Abstract No.:
4380

 Scheduled at:
Thursday, September 17, 2015, Saal Kiew 12:15 PM
Fertigung von Großstrukturen


 Title:
Charakterisierung von Eigenspannungen und Verzug an robotergeschweißten K-Knoten

 Authors:
Gerhard Stix* / Lehrstuhl für Umformtechnik, Montanuniversität Leoben, Österreich
Bruno Buchmayr / Lehrstuhl für Umformtechnik, Montanuniversität Leoben, Österreich

 Abstract:
Gittermastkräne werden während des Einsatzes starken statischen und dynamischen Belastungen ausgesetzt. Es wirken dynamisch, schwingende Beanspruchungen aufgrund der Massenkräfte beim Heben und Drehen von Lasten, sowie statische Beanspruchungen, die aus den auftretenden Windlasten resultieren. Die entstehenden Eigenspannungen beim Schweißen der Gittermastkräne müssen besonders beobachtet werden, da diese Eigenspannungen direkt auf die Spannungsverteilung unter Last einwirken und somit auch die statische und dynamische Festigkeit der Gittermastkräne beeinflussen.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die entscheidenden Faktoren zur Ausbildung der Eigenspannungen bei der Schweißung von Rohrknoten herauszustreichen. Dabei wird zum einen die Beanspruchung durch geometrische Einflussfaktoren und zum anderen die Beeinflussung durch Änderung der Schweißnahtfolge untersucht.
Die veränderlichen Parameter dieser Untersuchungen waren der Strebenwinkel ¸ zwischen dem Gurt- und dem Strebenrohr, Gurtschlankheit ³, Exzentrizität µ der Streben und die Veränderung der Schweißnahtfolge. Als erste Nahtfolge wird die Schweißnaht in zwei liegende Dreier aufgeteilt, bei der anderen Ausführung wird eine durchgehende Naht in Form einer liegenden Acht geschweißt.
Zur Reduzierung der praktischen Schweißversuche wurde zuerst ein vereinfachtes 3-D FE Modell  bestehend aus zwei Streben- und einem Gurtrohr  erstellt und ausgehend davon einige Voruntersuchungen durchgeführt.
Mit den generierten Erkenntnissen aus der Simulation wurden praktische Schweißversuche an einer Roboterschweißanlage durchgeführt. Zwei unterschiedliche Strebendurchmesser und Wandstärken, sowie zwei unterschiedliche Wandstärken an einem Gurtaußendurchmesser wurden für die realen Schweißungen verwendet. Beide Schweißnahtfolgen wurden praktisch umgesetzt.
Anhand metallografischer Untersuchungen und Validierung der Eigenspannungen mittels Bohrlochmethode mit Dehnungsmessstreifen konnten die unterschiedlichen Schweißnahtfolgen untersucht und abschließend verglichen werden.


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