Modellierung des Verformungs- und Versagensverhaltens punktgeschweißter Mischverbindungen zwischen mikrolegierten und pressgehärteten Stählen

In der vorliegenden Arbeit wurden Widerstandspunktschweißverbindungen zwischen einem mikrolegierten HC340LAD-Stahl und pressgehärtetem 22MnB5 bei quasistatischen Belastungen charakterisiert und mit der Finite Elemente Methode (FEM) modelliert. Die Tragfähigkeiten, das Verformungs- und das Bruchverhalten der Mischverbindungen wurden hierbei mithilfe von Detailmodellen (FEM), sowie mit einem erweiterten analytischen Versagensmodell berechnet. In beiden Fällen zeigte der Vergleich mit experimentellen Daten sehr gute Übereinstimmungen. Für punktgeschweißte 22MnB5-Bleche wurde erstmals isoliert untersucht, inwieweit die Erweichungszone, die beim Schweißen durch das Anlassen des martensitischen Ausgangsgefüges auftritt, die mechanischen Eigenschaften der Bleche beeinflusst. Sowohl experimentell als auch rechnerisch wurde gezeigt, dass die Erweichungszone bei Zugbelastungen der Bleche den versagenskritischen Gefügebereich darstellt und deren Festigkeit und Verformungsvermögen beschränkt. Möglichst hohe Festigkeiten, sowie eine hohe Ausnutzung des Verformungsvermögens der Bleche können nur dann erreicht werden, wenn die geometrischen Abmessungen der Erweichungszone möglichst klein sind.