Entwicklung einer fließfähigen und förderbaren Pulverabdeckung zum Schutz des Lichtbogens beim nassen Unterwasserschweißen mit Massivdraht

Vorhabenbeschreibung:

Das nasse Unterwasserschweißen mit Stabelektroden ist das meistgenutzte Reparaturverfahren für Offshorestrukturen. Die Qualität der Schweißnaht wird jedoch durch verschiedene Aspekte negativ beeinflusst. Die hohe Abkühlrate in der Wärmeeinflusszone, sowie die durch Wasserdissoziation entstehende hohe Wasserstoffkonzentration in der Lichtbogenatmosphäre, steigern das Risiko von Kaltrissen. Dies limitiert die Auswahl von UW-schweißgeeigneten Stahlsorten. Zudem ist die Schweißnahtlänge je Stabelektrode beim Lichtbogenhandschweißen auf 10 bis 15 cm beschränkt, sodass längere Schweißnähte das Risiko für die Entstehung von Anbindungsfehlern erhöhen. Die physikalische Verdrängung von Wasser aus der Schweißzone durch Materialien, die einerseits über hydrophobe Eigenschaften verfügen und andererseits den Lichtbogen unter Bildung einer Schlacke mit geringer Wärmeleitfähigkeit stabilisieren, kann den Prozess des nassen UW-Schweißens erheblich verbessern und auf ein qualitativ neues Niveau erheben. In diesem Projekt wird ein kontinuierlicher nasser UW-Schweißprozess mit Volldraht und einer hydrophoben, nass fließfähigen und förderbaren Pulverabdeckung untersucht. Eine neue Zufuhrmethode der Pulverabdeckung zum Schweißbereich durch die Düse eines UP-Handschweißbrenners kann das Eindringen von Wasser in den Schweißbereich verhindern, sodass die Stabilität des Schweißprozesses zusätzlich erhöht wird und die Abkühlrate der Schweißnaht verringert wird. Ein kontinuierliches Schweißverfahren erhöht die Planbarkeit von Schweißarbeiten und steigert die erreichbare Nahtqualität. Da Rüstzeiten verringert werden, kann gerade in Tidengewässern die zeitlich stark beschränkte Tauchzeit wirtschaftlicher genutzt werden. Somit sind weniger Schweißtaucher erforderlich und kleinere Betriebe werden in die Lage versetzt, diese Arbeiten konkurrenzfähig anbieten zu können. Ein zeit- und materialsparendes Schweißverfahren kann für KMU den Ausschlag zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeiten geben.