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Tuesday, September 26, 2017, Saal R 11:30 AM DVS-STUDENTENKONGRESS Moderne Strahltechnologien |
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Simulation des thermischen Einflusses auf Verzug und Eigenspannungen in unlegierten Stählen |
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Isabel Balz / Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik der RWTH Aachen, Deutschland Fatma Nur Akyel* / RWTH Aachen Universität, Deutschland Uwe Reisgen/ RWTH Aachen Universität, Deutschland S. Gach/ RWTH Aachen Universität, |
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Low-Transformation-Temperature Werkstoffe (LTT) werden als hochlegierte Schweißzusätze im Bereich hochfester Stählen verwendet. Mit ihrer durch Legierungsvariation einstellbaren Martensit-Starttemperatur werden sie mit dem Ziel eingesetzt, die im Schweißprozess entstehenden Zugeigenspannungen und den hieraus resultierenden Verzug des Bauteils zu minimieren. Im Abkühlvorgang entstehen durch Volumenschrumpfung Zugeigenspannungen aufgrund der Behinderung durch das umgebende Material. Bei der Umwandlung in Martensit hingegen entstehen durch Volumenzunahme Druckeigenspannungen. Diese Volumenzunahme wird ausgenutzt, um der Volumenschrumpfung aufgrund des Abkühlvorgangs entgegen zu wirken. Die Streckgrenze sinkt mit steigender Temperatur. Liegt die im Werkstoff entstehende Eigenspannung unterhalb der temperaturabhängigen Streckgrenze, wird der Verzug elastisch kompensiert. Liegt sie hingegen darüber, findet eine Verformung statt und es entsteht Verzug. Durch Simulation ist es möglich, Eigenspannungen, Verzug, Höhe der temperaturabhängigen Streckgrenze und entstehendes Gefügebild im Werkstoff während der Abkühlphase darzustellen. Somit können mit der detaillierten Kenntnis über Ort, Zeitpunkt, Temperatur und Größe der entstehenden Eigenspannungen notwendige Informationen für den Einsatz von LTT-Werkstoffen gewonnen werden. Ziel ist, ein Modell zu erstellen, das alle relevanten Informationen beinhaltet, die dem Einsatz von LTT-Werkstoffen dient. |