Zum Einfluss von Schweisseigenspannungen auf die Bauteilfestigkeit

Der Einfluss von Schweißeigenspannungen auf die Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen wurde experimentell sowie rechnerisch an einem Feinkornbaustahl S460NL untersucht. Schwingfestigkeitsversuche erfolgten sowohl an Kleinproben als auch an geschweißten Längssteifen. Die Schweißeigenspannungen wurden zunächst in einer Schweißsimulation rechnerisch ermittelt, anschließend wurde deren Umlagerung infolge zyklischer Belastung unter Verwendung von an Werkstoffproben abgeleiteten Materialkennwerten und -modellen ermittelt. Dabei zeigte sich im Bereich der Nahtübergangskerbe eine Reduzierung der Eigenspannungen, welche mit der Höhe der Beanspruchung zunimmt. Dieser Effekt konnte durch röntgenografische Eigenspannungsmessungen bestätigt werden. Als Alternative zu den Standardverfahren zur Schwingfestigkeitsbewertung wurde die Abschätzungsgüte von Schädigungsparametern untersucht. Diese ermöglichen eine rechnerische Abschätzung der Schwingfestigkeit geschweißter Bauteile basierend auf stabilisierten Eigenspannungen und überlagerten Lastspannungen sowie die Übertragung von experimentell gewonnenen Erkenntnissen auf weitere Bauteiltypen bzw. Beanspruchungsbedingungen.