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

9 Werkstoffverhalten
Die in Tabelle 9.4 für die Zylinder mit R t
=800 und einem Segment von 22,5 ◦
angegebenen Grenzspannungen dienen nur dem Vergleich zwischen den beiden
Werkstoffen. Die Grenzspannung ist beim Zylindersegment von 22,5 ◦
größer als bei einem größeren Zylindesegment, da durch die gewählten Randbedingungen
am Seitenrand bei kleinerer Segmentgröße eine größere Umfangswellenzahl
erzwungen wird.
Beim Zylindersegment mit 4 mm Wanddicke aus S355 (Abbildung 9.18) bildet
sich ein schachbrettförmiges Beulmuster mit 1 1 2
Beulwellen in Umfangsrichtung
aus. Beim vergleichbaren Zylindersegment aus S235 (Abbildung 9.17)
versagt im wesentlichen der Nahtbereich am rechten Segmentrand durch Radialverformung
nach innen. Es gibt nur einen sehr kleinen Bereich, der nach
außen beult. Das beim S355 deutlich ausgeprägte Schachbrettmuster ist beim
S235 nur schwach zu erkennen. Die Grenzspannung des plastisch beulenden
Zylinders mit 4 mm Wanddicke liegt sowohl bei S235 als auch bei S355 bei
der Streckgrenze des Grundwerkstoffes.
Beim elastisch beulenden Zylinder mit 1 mm Wanddicke ist beim Modell mit
Eigenspannungen zu beobachten, daß die Grenzspannung beim Zylinder aus
S235 mit 60,1
N deutlich geringer ist als die Grenzspannung beim Zylinder
aus S355 mit 89,7
N . Nach allgemeinem, bisher geläufigem, Verständnis
mm 2
mm 2
wäre zu erwarten, daß beide Grenzspannungen gleich groß sind, da diese Spannungen
weit unterhalb der Streckgrenze liegen und die unterschiedlich hohe
Streckgrenze keinen Einfluß haben dürfte.
Die Grenzspannungen der entsprechenden Zylindermodelle ohne Eigenspannungen
sind mit 60,5
N für den Zylinder aus S235 etwa so groß wie für
mm 2
den Zylinder aus S355 mit 58,9
N . Das bedeutet, daß bei dem gewählten
mm 2
System die Schweißeigenspannungen beim Werkstoff S355 eine signifikannte
Steigerung der Grenzspannung bewirken, während die Schweißeigenspannungen
beim Werkstoff S235 keine Auswirkung auf die Grenzspannung haben.
Der Zylinder mit 2 mm Wanddicke weist ein ähnliches Beulverhalten auf. Beim
Werkstoff S355 (Abbildung 9.20) bildet sich ebenfalls ein schachbrettförmiges
Beulmuster aus. Beim vergleichbaren Zylinder aus S235 (Abbildung 9.19) versagt
im wesentlichen der Nahtanfangs- und Nahtendbereich durch Radialver-
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