Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Influence of welding-induced cracks on the fatigue strength of resistance-spot-welded joints made of high-strength austenitic steel
    ( 2012)
    Rethmeier, M.
    ;
    Brauser, S.
    ;
    Schwenk, C.
    ;
    Noack, T.
    ;
    Jüttner, S.
    In the rough conditions in the fabrication of automobile bodies, it is not always possible to avoid welding-induced imperfections such as cracks during the resistance spot welding of high-strength steels. In this respect, the influence of such cracks on the fatigue strength particularly of modern high-strength austenitic steels is not sufficiently well-known at present. The influence of welding cracks with various positions and formations was therefore investigated within the framework of this paper. In this case, the analysis of the standardised stiffness courses of specimens and the comparison of the numbers of failure stress cycles served to prove that the surface cracks produced without any spatter in the centre, interfacial region and peripheral region of the weld nugget do not have any negative influence on the fatigue strength of the high-strength austenitic material investigated here. Specimens which were manufactured with welding spatter and exhibit cracks in the peripheral region show considerably higher numbers of failure stress cycles than crack-free reference specimens.
  • Publication
    Einfluss von schweißbedingten Rissen auf die Schwingfestigkeit von Widerstandspunktschweißverbindungen aus hochfestem austenitischen Stahl
    ( 2012)
    Brauser, S.
    ;
    Schwenk, C.
    ;
    Rethmeier, M.
    ;
    Noack, T.
    ;
    Jüttner, S.
    Unter den rauen Bedingungen in der Automobilkarosseriefertigung lassen sich schweißbedingte Imperfektionen wie Risse beim Widerstandspunktschweißen von hochfesten Stählen nicht immer vermeiden. Dabei ist der Einfluss solcher Risse auf die Schwingfestigkeit insbesondere von modernen hochfesten austenitischen Stählen derzeit nicht hinreichend bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher der Einfluss von Schweißrissen verschiedener Lage und Ausbildung untersucht. Die erzielten Ergebnisse weisen nach, dass Oberflächenrisse bis zu einer Tiefe von 0,8 mm (Einzelblechdicke: 1,7 mm) bei den hier geprüften Bedingungen keinen negativen Einfluss auf die Schwingfestigkeitvon widerstandspunktgeschweißtem hochfesten austenitischen Stahl haben. Weiterhin ist nach derzeitigem Kenntnisstand davon auszugehen, dass diese Ergebnisse auf andere hochfeste austenitische Stähle übertragbar sind. Demzufolge können für Bauteile und Baugruppen aus hochfestem austenitischen Stahl im Hinblick auf eine wechselnde Belastung Oberflächenrisse bis zu 0,8 mm zunächst als unkritisch bewertet werden. Inwiefern eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Belastungszustände (Zug-Druck-Wechsel, Scherzug usw.) besteht, ist in weiteren Untersuchungen zu klären. Darüber hinaus weisen die Ergebnisse darauf hin, dass auch eine Spritzerbildung beim Punktschweißen in Kombination mit den resultierenden Schweißrissen nicht zu einer Verringerung der Schwingfestigkeit führt. Vielmehr zeigt sich, dass die Spritzerbildung zu einer Erhöhung der Versagensschwingspielzahlen führen kann, sodass bezüglich der Schwingfestigkeit eine Spritzerbildung ebenfalls nicht als kritisch anzusehen ist. Da sich die hier dargestellten Ergebnisse auf gleichartige Verbindungen beziehen, im Rohkarosseriebau jedoch überwiegend Mischverbindungen, das heißt Schweißverbindungen aus unterschiedlichen Werkstoffen auftreten, ist eine Übertragbarkeit der Ergebnisse beispielsweise auf ferritisch-austenitsche Mischverbindungen in kommenden Untersuchungen zu prüfen.