Beschreibung
P 1175 – Studie zur fügetechnischen Absicherungund technischen Auslegung von Schweißverbindungen mit martensitischen Chromstählen
Ziel des Projektes ist die Entwicklung der Schweißbarkeit von Konstruktionen aus pressgehärtetem 1.4034. Im Rahmen der Untersuchung zum Schweißen stehen die Optimierung der Parameter hinsichtlich Risssicherheit, die Anwendung auf Konturschweißnähte und die Verbesserung von Festigkeit und Zähigkeit der Verbindung im Fokus. Bleche aus martensitischem Chromstahl artgleich und artungleich werde zu diesem Zweck mit etablierten und modernen Werkstoffen verbunden. Gefügt wird in allen Stoßarten. Die Prüfung der Tragfähigkeit erfolgt bei quasistatischer wie schlagartiger Belastung. Der Schwerpunkt liegt auf der Prüfung kontur-geschweißter Nähte. Das Verständnis des Zusammenhangs von Verbindungskennwerten und Belastungsrichtung ist zu verbessern. Eine Analyse soll Aufschluss über die Mechanik des Versagens geben. Schwingfestigkeitsuntersuchungen werden an Stumpf- und Überlappstößen bei gegebener Schweißparametervariation durchgeführt. Daraus werden Daten der zyklischen Festigkeit für optimale Parameter abgeleitet. Die Untersuchung wird auf die Schwingfestigkeit des Referenzwerkstoffes in artungleichen Stumpf- und Überlappverbindungen ausgeweitet. Die Ergebnisse dienen als Basis für die konstruktive Auslegung von Schweißverbindungen mit ultrahochfesten Stählen.
Prozessdiagramme für die Fertigung und Maßgaben für die Gestaltung von Prozessen und Werkzeugen werden abgeleitet. Die Kennwerte für Tragfähigkeit und Schwingfestigkeit ergeben materialspezifische Richtwerte für die Berechnung geschweißter Verbindungen. Verfahren und Konstruktion fließen in Design und Fertigung eines Prüfbauteils ein. So wird die Gültigkeit der ermittelten Daten geprüft. Hauptanwendungsgebiet ist die Blechbearbeitung. Zielanwendungen sind in erster Linie im Fahrzeugbau für Straße und Schiene zu finden. Im Bereich Profilbearbeitung können die Lösungsansätze in Hubförderzeugen, Schiffsdecks und Flugzeugteilen angewandt werden. Die Ergebnisse der Prozessentwicklung finden Eingang in die Gestaltung von Werkzeugen für die Fertigung.
Veröffentlichung:
2021
Autoren:
Prof. Dr. rer. nat. R. Poprawe, Prof. Dr.-Ing. T. Melz, Prof. Dr.-Ing. G. Meschut
