Experimentelle und numerische Analyse des Geometrieeinflusses auf den Schweißeigenspannungszustand
- Die vorliegende Arbeit stellt Untersuchungen im Rahmen eines Forschungsprojektes mit Schwerpunkt in der experimentellen und numerischen Analyse schweißbedingter Eigenspannungen und Verzüge beim Mehrlagenschweißen dar. Das Auftreten von kritischen Eigenspannungszuständen und untolerierbaren Verzügen während des Fertigungsprozesses verursacht durch erforderliche Nacharbeiten, wie z.B. Richten oder Wärmenachbehandlungen, zusätzliche Kosten. Diese Nacharbeiten können vermieden werden, wenn die numerische Schweißsimulation auf der Grundlage von zuverlässigen Berechnungsergebnissen zur Optimierung angewandt wird. Die Analyse des Eigenspannungszustandes erfolgt an 5 mm dicken Blechen des unlegierten Baustahls S355J2, wobei Stumpfnaht-Verbindungen mittels Metall-Aktiv-Gas-(MAG)-Schweißen ausgeführt worden sind. Im Zusammenhang mit den Experimenten werden sowohl Temperaturzyklen und Eigenspannungen gemessen als auch Schmelzbadgeometrie und Mikrostruktur ermittelt. Auf der Basis einesDie vorliegende Arbeit stellt Untersuchungen im Rahmen eines Forschungsprojektes mit Schwerpunkt in der experimentellen und numerischen Analyse schweißbedingter Eigenspannungen und Verzüge beim Mehrlagenschweißen dar. Das Auftreten von kritischen Eigenspannungszuständen und untolerierbaren Verzügen während des Fertigungsprozesses verursacht durch erforderliche Nacharbeiten, wie z.B. Richten oder Wärmenachbehandlungen, zusätzliche Kosten. Diese Nacharbeiten können vermieden werden, wenn die numerische Schweißsimulation auf der Grundlage von zuverlässigen Berechnungsergebnissen zur Optimierung angewandt wird. Die Analyse des Eigenspannungszustandes erfolgt an 5 mm dicken Blechen des unlegierten Baustahls S355J2, wobei Stumpfnaht-Verbindungen mittels Metall-Aktiv-Gas-(MAG)-Schweißen ausgeführt worden sind. Im Zusammenhang mit den Experimenten werden sowohl Temperaturzyklen und Eigenspannungen gemessen als auch Schmelzbadgeometrie und Mikrostruktur ermittelt. Auf der Basis eines experimentell validierten Temperaturfeldes und umfangreichen röntgenografischen Eigenspannungsuntersuchungen erfolgen numerische Strukturberechnungen. Die auftretenden Phasenumwandlungen werden in der Simulation berücksichtigt. Die Betrachtung verschiedener Blechkonfigurationen gibt den Einfluss der Blechlänge auf das Niveau der entstehenden Eigenspannungen wieder. Es stellt sich heraus, dass sich die Quereigenspannungen in den nahtnahen Bereich mit zunehmender Blechlänge in den Druckbereich verschieben. Dieses Verhalten kann durch die experimentell validierte Struktursimulation des vorliegenden Prozesses numerisch abgebildet werden und schafft somit den Ausgangspunkt für die spätere Berechnung von mehrlagigen Schweißnähten.…
Autor*innen: | Christoph Heinze, Christopher Schwenk, Michael RethmeierORCiD |
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Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Sammelband |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Deutsch |
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | SYSWELD Forum 2009 |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2009 |
Herausgeber (Institution): | Bauhaus Universität Weimar |
Verlag: | Universitätsverlag Weimar |
Erste Seite: | 62 |
Letzte Seite: | 74 |
Freie Schlagwörter: | Eigenspannungen; Geometrie; Schweißsimulation; Sysweld; Validierung |
Veranstaltung: | SYSWELD Forum 2009 |
Veranstaltungsort: | Weimar, Deutschland |
Beginndatum der Veranstaltung: | 2009-10-22 |
Enddatum der Veranstaltung: | 2009-10-23 |
ISBN: | 978-3-86068-401-6 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access") |
Bibliotheksstandort: | Sonderstandort: Publica-Schrank |
Datum der Freischaltung: | 19.02.2016 |
Referierte Publikation: | Nein |