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| Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Tuesday, September 15, 2015, Saal Riga 12:15 PM
IBESS I
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| Title: |
Lokale Werkstoffeigenschaften von Schweißnähten - Gefügesimulation
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| Authors: |
Pawel Kucharczyk* / RWTH Aachen, Institut für Eisenhüttenkunde (IEHK, GERMANY
Jonas Hensel / ifs - Institut für Füge- und Schweißtechnik, Technische Universität Braunschweig, GERMANY
Sebastian Münstermann/ Forschungszentrum Jülich GmbH Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-2), GERMANY
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| Abstract: |
Das Schweißen gehört zu den wichtigsten Fügeverfahren von Stahl und findet eine breite Anwendung bei der Herstellung von beweglichen oder stationären Konstruktionen. Da die zu verbindenden Werkstücke aufgeschmolzen und unterschiedlich abgekühlt werden, bildet sich ein neues und über die Schweißnaht hinaus inhomogenes Gefüge aus. Dies führt zur Entstehung von unterschiedlichen lokalen Eigenschaften, die wiederum das Verhalten der Gesamtkonstruktion bei einer äußeren Beanspruchung maßgeblich beeinflussen. Diese lokalen Bereiche können insbesondere bei geringen Blechdicken so klein sein, dass keine repräsentativen Proben mit homogenem Gefüge entnommen werden können und eine zuverlässige Ermittlung der Schweißnahteigenschaften nicht möglich ist. In solchen Fällen kann die Mikrostruktur unter Berücksichtigung der chemischen Zusammensetzung und der Abkühlbedingungen nachgebildet werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 10 mm dicke Stumpfstöße aus S355 und S960 untersucht, deren Wärmeeinflusszone (WEZ) zu klein für eine direkte Probenentnahme war. Dabei wurden fein- und grobkörnige Gefüge der WEZ in einem kombinierten numerisch-experimentellen Verfahren nachgebildet. Im ersten Schritt wurde die lokale chemische Zusammensetzung für die relevanten Bereiche mit Hilfe von Elektronenstrahlmikroanalyse bestimmt. Ferner wurde eine Schweißsimulation mit dem Programm Sysweld durchgeführt, um die Abkühlbedingungen der WEZ ortsaufgelöst zu beschreiben. Die Wärmebehandlung erfolgte an einem thermomechanischen Simulator, der eine kontrollierte Abkühlung ermöglicht. Die Qualität der hergestellten Prüfkörper wurde anhand von metallographischen Analysen und Härteverteilungen überprüft. Zuletzt wurden aus den wärmebehandelten Prüfkörpern sekundäre Proben hergestellt und zur Bestimmung der mechanischen und zyklischen Eigenschaften verwendet.
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