Rechnergestützte Vorhersage der Kaltrissneigung laserstrahlgeschweißter Bauteile aus hochfesten Stählen. Tl.1

Kaltrisse sind ein massives Qualitätsproblem bei der schweißtechnischen Verarbeitung von hochfesten Stählen. Sie entstehen in den Härtegefügen einer Schweißverbindung bei gleichzeitiger Einwirkung von Zugspannungen und Wasserstoff, wenn deren lokale Kombination ein kritisches Niveau während des Abkühlens unterhalb 250°C erreicht hat. In diesem Beitrag wird eine Bewertungsmethode der Kaltrissneigung vorgestellt und validiert, die auf einer mehrstufigen Vorgehensweise beruht. Zunächst werden die kritischen Verhältnisse der drei Einflussfaktoren - Härtegefüge, Zugspannungen und Wasserstoffkonzentration - mit einem weiterentwickelten Simulations- und Prüfzentrum Gleeble 3500 für den Grundwerkstoff ermittelt. Die experimentellen Daten (Kaltrisskriterium) bilden die Basis des entwickelten Kaltrisssimmulationsprogramms, mit dem die Kaltrisswahrscheinlichkeit innerhalb einer Schweißverbindung quantitativ bewertet wird. In das Kaltrisssimmulationsprogramm fließen noch die mittels vorgeschalteter Finite-Elemente-Schweißsimulationen lokal für alle Orte einer Schweißverbindung ermittelten Kaltrisseinflussfaktoren ein. Anhand des Kaltrisskriteriums wird anschließend die lokale Kaltrisswahrscheinlichkeit berechnet. Die Validierung der altrissbewertungsmethode erfolgte an einer laserstrahlgeschweißten Rohrverbindung.