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Werkstoff: AlMgSi1 T6 (AW-6082 T6)
Schweißverfahren: MIG
Belastung: axial, lastgesteuert, f=25 s-1 Umgebung: Luft
Probe: Quersteife
Bechdicke: t = 5 mm
R = -1
experimentell
berechnet, * WEZ , = 1,20 mm, KN,Radaj = 1,21
berechnet, * WEZ , = 0,00 mm, KN,Radaj = 1,71
R = 0
experimentell
berechnet, * WEZ , = 1,20 mm, KN,Radaj = 1,19
berechnet, * WEZ , = 0,00 mm, KN,Radaj = 1,63
200
150
MPa
100
90
80
70
60
50
Bild 5.6: Rechnerische Wöhlerlinien AlMgSi1 T6 - Quersteife; t = 5 mm
Nennspannungsamplitude a,n
40
30
20
5
4 6 8104 2 4 6 8105 2 4 6 8106 2 4 6 8107 2 4
Schwingspielzahl NB 94
R = -1
Mit dem Konzept der Mikrostützwirkung zur Berechnung der Kerbgrundbeanspruchung an
Aluminiumschweißverbindungen konnten mehr oder weniger gute Übereinstimmungen mit den
experimentellen Ergebnissen erzielt werden, wenn die für den jeweiligen Werkstoff bzw. für den
jeweiligen Werkstoffzustand, an dem im Bereich der Schweißnaht das Versagen auftritt, die
zutreffende Ersatzstrukturlänge * bekannt ist. Diese muss jedoch aufwändig experimentell mit
Wöhlerversuchen an ungekerbten und scharf gekerbten Proben für die vorliegenden
Gefügezustände ermittelt werden. In den untersuchten Fällen trafen die Kennwerte des
Schweißgutes für die Abschätzung des Schwingfestigkeitsverhaltens am besten zu, was jedoch
auch damit zusammenhängt, das es sich in diesen Fällen um scharf gekerbte
Schweißverbindungen handelt. Dort kommt die Mikrostützwirkung zum tragen, auf dessen Basis
auch die Kennwerte * bzw. f ermittelt wurden. Bei mild gekerbten Schweißverbindungen ist
das Konzept daher nur noch bedingt anwendbar, was sich in den größeren Abweichung zwischen
berechneter und experimenteller Schwingfestigkeit zeigt.
Aus dieser Erkenntnis heraus kann das Konzept der Mikrostützwirkung nicht als allgemeingültig
für alle Aluminiumschweißverbindungen angesehen werden, da es keine einheitliche, R P0,2abhängige
Ersatzstrukturlänge und Ersatzstrukturlängenfunktion für alle Legierungen und
Werkstoffzustände und insbesondere für alle K t- bzw. r-Werte gibt.
Die Tatsache, dass die Unterschiede in den berechneten Wöhlerlinien nicht sehr groß sind, lässt es
möglich erscheinen, dass sich ein einheitlicher fiktiver Kerbradius finden lässt, mit dem sich
Aluminiumschweißverbindungen unterschiedlicher Kerbschärfe und Legierung einfacher als mit
dem Konzept der Mikrostützwirkung bewerten lassen [Mor04]. Dies soll im nächsten Abschnitt
mit dem Konzept des fiktiven Ersatzradius geschehen.
R = 0