Wasserstoffversprödung hochfester Schraubenverbindungen großer Abmessungen

Mit steigenden Leistungsanforderungen und zunehmenden Abmessungen von Bauwerken wachsen auch die Herausforderungen an die Verbindungstechnik im Stahlbau. Um eine sichere und dauerhafte Verbindung der einzelnen Komponenten zu gewährleisten, sind hochbelastbare Schraubenverbindungen der Festigkeitsklasse 10.9 unerlässlich. Sie tragen maßgeblich zur strukturellen Integrität und Betriebssicherheit bei. Ein zuverlässiges Funktionieren dieser Verbindungen ist entscheidend, um Unfälle, ungeplante Stillstände und hohe Instandsetzungskosten zu vermeiden.Gleichzeitig steigt beim Einsatz hochfester Verbindungselemente der Festigkeitsklasse 10.9 das Risiko von Schäden durch wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (H‐SpRK). Die Kombination aus einem anfälligen Werkstoffzustand, mechanischer Beanspruchung und Wasserstoffangebot kann unter bestimmten Bedingungen zu zeitverzögerten Brüchen ohne Vorwarnung führen.Der Artikel stellt vier Schadensfälle an hochfesten Schraubenverbindungen vor und analysiert wesentliche Einflussfaktoren auf die Anfälligkeit für Wasserstoffversprödung. Dabei zeigt sich, dass Schäden auch bei Einhaltung geltender Normen auftreten können. Dies ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, darunter ungünstige Werkstoffzustände, Fertigungseinflüsse, Aufbringen des Korrosionsschutzes sowie die Montage.Der Beitrag zeigt, dass viele dieser Schäden durch eine gezielte Werkstoffauswahl, optimierte Herstellungsprozesse und konsequente Prozesskontrollen vermeidbar wären.

With increasing performance demands and the growing dimensions of structures, the challenges for fastening technology in steel construction are also rising. To ensure a secure and long‐lasting connection of individual components, high‐strength bolted joints of property class 10.9 are essential. They play a key role in structural integrity and operational safety. The reliable performance of these connections is crucial to preventing accidents, unplanned downtimes, and high repair costs.At the same time, the use of high‐strength fasteners of property class 10.9 increases the risk of hydrogen‐induced stress corrosion cracking (H‐SCC). The combination of a susceptible material condition, mechanical stress, and hydrogen availability can, under certain conditions, lead to delayed fractures without warning.This article presents four case studies of failures in high‐strength bolted connections and analyzes key factors influencing their susceptibility to hydrogen embrittlement. It becomes evident that damage can occur even when applicable standards are met. This is due to various factors, including unfavorable material conditions, manufacturing influences, corrosion protection application, and assembly processes.The study highlights that many of these failures could be prevented through targeted material selection, optimized manufacturing processes, and stringent process control.