Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de
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9 Werkstoffverhalten<br />
Die Streckgrenze <strong><strong>de</strong>s</strong> Grundwerkstoffs ist beim S235 ger<strong>ing</strong>er als beim S355.<br />
Dieser <strong>Einfluß</strong> macht sich dann bemerkbar, wenn die Spannungen außerhalb<br />
<strong>de</strong>r Wärmeeinflußzone die Streckgrenze <strong><strong>de</strong>s</strong> S235 überschreiten.<br />
Bei <strong>de</strong>r Gefügeumwandlung besteht <strong>de</strong>r wesentliche Unterschied zwischen bei<strong>de</strong>n<br />
Stahlsorten darin, daß beim S235 die Austenit-Ferrit-Umwandlung noch<br />
bei höheren Abkühlgeschwindigkeiten stattfin<strong>de</strong>t als beim S355. Dies beeinflußt<br />
die Eigenspannungen und <strong>de</strong>n Schweißverzug in zweierlei Hinsicht. Das<br />
Gefüge in Naht und Wärmeeinflußzone weist beim S235 einen größeren Ferritund<br />
Bainitanteil auf als beim S355. Daraus folgt beim Zylin<strong>de</strong>r aus S235 eine<br />
ger<strong>ing</strong>ere Streckgrenze im Naht- und Wärmeeinflußzonenbereich als beim Zylin<strong>de</strong>r<br />
aus S355. Die Umwandlung γ → α fin<strong>de</strong>t beim S235 bei einer höheren<br />
Temperatur statt als beim S355. Die Streckgrenze, und damit die Steifigkeit, ist<br />
bei höheren Temperaturen ger<strong>ing</strong>er. Daraus folgt, daß die Umwandlungs<strong>de</strong>hnungen<br />
beim S235 eine ger<strong>ing</strong>ere Auswirkung haben als beim S355.<br />
9.2 Gefügeumwandlung<br />
Die Gefügeumwandlung beim Schweißen ergibt sich aus <strong>de</strong>n Abkühlraten und<br />
wird für die verschie<strong>de</strong>nen Stahlsorten jeweils durch SZTU-Schaubil<strong>de</strong>r beschrieben.<br />
Die berechnete Phasenverteilung im Nahtbereich nach <strong>de</strong>m Schweißen<br />
ist in Abbildung 9.1 für die Zylin<strong>de</strong>r mit 4 mm Wanddicke und in Abbildung<br />
9.2 für die Zylin<strong>de</strong>r mit 1 mm Wanddicke aufgetragen.<br />
Die Abkühlgeschwindigkeit bei 1 mm Blechdicke ist größer als bei 4 mm. Damit<br />
verbun<strong>de</strong>n ist die Martensitbildung bei <strong>de</strong>r dünneren Blechdicke größer.<br />
Bei S355 entsteht bei t = 1 mm 75% Martensit, bei t = 4 mm nur 25% Martensit.<br />
Bei S235 entsteht bei t = 1 mm 31% Martensit, bei t = 4 mm ist <strong>de</strong>r<br />
Martensitanteil mit 2,5% sehr ger<strong>ing</strong>.<br />
Beim S235 entsteht bei größerer Abkühlgeschwindigkeit noch Ferrit, während<br />
bei vergleichbaren Abkühlgeschwindigkeiten beim S355 Martensit entsteht.<br />
Die Zylin<strong>de</strong>r aus S355 weisen im Nahtbereich keinen Ferrit auf. Bei <strong>de</strong>n Zylin<strong>de</strong>rn<br />
aus S235 bil<strong>de</strong>t sich in Nahtmitte Ferrit.<br />
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