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Oral-Poster-Präsentation

Einfluss der Ultraschall-Prüfparameter auf die Detektion von Imperfektionen im 1.4301-Ni620-Fügeverbund mit unterschiedlichen Lötspaltbreiten

Mittwoch (04.12.2019)
09:55 - 10:00 Uhr

Mit Hilfe der zerstörungsfreien Ultraschallprüftechnik können Imperfektionen in gelöteten Fügeverbunden detektiert werden. Dabei können neben Poren und Rissen auch Sprödphasen zu einer veränderten Reflexion der Ultraschallwellen führen und sind somit prinzipiell nachweisbar. Da Sprödphasen die Festigkeit eines Fügeverbundes stark reduzieren kann, ist eine sichere Detektion dieser Phasen mit Hilfe der Ultraschallprüfung sinnvoll.


Im Rahmen des Beitrages wird untersucht, wie die Ultraschalltauchtechnik zur Detektion der Sprödphasen eingesetzt werden kann, wobei hier auch das Auflösungsvermögen der Technik betrachtet wird. Für das Lotsystem Ni620 ist bekannt, dass sich ab einer gewissen Lötgutbreite (Chromborid-) Sprödphasen mittig im Lötgut bilden. Um die Möglichkeit der Detektion dieser Sprödphasen mittels Ultraschallprüfung zu untersuchen, wurden in dieser Arbeit gezielt unterschiedliche Lötspalte eingestellt. Somit wurden 1.4301-Ni620-Fügeverbunde ohne sowie mit Sprödphasen hergestellt. Weiterhin veränderte sich das Auftreten dieser Sprödphasen mit zunehmender Lötgutbreite. Die gelöteten Fügeverbunde wurden anschließend mit dem Ultraschall-Impuls-Echo-Verfahren in Tauchtechnik geprüft. Die beiden Prüfparameter Prüffrequenz und Verstärkung wurden variiert und deren Einfluss auf das Reflexionsverhalten der Ultraschallwellen untersucht. Neben den Poren und Sprödphasen geben auch die, zum Einstellen des Lötspalts verwendeten, Wolfram-Drähte Auskunft über die Auflösungsmöglichkeiten der Ultraschallprüftechnik. Die Durchmesser der Drähte variieren von d = 28 – 256 µm. Für die Auswertung der Ultraschallergebnisse ist die Kenntnis über die Mikrostruktur der Fügezone unerlässlich. Die mikrostrukturellen Untersuchungen erfolgten anhand ausgewählter Querschliffe am Rasterelektronenmikroskop. Abhängig von der Verstärkung und der Prüffrequenz zeigten sich unterschiedliche Ergebnisse bzgl. Sprödphasendetektion und Auflösungsmöglichkeit. Es ist daher sinnvoll bei der Ultraschallprüfung gelöteter Fügeverbunde die Prüfparameter individuell an die Prüfaufgabe anzupassen.

 

Sprecher/Referent:
Arne Eilers
Technische Universität Dortmund
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Wolfgang Tillmann
    Technische Universität Dortmund
  • Dr. Reiner Zielke
    RIF e.V.