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7. Sicherheitsbewertung von hybridlasergeschweißten Bauteilen
Bruchverhalten erfolgt mittels Bruchzähigkeiten bei der 50%-Versagensgrenze nach dem Mastercurve-
Konzept, s. Kap. 6. Die experimentellen Versagenspunkte beim Sprödbruch („DE(T),ES1“), die unter
Annahme der Eigenspannungen in der Höhe der Streckgrenze des Schweißgutes (ES1=Rel SG =668MPa)
und mit den Bruchzähigkeiten KJc,med der Standard SE(B) Probe berechnet werden, liegen mit Kr>2.0
weit außerhalb des nach FITNET-Prozedur prognostizierten Bruchversagens. Ohne Berücksichtigung
von Eigenspannungen würde die FITNET-Prozedur eine nicht konservative Vorhersage des Versagens
von DE(T) Proben bei T=-50 und-40°C liefern. Der Grund dafür ist, dass es sich bei Bruchzähigkeiten
KJc,med um KJu und nicht um KJc Werte handelt, die höher sind als die beim Versagen von DE(T) Proben
resultierende KI,c Werte.
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K R
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Option 0 (GW)
Option 0 (SG)
Option 1 (GW)
Option 1 (SG)
Option 2
Option 3
Option 4
DE(T),ES1
DE(T),ES2
DE(T),ES2,con.
DE(T),ohne ES
-50°,exp.
-50°,exp.
-40°,exp.
-40°,exp.
RT,exp.
-50°,num.
RT,num.
-40°,num.
-50°,exp. -40°,exp.
EH36-15I
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
L R
Bild 7.3: FAD Analyse der DE(T) Proben mit der HLSV des Stahls EH36-15I
Mit der Annahme, dass die Eigenspannungen in Querrichtung entsprechend der röntgengraphischen
Messung für die HLSV des Stahls RQT701-20I ca. 43% der Streckgrenze betragen
(ES2=0.43Rel SG =287MPa), wird eine weniger konservative Abschätzung des Bruchverhaltens mit der
FITNET-Prozedur erzielt („DE(T),ES2“). Werden zusätzlich anstelle der Bruchzähigkeiten der
Standardproben die KJc,med Werte der Kurzrissproben verwendet, so liegen die Versagenspunkte
(„DE(T),ES2,con.“) auf der Grenzkurve nach Option 4. Dies liegt daran, dass die Abnahme des
Constraints von Standard- auf Kurzrissproben zu einer Verschiebung der Referenztemperatur um -28K
und somit zu Erhöhung der KJc,med Werte führt. Außerdem kann davon ausgegangen werden, dass sich
die nach Mastercurve-Ansatz berechneten Bruchzähigkeiten der Kurzrissproben für T=-50° und -40°C
im oberen Übergangsbereich oder sogar Hochlage befinden.
Für die Bewertung des duktilen Bruchverhaltens wird als Werkstoffkennwert Ji für die duktile
Rissinitiierung eingesetzt, der bei Raumtemperatur (RT) mit der Standard SE(B) Probe bestimmt wird.
Da der Beginn des stabilen Risswachstums bei den Großzugproben bei einer höheren
Rissspitzenbelastung als bei den SE(B) Proben auftritt, liegen die Versagenspunkte („RT,exp“) weit