung -
Technische Regeln für Dampfkessel (TRD)

Ausgabe Juni 1989
(BArbBl. 6/89 S. 113aufgehoben)

1 Umfang der Arbeitsprüfung

Die Arbeitsprüfung umfaßt zerstörungsfreie Prüfung am Bauteil und Güteprüfung an Prüfstücken.

1.1 Zerstörungsfreie Prüfung

Alle Längs- und Rundnähte sind auf der ganzen Länge mittels Durchstrahlung oder Ultraschall zerstörungsfrei zu prüfen gegebenenfalls ist zusätzlich eine Oberflächenrißprüfung durchzuführen.

Bei Wanddicken unter 30 mm genügt bei Rundnähten die Prüfung an 25 % der Nahtlänge jedoch müssen alle Stoßstellen mit Längsnähten geprüft werden.

Die Prüfung wird erst nach der letzten Wärmebehandlung des Bauteils vorgenommen.

Die zerstörungsfreie Prüfung darf keine wesentlichen Mängel in der Schweißnaht erkennen lassen.

Die Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfung sind zu dokumentieren und dem Sachverständigen bei der Bauprüfung zur Beurteilung vorzulegen.

1.2 Güteprüfung an Prüfstücken

Folgende Prüfungen an einem zusammen mit dem Bauteil in Verlängerung einer Längsnaht geschweißten Prüfstück (siehe Abschnitte 2 insbesondere 2.4, und 3) sind durchzuführen:

(1) Zugversuch an zwei Proben. Probenform nach DIN 50120, Bild 1 jedoch Versuchslänge = Schweißnahtbreite + mindestens 80 mm.

(2) Technologischer Biegeversuch nach DIN 50121 Teil 1, Bild 2 an vier Proben (je zwei Proben über die eine und die andere Nahtseite auf Zug beansprucht). Auf der Zugseite soll nach Abarbeitung der Nahtüberhöhung die ursprüngliche Oberfläche des Prüfstückes weitmöglichst erhalten bleiben. Größere Vertiefungen, wie z.B. Einbrandkerben, Wurzelkerben, dürfen nicht beseitigt werden.

(3) Kerbschlagbiegeversuch nach DIN 50115 aus Mitte Schweißgut mit Kerblage S nach DIN 50122 an drei Proben.

Prüftemperatur und Anforderungen entsprechend Tafel 2.

(4) Gefügeuntersuchung an einer Probe (Makroschliff, bei legierten ¹) Stählen zusätzlich Mikroschliff).

(5) Vor Aufteilung des Prüfstückes ist eine Durchstrahlungsprüfung nach DIN 54109 und DIN 54111 vorzunehmen.

Ferner, sofern die Betriebstemperatur 350 °C übersteigt, nach Entscheidung des Sachverständigen:

(6) Zugversuch nach DIN 50145 an einer Schweißgutprobe (Rundprobe mit L₀ = 5d nach DIN 50125) für Dicken> 20 mm zur Ermittlung der 0,2 % Dehngrenze bei Betriebstemperatur

oder

(7) Analyse des Schweißgutes hinsichtlich der für die Warmfestigkeitseigenschaften maßgebenden Bestandteile.

Bei Werkstoffen mit einer Mindestzugfestigkeit von 440 N/mm² und mehr sowie bei legierten ¹) Stählen. die nach dem Schweißen wärmebehandelt wurden, sind an dem Prüfstück ferner ein Zugversuch und ein Kerbschlagbiegeversuch aus dem Grundwerkstoff quer zur Walzrichtung durchzuführen.

2 Anzahl, Entnahme und Bemessen der Prüfstücke für die Güteprüfung

2.1 Verfahren bei den ersten sechs Schüssen

Bei erstmaliger Inanspruchnahme der Höherbewertung oder bei Erweiterung durch Einbeziehung neuer Werkstoffarten oder -sorten ist an einem Ende der ersten sechs Schüsse je ein Prüfstück mitzuschweißen und zu prüfen. Soweit nicht anders festgelegt. sind diesem Prüfstück die in Abschnitt 3 genannten Proben zu entnehmen. Die für diese Arbeitsprüfungen erforderlichen Prüfstücke sind den Blechtafeln zu entnehmen. die für das Bauteil bestimmt sind. Jede Schmelze ist zu erfassen.

2.2 Verfahren ab dem siebenten Schuß und den weiteren Bauteilen (s. a. Abschnitt 6)

Die Entnahme und die Anzahl der Prüfstücke sind davon abhängig. ob nach TRD 201 Abschnitt 2.2 auf eine Wärmebehandlung verzichtet werden kann.

2.2.1 Für die Bauteile, bei denen auf eine Wärmebehandlung verzichtet werden kann. gelten die Abschnitte 2.2.1.1 und 2.2.1.2. Ausgenommen sind Bauteile aus Stahlsorten, bei denen die in TRD 201 Abschnitt 2.2 (3) angegebenen Analysenwerte überschritten werden, für sie gilt Abschnitt 2.2.2.

2.2.1.1 Entnahme: Die Prüfstücke können aus Blechen gleicher Art und Festigkeitsgruppe und etwa gleicher Dicke wie die des Schusses entnommen werden. wobei Abweichungen von 5 mm zulässig sind. Die Eigenschaften der Bleche. aus denen die Prüfstücke entnommen werden. müssen nach den TRD über Werkstoffe nachgewiesen werden.

2.2.1.2 Anzahl der Prüfstücke: In der Verlängerung einer der Längsnähte jeden Bauteils ist unabhängig von der Schußzahl ein Prüfstück mitzuschweißen.

2.2.2 Für Bauteile. bei denen eine Wärmebehandlung erforderlich ist. gilt folgendes:

2.2.2.1 Entnahme: Die Prüfstücke sind aus Blechtafeln zu entnehmen. die für das jeweilige Bauteil bestimmt sind.

2.2.2.2 Anzahl der Prüfstücke: In der Verlängerung einer der Längsnähte jeden Bauteils ist unabhängig von der Schußzahl ein Prüfstück mitzuschweißen. Besteht das Bauteil aus mehreren Schmelzen. so ist je Schmelze ein Prüfstück zu schweißen. Bei geringen Abweichungen der Analysenwerte kann. auch wenn ein Bauteil aus mehreren Schmelzen besteht. der Sachverständige die Anzahl der Prüfstücke entsprechend einschränken.

Tafel 1: Übersicht über Anzahl und Entnahmestellen der Prüfstücke

2.4 Abmessung der Prüfstücke

Jedes Prüfstück ist so zu bemessen, daß die in Abschnitt 3.2 vorgesehenen Proben und eine genügende Anzahl von Ersatzproben entnommen werden können.

3 Schweißen der Prüfstücke, Anzahl und Entnahme der Proben

3.1 Schweißen der Prüfstücke

Die Naht des Prüfstückes soll im Zug der Herstellung zusammen mit den letzten 300 mm Schweißnaht des Schusses geschweißt werden. Der Sachverständige ist berechtigt, dieser Schweißung beizuwohnen. Die Prüfstücke sind einer nachweislich gleichartigen Wärmebehandlung wie das Bauteil zu unterziehen.

3.2 Anzahl der Proben

Aus jedem geschweißten Prüfstück sind Proben für die nach Abschnitt 1.2 durchzuführenden Prüfungen abwechselnd nebeneinanderliegend vom Sachverständigen anzustempeln und zu entnehmen.

Das Reststück des Prüfstückes ist für Ersatzproben bestimmt, ebenfalls zu stempeln und so zu kennzeichnen, daß seine Zugehörigkeit eindeutig festgestellt werden kann.

4 Anforderungen

4.1 Mechanisch-technologische Prüfungen

Für die rnechanisch-technologischen Prüfungen gilt Tafel 2, darüber hinaus gilt TRD 201, Abschnitt 4.3.

4.2 Ersatzproben

Wenn eine der unter Abschnitt 1.2 angeführten Prüfungen nicht das geforderte Ergebnis hat, sind als Ersatz für jeden Fehlversuch aus dem restlichen Teil des Prüfstückes zwei weitere gleichartige Proben zu entnehmen und zu prüfen. Die Prüfbedingungen sind erfüllt, wenn die Ersatzproben den gestellten Anforderungen genügen.

5 Ergänzungsversuche

Weitere Versuche, z.B. Kerbschlagbiegeversuch mit dem Bruchquerschnitt in der Übergangszone, Durchstrahlungsprüfungen in verschiedenen Richtungen, sind durchzuführen, soweit sie in besonderen Fällen von dem zuständigen Sachverständigen zur Beurteilung der Schweißung für erforderlich gehalten werden.

6 Erleichterungen bei Arbeitsprüfungen

6.1 Stahlsorten, bei denen nach TRD 201 Abschnitt 2.2, auf eine Wärmebehandlung verzichtet werden kann:

Sofern ein Betrieb mindestens zusammen 50 Arbeitsprüfungen je Werkstoffgruppe durchgeführt hat können für die weiteren Bauteile folgende Erleichterungen beansprucht werden:

6.1.1 Bis zum 100. Bauteil einschließlich ist je Bauteil ein Prüfstück mitzuschweißen. Von diesen geschweißten Prüfstücken wählt der zuständige Sachverständige aus jeder Gruppe von zehn Bauteilen mindestens ein Prüfstück zur Prüfung aus und zwar so, daß die zur Prüfung kommenden Prüfstücke von verschiedenen Schweißern hergestellt sind.

6.1.2 Geben die Ergebnisse dieser Prüfungen zu grundsätzlichen Bedenken keinen Anlaß, so werden von den weiteren Bauteilen nur noch 5 % mit Prüfstücken versehen. Der Sachverständige bestimmt in jedem Einzelfall, ob und an welchem Bauteil Prüfstücke mit anzuschweißen sind.

6.1.3 Bei Bauteilen über 30 mm Wanddicke kann die zerstörungsfreie Prüfung der Rundnähte auf 25 % und bei Wanddicken bis 30 mm auf 10% der Nahtlänge eingeschränkt werden, wenn die Längsnähte und die Stoßstellen nicht zu beanstanden sind. Die zerstörungsfreie Prüfung der Rundnähte ist möglichst gleichmäßig auf den Umfang zu verteilen.

6.1.4 Die Anzahl der Proben kann wie folgt eingeschränkt werden:

1 Zugprobe
2 Biegeproben (wechselseitig zu biegen)
2 Kerbschlagbiegeproben
1 Gefügeprobe
   ferner bei Betriebstemperaturen über 350 °C
1 Zugprobe zur Ermittlung der Warmstreckgrenze oder Analysennachweis.

6.1.5 Diese Erleichterungen können nur in Anspruch genommen werden, wenn alle zum Schweißen höherbewerteter Schweißnähte eingesetzten Schweißer wiederholt durch den Betrieb geprüft werden, sofern sie nicht an Arbeitsprüfungen beteiligt waren. Die Ergebnisse der Schweißerprüfungen sind dem zuständigen Sachverständigen vorzulegen.

6.1.6 In besonders begründeten Fällen, beispielsweise bei längerer Fertigungspause, kann der zuständige Sachverständige Arbeitsprüfungen im gewöhnlichen Umfange fordern.

6.2 Stahlsorten, bei denen auf eine Wärmebehandlung nicht verzichtet werden kann

Sofern ein Betrieb mindestens zusammen 50 Arbeitsprüfungen je Werkstoffgruppe durchgeführt hat, können für die weiteren Bauteile folgende Erleichterungen beansprucht werden:

6.2.1 Von dem 51. Bauteil an ist je Bauteil ein Prüfstück mitzuschweißen. Von diesen geschweißten Prüfstücken wählt der zuständige Sachverständige aus jeder Gruppe von zehn Bauteilen mindestens ein Prüfstück zur Prüfung aus. und zwar so, daß die zur Prüfung kommenden Prüfstücke von verschiedenen Schweißern hergestellt sind.

6.2.2 Die Anzahl der Proben kann wie folgt eingeschränkt werden:

1 Zugprobe
2 Biegeproben (wechselseitig zu biegen)
2 Kerbschlagbiegeproben
1 Gefügeprobe
   ferner bei Betriebstemperaturen über 350 °C
1 Zugprobe zur Ermittlung der Warmstreckgrenze oder Analysennachweis.

6.2.3 Diese Erleichterungen können nur in Anspruch genommen werden. wenn alle zum Schweißen höherbewerteter Schweißnähte eingesetzten Schweißer wiederholt durch den Betrieb geprüft werden, sofern sie nicht an Arbeitsprüfungen beteiligt waren. Die Ergebnisse der Schweißerprüfungen sind dem zuständigen Sachverständigen vorzulegen.

6.2.4 In besonders begründeten Fällen. beispielsweise bei längerer Fertigungspause, kann der zuständige Sachverständige Arbeitsprüfungen im gewöhnlichen Umfange fordern.

Tafel 2: Anforderungen für die mechanisch-technologischen Prüfungen

Fußnote

1) Einteilung der Stahlsorten (unlegiert oder legiert) siehe EURONORM 20

ENDE