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2001
Journal Article
Titel
Sicherheitsbewertung von Schweißverbindungen
Titel Supplements
Untersuchungen an Boostergehäusen der ARIANE 5
Alternative
Safety assessment of welds in ARIANE 5 booster
Abstract
In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse der Versuche zur Qualifizierung von zukünftig an der ARIANE 5 vorgesehenen Elektronenstrahlschweißungen präsentiert. Es wurde insbesondere der Einfluss des dreiachsigen Spannungszustands auf das Bruchverhalten des Schweißguts mittels verschiedener bruchmechanischer Proben charakterisiert. Um eine Beziehung zwischen dem globalen und lokalen Werkstoffverhalten zu ermitteln, wurden alle Versuchsarten unter Verwendung der entsprechenden Materialeigenschaften numerisch simuliert. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden auch die Belastungsbedingungen für einen Booster im Betrieb für zwei angenommene Risspositionen analysiert.
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The boosters of ARIANE 5 are currently made of 7 rings of the high strength steel 48 CrMoNiV 4 10 (D6AC) jointed together by a Clevis Tang technique. In a future design the rings could be jointed by electron beam welding. This paper represents first results of a qualification program of this new technique. Especially, the influence of stress triaxiality on fracture behaviour of the weld metal is characterized by testing different fracture mechanics specimens, e.g. tension and bending specimens with different crack lengths and crack forms. To find the relation between global and local behaviour all experiments were simulated using the corresponding material data for different material zones. Since the weld metal fails by brittle fracture, a two-parameter concept with J(c) and a parameter describing the stress triaxiality was applied for the assessment of the weld joints. Additionally, the RKR-model was used as local concept. Based on the results of the specimens the loading situations of a booster under operating loading were analysed for two assumed crack positions.