IGF-Nr.: 20.439N / Festigkeitsbewertung hochfester Schweißverbindungen anhand von Querzugversuchen

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Schweißverbindungen an hochfesten Feinkornbaustählen erreichen oftmals nicht die Streckgrenze des Grundwerkstoffes, da hierfür keine geeigneten Schweißzusätze am Markt verfügbar sind. Dies führt zu einem Versagen von Zugproben quer zum Schweißgut im Schweißgut. Eine Bewertung über den Versagensort hinaus ist anhand des Querzugversuches aber kaum möglich, da das inhomogene Verformungsverhalten die Ermittlung einer Streckgrenze verhindert. Somit stehen keine einheitlichen Bewertungskriterien zur Verfügung, anhand derer
die Eignung hochfester Schweißzusätze für eine Fügeaufgabe bewertet werden kann. Die Vereinbarung von Bestellspezifikationen und Abnahmekriterien ist hierdurch erschwert, so dass Unternehmen, insbesondere KMU, als Lieferant oder Abnehmer ein hohes Risiko eingehen.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein Bewertungskonzept für die mechanischen Eigenschaften von Schweißverbindungen über innovative gekoppelte experimentelle und schädigungsmechanische Modellierungsansätze zu entwickeln. Hierdurch soll die die Entwicklung einer Richtlinie zur Bewertung der Streckgrenze von Schweißverbindungen ermöglicht werden um darüber Definitionen von Prüfanforderungen abzuleiten, die zu einer effektiven Kostensenkung bei Herstellerbetrieben, Lieferanten und Abnehmern von Schweißzusätzen beiträgt.
Der Lösungsansatz für die Beantwortung der Forschungsfrage liegt in der experimentellen Untersuchung des Zusammenhangs zwischen eingesetzten Werkstoffen, Schweißparametern und mechanischen Eigenschaften, sowie des resultierenden lokalen Dehnungsverhaltens im Zugversuch. Der Einfluss der Prüfbedingungen auf die Kennwertermittlung wird hierbei berücksichtigt. Auf Basis der Versuche wird über numerische Schweißsimulation, schädigungsmechanische Modellierung und die Ermittlung lokaler mechanischer Eigenschaften das Verständnis des Verformungsverhaltens erarbeitet, so dass eine numerische Untersuchung der Einflussfaktoren in einem weiten Parameterraum effizient durchgeführt werden kann.
Auf dieser Basis wird eine Anwendungsrichtlinie vorbereitet, die innerhalb des DVS AfT zu einem Merkblatt ausgearbeitet werden kann, und die Durchführung und Auswertung von Querzugversuchen inhomogener Proben ermöglicht. Die angestrebte Anwenderrichtlinie wäre insbesondere für KMU wertvoll, um entsprechende Schweißaufgaben sicher lösen zu können. Hierdurch werden Schweißfehler vermieden und Überdimensionierungen reduziert, was zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und auch der Reduzierung der Ressourcen beiträgt.

ISBN

978-3-96870-532-3

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 532

Erscheinungsdatum

December 2021

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

110

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