Simulationsgestützte Einflussanalyse der Festphasenumwandlung auf die Schweißeigenspannungen bei Verwendung martensitischer Zusatzwerkstoffe

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Im Fokus des beantragten Projektes stehen hochfeste Schweißverbindungen an sicherheitsrelevanten Stahlbauteilen und die schweißbedingte Ausbildung von Eigenspannungen. Kenntnisse über den Eigenspannungszustand in der Schweißnaht hochfester Konstruktionen sind von großer Bedeutung, da Eigenspannungen sich mit äußeren Spannungen überlagern können und unter Umständen die Lebensdauer und Risssicherheit eines Bauteils verringern. Eine Möglichkeit der gezielten Einstellung des Eigenspannungszustandes in der Schweißnaht ist die Verwendung von speziellen martensitischen Schweißzusatzwerkstoffen. Die Eigenspannungsreduzierung bzw. die Erzeugung eines Druckeigenspannungszustands in der Schweißnaht stellt das Ziel der Verwendung dieser Zusatzwerkstoffe dar. Eine rein experimentelle Untersuchung dieses Sachverhaltes ist extrem aufwendig bzw. kaum realisierbar, da sich einzelne Einflüsse nicht separieren bzw. separat betrachten lassen. In diesem Zusammenhang soll die numerische Schweißsimulation genutzt werden um ein experimentell validiertes Modell zu entwickeln, welches zur abgesicherten Abbildung bzw. Vorhersage des schweißbedingten Eigenspannungszustandes und somit zur gezielten simulationsgestützten Entwicklung von Schweißzusatzwerkstoffen für das Schweißen hochfester Stahlkonstruktionen verwendet werden kann. Dabei werden umfassend die Einflüsse der Martensitumwandlung, der Warmstreckgrenze, des Restaustenitgehalts und der Aufmischung für ein- und zweilagige Schweißverbindungen auf die Eigenspannungsausbildung analysiert.