Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit von Längssteifen durch Low Transformation Temperature (LTT) Schweißzusätze
- In diesem Beitrag wird die gezielte Applikation zusätzlicher LTT-Schweißraupen zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in Schweißverbindungen erläutert. Der Einfluss der Eigenspannungen auf die Ermüdungsfestigkeit kann besonders durch Längssteifen verdeutlicht werden, da diese durch Verzugsbehinderungen oftmals hohe Eigenspannungen in der ermüdungskritischen Wärmeeinflusszone (WEZ) aufweisen. Daher wurden konventionell einlagig geschweißte Längssteifen aus hochfestem Baustahl mit LTT-Zusatzlagen an den Stirnseiten versehen, um lokal Druckeigenspannungen zu erzeugen, welche durch Schweißparametervariationen geometrisch variierten. Zusätzlich wurde als Kontrolle auch der Fall der zweilagig konventionell geschweißten Längssteife betrachtet. Die mittels XRD bestimmten Schweißeigenspannungen konnten in der WEZ durch die zusätzliche LTT-Naht reduziert werden. Je weiter weg die Nahtspitze der Zusatzlage ist, umso geringer sind die Schweißeigenspannungen in der WEZ. Bei konstanter AmplitudenlastIn diesem Beitrag wird die gezielte Applikation zusätzlicher LTT-Schweißraupen zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in Schweißverbindungen erläutert. Der Einfluss der Eigenspannungen auf die Ermüdungsfestigkeit kann besonders durch Längssteifen verdeutlicht werden, da diese durch Verzugsbehinderungen oftmals hohe Eigenspannungen in der ermüdungskritischen Wärmeeinflusszone (WEZ) aufweisen. Daher wurden konventionell einlagig geschweißte Längssteifen aus hochfestem Baustahl mit LTT-Zusatzlagen an den Stirnseiten versehen, um lokal Druckeigenspannungen zu erzeugen, welche durch Schweißparametervariationen geometrisch variierten. Zusätzlich wurde als Kontrolle auch der Fall der zweilagig konventionell geschweißten Längssteife betrachtet. Die mittels XRD bestimmten Schweißeigenspannungen konnten in der WEZ durch die zusätzliche LTT-Naht reduziert werden. Je weiter weg die Nahtspitze der Zusatzlage ist, umso geringer sind die Schweißeigenspannungen in der WEZ. Bei konstanter Amplitudenlast und einem R-Verhältnis von 0,1 konnte die Ermüdungsfestigkeit der LTT-Proben deutlich verbessert werden. Die Ermüdungsfestigkeit bei 2 Millionen Lastwechsel beträgt für konventionelle Proben 87 MPa und für die LTT-Proben 156 bis 196 MPa. Auch eine Steigung der Zeitfestigkeitsgeraden konnte an den LTT-Proben beobachtet werden. Der Umfang dieser Steigerung war ähnlich bzw. höher als bei höherfrequenten gehämmerten Proben. Ein Zusammenhang zwischen der bestimmten Eigenspannung und der Ermüdungsfestigkeit konnte beobachtet werden, wenn auch nur im geringeren Umfang. LTT-Schweißzusätze können verwendet werden, um die Ermüdungsfestigkeit in Längssteifen zu erhöhen.…


| Autor*innen: | Martin HübnerORCiD |
|---|---|
| Koautor*innen: | Arne Kromm, Thomas Kannengiesser, Florian Dittmann, Igor Varfolomeev |
| Dokumenttyp: | Vortrag |
| Veröffentlichungsform: | Präsentation |
| Sprache: | Deutsch |
| Jahr der Erstveröffentlichung: | 2025 |
| Organisationseinheit der BAM: | 9 Komponentensicherheit |
| 9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen | |
| DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik |
| Freie Schlagwörter: | Eigenspannungen; Ermüdungsfestigkeit; Längssteife Low transformation temperature (LTT) |
| Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Energie |
| Energie / Windenergie | |
| Veranstaltung: | 15. Vollversammlung des SFB 1120: Summer School 2025 |
| Veranstaltungsort: | Kall, Germany |
| Beginndatum der Veranstaltung: | 08.07.2025 |
| Enddatum der Veranstaltung: | 09.07.2025 |
| Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
| Datum der Freischaltung: | 17.07.2025 |
| Referierte Publikation: | Nein |
| Eingeladener Vortrag (wissenschaftliche Konferenzen): | Ja |

