Berechnung von Schweißverbindungen

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,
ich hoffe, dass ich hier richtig bin. Ich habe leider kein Brett „Maschinenbau“ gefunden.

Durch die Erwärmung, welche beim Schweißen auftritt, ändern sich auch beim Stahl im Bereich der Wärmeeinflusszone dessen Eigenschaften. Das hat zur Folge, dass beispielsweise im Lehrbuch Roloff-Matek für S 235 nicht mehr mit einer Streckgrenze von 240N/mm² gerechnet wird, sondern mit einer solchen von 218 N/mm². bei S 355 ist es ähnlich. Nicht mehr 355 N/mm², sondern 329 N/mm². Das entspricht einer Festigkeitseinbuße von etwa 10%.

Frage: Kann man generell sagen, dass die Streckgrenze bei Stählen um etwa 10% absinkt, wenn der Stahl durch Wärmeeinwirkung (z.B. infolge Schweißens) beeinflusst wurde?
Vielen Dank
Slides-Only

#2

Hi,
S235 (alt: St37-2) hat 235 N/qmm Streckgrenze (ReH).
Durch Kaltumformen, Walzen usw. liegen Härte, Zugfestigkeit und Streckgrenze zumeist etwas höher.
Es kann sich nach dem Schweißen, welches in der WEZ ja einem Weichglühen gleichkommt, außer Erholung und Rekristallisation (mit Aufhebung der Kaltverfestigung) der geringe lamellare Zementitanteil (im Perlit) kuglig zusammenballen (koagulieren), wodurch
(->weichgeglüht, GKZ1) die Festigkeit absinkt. Zudem kann infolge Rekristallisation auch der Streckgrenzenverlauf von diskontinuierlich (ReH, ReL) in kontinuierlich (Rp0,2) ändern, was auch eine Streckgrenzenminderung mit sich bringen kann (quasi von ReH zu ReL => Rp).
Im allgemeinen benennt aber die Normbezeichnung (S235) die Mindeststreckgrenze (235 N/qmm).
Je nach Dicke sind die Festigkeitswerte geringfügig unterschiedlich.
Die Festigkeitswerte bei G (weichgeglüht) bzw. GKZ (geglüht auf kugligen Zementit) liegen meist geringfügig niedriger als im Zustand N (normalisiert).
Ob das nun 10% sind, sei dahingestellt. Jedenfalls muß beim Schweißen nicht immer die Streckgrenzenerniedrigung eintreten: hängt auch von Temperatureinbringung und Abkühlgeschwindigkeit zusammen.
lg O

http://www.maschinenbau-wissen.de/skript/werkstoffte…

http://www.metall-wissen.de/streckgrenze/

http://www.arcelormittal.com/automotive/sheets/catal…

#3

Hallo Osmond.
vielen Dank für den wirklich hilfreichen Beitag. Das hätte ich nicht erwartet. Vielen, vielen herzlichen Dank!
Slides-Only

#4

Hi,
wie wär`s dann mit einem *
:wink:)
lg O

#5

Hallo,
ich hoffe, dass ich hier richtig bin. Ich habe leider kein
Brett „Maschinenbau“ gefunden.

Durch die Erwärmung, welche beim Schweißen auftritt, ändern
sich auch beim Stahl im Bereich der Wärmeeinflusszone dessen
Eigenschaften. Das hat zur Folge, dass beispielsweise im
Lehrbuch Roloff-Matek für S 235 nicht mehr mit einer
Streckgrenze von 240N/mm² gerechnet wird, sondern mit einer
solchen von 218 N/mm². bei S 355 ist es ähnlich. Nicht mehr
355 N/mm², sondern 329 N/mm². Das entspricht einer
Festigkeitseinbuße von etwa 10%.

Frage: Kann man generell sagen, dass die Streckgrenze bei
Stählen um etwa 10% absinkt, wenn der Stahl durch
Wärmeeinwirkung (z.B. infolge Schweißens) beeinflusst wurde?
Vielen Dank

Hallo Slides-Only,

metallurgisch exakt kann ich Deine Frage nicht beantworten, aber ich möchte auf einen anderen Aspekt hinweisen:

Für die Güte einr Schweissnaht ist vor allem die Ausführung durch den Schweisser maßgebend. Im Dampfkesselbau ist ein Schweisnahtfaktor von 0,8 üblich, wenn die Schweißung durch eine geprüften und überwachten SChweißer ausgeführt wurde und die Naht durch Röntgen oder US geprüft, bewertet und bei Bedarf nachgearbeitet wurde. Maschinengeschweißte und geprüfte Rohre können so sogar einen Schweißnahtfaktor von 1 erhalten. Zwar ist die Festigkeit etwas herabgesetzt durch Gefügeveränderungen (Gussgefüge!), aber der Nahtquerschnitt ist etwas größer als der ungestörte Querschnitt, bei handwerklich einwanfreier Ausführung und Prüfung der Schweißnaht können Schweissfehler weitgehend ausgeschlossen bzw. besitigt werden. Das Absinken der Streckgrenze ist also nicht so sehr das Problem.

Wolfgang D.

#6

hey,
* geht erst, wenn man eine Weile dabei ist (hab ich zumindest so verstanden). Ich darf anscheinend noch nicht „sternen“.