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Thursday, September 17, 2015, Saal Tokio 5:00 PM Stahlbau III |
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Einfluss der Nahtqualität (innere Unregelmäßigkeiten wie Poren, Porennester und Einschlüsse) auf die Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen |
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Steffen Wagner* / Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH, Deutschland René Fenzl / Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH, Sachsen-Anhalt Bernd Kranz/ Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH, Sachsen-Anhalt Steffen Keitel/ Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH, Sachsen-Anhalt |
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Unregelmäßigkeiten in Schweißverbindungen sind in verschiedene Kategorien eingeteilt. Man unterscheidet in der Regel zwischen Unregelmäßigkeiten in der Nahgeometrie, Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche wie Einbrandkerben, Nahtüberhöhungen oder Risse sowie Unregelmäßigkeiten im Innern wie Poren, Porennester, Einschlüsse oder Bindefehler. Eine Vielzahl von Regelwerken und Empfehlungen in Fachliteratur verlangen die höchsten Nahtqualitäten, wenn die Konstruktion zyklisch schwingend beansprucht wird. Unregelmäßigkeiten müssen dahingehend bewertet werden, ob sie in Abhängigkeit ihrer Größe und Geometrie toleriert werden können und mit welcher Minderung der Festigkeit solche Unregelmäßigkeiten verbunden sind. An einer zuverlässigen Quantifizierung des Einflusses der Nahtqualität auf die Ermüdungsfestigkeit besteht in der Industrie großes Interesse, da diese Fragestellung von großer wirtschaftlicher Bedeutung ist. Die Bewertung der Nahtqualität im Hinblick auf die Schwingfestigkeit ist Gegenstand aktueller Richtlinien und Empfehlungen. Im Rahmen der Überarbeitung des DVS-Merkblatts 0705 werden die Ermüdungsfestigkeitsklassen aus den IIW-Empfehlungen mit der derzeitigen Qualitätsnorm nach DIN EN ISO 5817 für die Fertigung verknüpft. Die dort offensichtlich gewordene Schwierigkeit im Abgleich der Schwingfestigkeitskennwerte mit den Nahtgütegruppen besteht darin, dass diese Fertigungsnorm eine Vielzahl von Unregelmäßigkeiten betrachtet und diese einen unterschiedlichen Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit ausüben. Einige, für die Ermüdungsfestigkeit relevante Merkmale sind zudem nicht aufgeführt, weil sie durch die Möglichkeiten der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nicht bzw. nur mit einem sehr hohen Aufwand erfasst werden können. Ziel eines gemeinsamen Forschungsprojektes des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik Freiburg und der SLV Halle GmbH ist die Quantifizierung des Einflusses von Unregelmäßigkeiten in Schweißverbindungen auf die Schwingfestigkeit. Im Vordergrund des Vortrages stehen dabei die Schwingfestigkeitsuntersuchungen in der SLV Halle GmbH für die innere Unregelmäßigkeiten wie Poren, Porennester und feste Einschlüsse. |