P 927 - Untersuchung von Ausgangsdefekten und Unregelmäßigkeiten und deren Schädigungsrelevanz in zyklisch beanspruchten Schweißverbindungen (Teilprojekt 1 - Cluster IBESS)

Die Unregelmäßigkeiten wurden durch metallografische Schliffe ermittelt. Ausgangsdefekte sollten anhand von Bruchflächenuntersuchungen aufgedeckt werden. Daraus sollten Ausgangsrisskonfigurationen als Eingangsgröße für ein bruchmechanisches Konzept abgeleitet werden. Des Weiteren wurden Werkstoffkennwerte ermittelt und Schwingversuche durchgeführt. Mit den ermittelten Werkstoffkennwerten, den festgelegten Ausgangsdefekten sowie dem in Teilprojekt A3 entwickelten analytischen Modell zur bruchmechanischen Abschätzung der Schwingfestigkeit, wurden Sensitivitätsanalysen durchgeführt, um die Empfindlichkeit von Eingangsgrößen zu ermitteln. Bei den fraktografischen Untersuchungen konnten für die meisten Schweißproben, trotz der Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop (REM), keine Einschlüsse als Ausgangsdefekte detektiert werden. Aus diesem Grund wurde ein Modell entwickelt, mit dem mittels zyklischer R-Kurve eine Untergrenze der Ausgangsrissgröße ermittelt werden kann. Aus den Sensitivitätsanalysen mit dem IBESS-Modell konnte ermittelt werden, dass Sekundärkerben (Rauheit, Einbrandkerben), große Nahtübergangsradien und Nahtöffnungswinkel einen besonders großen Einfluss auf die Lebensdauer haben. Mit den Ergebnissen aus diesem Teilprojekt und insbesondere dem Forschungscluster sollen die Werkstoffausnutzung gesteigert, Ressourcen geschont und somit Kosten und CO2 Ausstoß reduziert werden können