Investigation of Fracture Toughness in Repair Weld of Process Piping Using Electron Backscatter Diffraction and Atomic-Scale Modelling

Dieses Kapitel befasst sich mit der Bruchzähigkeit von Kohlenstoffstahlschweißnähten im Nanobereich und ergänzt traditionelle Methoden wie CTOD- und Charpy-Tests. Die Studie nutzt fortschrittliche Techniken wie die Elektronenrückstreuung (EBSD) und die atomare Modellierung, um ein prädiktives System für die Bruchzähigkeit von Schweißnähten in Prozessrohren zu entwickeln. Zu den Schlüsselthemen zählen die Anwendung der Dichte-Funktionstheorie (DFT) zur Berechnung elastischer Konstanten, die Anwendung analytischer Modellierung für Bulk-Module und die experimentellen Schweiß- und Zerstörungsprüfverfahren. Die Ergebnisse unterstreichen die erfolgreiche Auswahl von unedlen Metallen und Schweißverbrauchsmaterialien sowie die Optimierung der Schweißparameter. Die Studie schließt mit einer Zusammenfassung zerstörungsfreier und zerstörerischer Testergebnisse, wobei die Bedeutung der Bruchzähigkeit bei Materialdesign, Auswahl und Konstruktion hervorgehoben wird. Dieser umfassende Ansatz bietet wertvolle Erkenntnisse zur Verbesserung der Materialintegrität und -sicherheit im Rohrleitungsbau.