Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Optimierungsstrategien für die Maximierung der Schwingfestigkeit schwingbeanspruchter Schweißkonstruktionen aus höchstfesten Stählen und deren Berücksichtigung in den Bemessungsrichtlinien

Das Ziel des Vorhabens besteht darin, die Voraussetzungen für die vollständige Ausnutzung des Schwingfestigkeitspotentials hoch- und höchstfester schweißbarer Stähle für die Praktische Anwendung zu schaffen. Beherrschbare Qualitätskriterien für die Verarbeitung höchstfester Stähle sind primär im Interesse von KMU’s für Berechnungsbüros und kleinere Fertigungsbetriebe. Dies erfordert die Entwicklung einer geeigneten Verarbeitungsstrategie, die es ermöglichen, den Schwingbruchausgang vollständig in den Grundwerkstoff zu verlagern. Für die effektive Ausnutzbarkeit der maximalen Schwingfestigkeit ist zudem die Implementierung der Stahlgüten in die Bemessungsregeln unverzichtbar, um auf dem Gebiet der Auslegung tätigen KmU’s (Ingenieurbüros, Fertigungsbetrieben) wirtschaftliche Vorteile und neue Auslegungskriterien zu eröffnen. Am Beispiel der Festigkeitsklasse Re=960 MPa werden die Grundwerkstoffschwingfestigkeiten bei unterschiedlichen Mittelspannungen ermittelt und dienen als Benchmark für die optimierten Schweißverbindungen. An typischen Schweißnahtdetails werden Kombinationen aus Schweißverfahren und Nachbehandlung dahingehend optimiert, die Schwingfestigkeit auf das Grundwerkstoffniveau anzuheben. Bei den Zuständen, welche die gestellten Anforderungen erfüllen, werden umfangreiche Wöhlerversuche zur Festlegung neuer FAT-Klassen aufgenommen und Empfehlungen erstellt. Im Hinblick auf die besonders für KMU maßgeblichen Regelwerksakzeptanz werden an optimierten Verbindungen Betriebsfestigkeitsversuche zum Nachweis der Praxistauglichkeit durchgeführt. Bei den Nachbehandlungen steht das Kugelstrahlen im Vordergrund. Alternative Methoden werden stichprobenartig mit berücksichtigt. Die Untersuchungen werden durch die umfassende Charakterisierung der untersuchten Zustände hinsichtlich aller Qualitätsmerkmale begleitet, um besonders den KMU’s die für die praktische Anwendbarkeit erforderlichen Qualitätskriterien und Verarbeitungsregeln zu erarbeiten.