Eigenspannungs- und Verzugsberechnung beim Schweißen

Aufgrund der inhomogenen Erwärmung beim Schweißen entstehen Eigenspannungen und Bauteilverzüge. Diese beeinträchtigen die Qualität und Funktionalität des Bauteiles und können darüber hinaus Schädigungen wie Risse hervorrufen und/oder die Lebensdauer beeinträchtigen. Die Eigenspannungen und der Verzug bedingen sich gegenseitig, wobei ihre Entstehung von vielen Faktoren abhängt. Neben den Schweißverfahren und -parametern spielen die Werkstoffeigenschaften und Einspannbedingungen eine große Rolle. Mit Hilfe der numerischen Schweißsimulation lassen sich Einspannbedingungen und auch Schweißprozessparameter finden, die eine Minimierung des Verzugs und der Eigenspannungen ergeben.

Prozessbegleitendes dynamisches Spannen zur Verzugs- und Eigenspannungsreduzierung beim Schweißen von Bauteilen

Ein Ergebnis des DVS-AiF Projekt »Dynamisches Spannen«  ist, dass durch dynamische, d.h. sich während des Schweißprozesses und der Abkühlung ändernde Einspannbedingungen eine Verzugsminimierung bei gleichzeitiger Reduktion der Eigenspannungen erreicht werden konnte. Auf diese Art und Weise ließ sich das gegenseitige Bedingen von Verzug und Eigenspannungen erstmalig aufheben.

Danksagung

Das IGF-Vorhaben Nr. 16.857 N der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.