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Fatigue life and cyclic material behavior of butt-welded high-strength steels in the LCF regime

Lebensdauer und zyklisches Materialverhalten von stumpfnahtgeschweißten hochfesten Stählen im LCF-Bereich
 
: Möller, Benjamin; Wagener, Rainer; Kaufmann, Heinz; Melz, Tobias

:

MP materials testing 57 (2015), No.2, pp.141-148
ISSN: 0025-5300
English
Journal Article
Fraunhofer LBF ()
fatigue life; cyclic material behavior; butt-welded high-strength; steel

Abstract
Lokale Bemessungskonzepte der Betriebsfestigkeit für Schweißverbindungen verwenden globale Materialeigenschaften zur Bestimmung lokaler Beanspruchungsgrößen im Bereich geometrisch definierter Schweißnahtübergänge und -wurzeln ungeachtet ihrer metallurgischen Ausprägungen, wobei die Bemessung von zyklisch beanspruchten Strukturen auf der linearen Schadensakkumulation und dem zyklischen Werkstoffverhalten beruht. Die Anwendung der linearen Schadensakkumulation auf die Ergebnisse spannungskontrollierter Versuche an den geschweißten hoch- und ultrahochfesten Stählen S960QL, S960M und S1100QL unter konstanten und variablen Beanspruchungsamplituden führt mit der Schadenssumme D = 0,5 zu einer konservativen Lebensdauerabschätzung. Zur Abgrenzung des Einflusses der geometrischen und metallurgischen Kerbwirkung auf die Schwingfestigkeit werden dehnungskontrollierte Versuche an Grundwerkstoff- und Stumpfstoßproben durchgeführt. Die resultierenden zyklischen Spannungs-Dehnungskurven zeigen eine zyklische Entfestigung sowohl des Grundwerkstoffs als auch für den geschweißten Zustand, wobei insbesondere die Festigkeit des ultrahochfesten S1100QL im Schweißzustand nicht die des Grundwerkstoffs erreicht. Es zeigt sich für alle untersuchten Stahlgüten, dass die aus den Dehnungswöhlerlinien hervorgehenden Lebensdauern für den Schweißzustand deutlich geringer sind als die für den dazugehörigen Grundwerkstoff.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-328346.html