Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de

9 Werkstoffverhalten
Nach diesen Erkenntnissen kann die unterschiedliche Gefügeumwandlung als
Ursache für die auftretenden Abweichungen beim Schweißverzug festgestellt
werden. Dies kann einerseits mit der Tatsache begründet werden, daß die
Gefügeumwandlung während des Aufheiz- und Abkühlvorgangs bei unterschiedlichen
Blechdicken unterschiedlich verläuft, andererseits auch mit der
Tatsache, daß ein grundsätzlich anderes Umwandlungsverhalten auch zu unterschiedlichen
Gefügeumwandlungen führt.
Die Umwandlungsdehnungen bestimmen das Verzugsfeld insbesondere bei
den hier vorliegenden schlanken Strukturen maßgeblich.
9.4 Spannungen aus der Membrannormalkraft
Die allgemein vertretene Auffassung, daß die Größe der Zugeigenspannungen
generell mit der Größe der Streckgrenze des Werkstoffs zunimmt, muß bei genauer
Betrachtung der hier untersuchten Varianten als nicht immer zutreffend
eingestuft werden.
In den Abbildungen 9.13 und 9.14 sind die Spannungen aus der Umfangsnormalkraft
am Meridianschnitt VL für die Zylinder mit 1 mm und 4 mm
Wanddicke dargestellt. In den Abbildungen 9.15 und 9.16 sind für den Zylinder
mit 4 mm Wanddicke die Spannungen aus Umfangs- und Axialnormalkraft
am Äquator dargestellt.
Beim Zylinder aus S355 gibt es im Nahtbereich eine Einsattelung der Spannung
aus der Umfangsnormalkraft, die beim Zylinder mit 1 mm Wanddicke
ausgeprägter ist, als beim Zylinder mit 4 mm Wanddicke. Aufgrund des
abweichenden Umwandlungsverhaltens ist diese Einsattelung beim Zylinder
mit 1 mm Wanddicke aus S235 wesentlich geringer und beim Zylinder mit
4 mm Wanddicke aus S235 nicht mehr vorhanden (siehe Abbildungen 9.13
und 9.14). Das in Nahtmitte entstehende bainitische Gefüge führt bei den Zylindern
aus S235 zu Eigenspannungen, die beim Zylinder mit 4 mm Wanddicke
mit 415
N
mm 2
deutlich über der Streckgrenze des Grundmaterials liegen. Im
nahtnahen Bereich, der bis maximal A c1 aufgeheizt wurde, liegen die Spannungen
aus der Umfangsnormalkraft auf dem Niveau der Streckgrenze des
Grundwerkstoffs.
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