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Engineering design of spot-welded components as well as computational analyses of the local stress in the weld zone require relevant fatigue test data. Those test data, however, are dependent on the applied specimens, on the specimen restraint, on the load introduction into the weld zone as well as on the definition of the specimen failure. The discussion of the advantages and drawbacks as well as of the influence of these factors shows that a deliberate selection of specimens is necessary for different test purposes. For the comparability of the test results it is essential in addition to specify comparable test conditions, e.g., specimen fixturing, load introduction and definition of the specimen failure. On account of the variety of variants, a standardization of suitable specimens and respective test conditions hence constitutes an approach to the determination of relevant and comparable test results.
Zur Untersuchung der lokalen Beanspruchbarkeit an Punktschweißverbindungen und zur Ermittlung aussa-gekräftiger Schwingfestigkeitskenndaten wurde eine hochgenaue thermometrische Messmethode entwickelt, um die Rissentstehung am zyklisch beanspruchten Schweißpunkt zu detektieren und die Rissausbreitung zu verfolgen.
Bei den Untersuchungen wurde ein hochgenaues Messsystem für Thermoelemente mit einer Messunsicher-heit < 1mK eingesetzt. Einige speziellen Maßnahmen mussten ergriffen werden, um die durch Rissentste-hung und Rissausbreitung verursachte Temperaturänderung am Schweißpunkt im mK-Bereichen sicher zu erfassen. An Einpunkt-Scherzugproben aus den untersuchten Werkstoffen DC 01 und H 280 LA konnte mit der Messmethode die Entstehung von Rissen mit einer Tiefe < 0.1 mm durch einen signifikanten Tempera-turanstieg zuverlässig detektiert werden. Bei halblogarithmischer Darstellung des Temperaturanstiegs über Schädigungsgröße ist eine lineare Korrelation festzustellen. Der Temperaturverlauf charakterisiert das Er-müdungsverhalten von Verbindungen in Abhängigkeit von der Zeit bzw. von den Schwingspielzyklen und ermöglicht die Ermittlung der rissfreien Lebensdauer von Schweißpunkten. Wöhlerlinien für Risseinleitung und Probenbruch konnten mit üblichem Probenumfang ermittelt werden.
Carbon arc-air gouging is a common technology when repairing defects in welded structures. Often this technique is applied in repeated cycles even on the same location of the joint. Due to the multiple heat input by gouging and subsequent re-welding, the residual stresses are strongly influenced. This can become crucial when microstructure and mechanical properties are adversely affected by multiple weld reparations. Knowledge about the relation of gouging and residual stresses is scarce but important when high strength steels, which are sensitive to residual stresses, are processed. The present study shows the effect of repair welding on a high strength steel structural element. The weld and the heat affected zone were subjected to multiple thermal cycles by gouging and subsequent repair welding. The residual stresses were determined by X-ray diffraction at different positions along the joint. The results showed that the residual stress level has increased by the repair cycles. This is most pronounced for the heat affected zone. Adapted welding procedures may prevent detrimental residual stress distributions.