TY - THES

T1 - Analyse der Herstellung von Rohren aus TaW2.5

AU - Lang, Lukas

N1 - gesperrt bis 16-08-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - In dieser Arbeit wurde ein Prozess zur Produktion dickwandiger Rohre aus der Legierung Ta2.5W untersucht. Hochdruckrohre aus dieser Legierung werden nach Stand der Technik mit dem Hohlzugverfahren hergestellt, welches eine besondere Herausforderung in Bezug auf Dimensionsgenauigkeit sowie erreichbarer Oberflächengüten darstellt. Zur Analyse dieses Verfahrens wurde der mehrstufige Prozess mittels Finite-Elemente-Methode simuliert. Für das Materialmodell wurden Stauchversuche bei Raumtemperatur und Dehnraten zwischen 0.005/s bis 5/s durchgeführt. Dabei wurde beobachtet, dass die Fließkurven bei höheren Dehnraten stark abflachen. Dies kann auf thermische Effekte zurückgeführt werden. Daher wurde für die Parameterbestimmung auch der Temperaturanstieg während des Stauchversuche berücksichtigt und ein guter Fit für das Zerilli-Armstrong-Modell erzielt. Die Simulation des Prozesses zeigte, dass die Wanddicke im Vergleich zum realen Prozess deutlich stärker abnahm. Anschließend wurden drei unterschiedlich vorbehandelte Rohrvarianten untersucht, um den Einfluss der anfänglichen Rauheit auf die Oberflächenrauheit nach dem Prozess zu untersuchen. Dabei wurde festgestellt, dass bei allen untersuchten Rohrvarianten eine stark deformierte und aufgeraute Innenoberfläche entstand, welche aus Extrusionen von einzelnen Körnern und Überfaltungen von Körnern besteht. Diese Defekte wurden an einer Rohrvariante näher untersucht. Es zeigt sich, dass die Defekte keine Risse sind, sondern bereits durch die Vorrohrherstellung bedingte Oberflächendefekte, welche während dem Prozess in Umfangsrichtung zusammengeschoben werden.

AB - In dieser Arbeit wurde ein Prozess zur Produktion dickwandiger Rohre aus der Legierung Ta2.5W untersucht. Hochdruckrohre aus dieser Legierung werden nach Stand der Technik mit dem Hohlzugverfahren hergestellt, welches eine besondere Herausforderung in Bezug auf Dimensionsgenauigkeit sowie erreichbarer Oberflächengüten darstellt. Zur Analyse dieses Verfahrens wurde der mehrstufige Prozess mittels Finite-Elemente-Methode simuliert. Für das Materialmodell wurden Stauchversuche bei Raumtemperatur und Dehnraten zwischen 0.005/s bis 5/s durchgeführt. Dabei wurde beobachtet, dass die Fließkurven bei höheren Dehnraten stark abflachen. Dies kann auf thermische Effekte zurückgeführt werden. Daher wurde für die Parameterbestimmung auch der Temperaturanstieg während des Stauchversuche berücksichtigt und ein guter Fit für das Zerilli-Armstrong-Modell erzielt. Die Simulation des Prozesses zeigte, dass die Wanddicke im Vergleich zum realen Prozess deutlich stärker abnahm. Anschließend wurden drei unterschiedlich vorbehandelte Rohrvarianten untersucht, um den Einfluss der anfänglichen Rauheit auf die Oberflächenrauheit nach dem Prozess zu untersuchen. Dabei wurde festgestellt, dass bei allen untersuchten Rohrvarianten eine stark deformierte und aufgeraute Innenoberfläche entstand, welche aus Extrusionen von einzelnen Körnern und Überfaltungen von Körnern besteht. Diese Defekte wurden an einer Rohrvariante näher untersucht. Es zeigt sich, dass die Defekte keine Risse sind, sondern bereits durch die Vorrohrherstellung bedingte Oberflächendefekte, welche während dem Prozess in Umfangsrichtung zusammengeschoben werden.

KW - Tantalum

KW - TaW2.5

KW - Finite-Elemente-Method

KW - Tube-Production

KW - Tantal

KW - TaW2.5

KW - Finite-Elemente-Methode

KW - Rohrherstellung

M3 - Masterarbeit

ER -