J. Schuster/S. Wagner/S. Keitel · Restnutzungsdauer von geschweißten Altstahlkonstruktionen unter zyklischer Beanspruchung
Bild 11. Makroaufnahme des Altstahls der Schleusenkette mit ausgeprägten Fryschen Kraftwirkungsfiguren, geätzt mit Adler (Foto: SLV Halle GmbH) Fig. 11. Macro structure of the steel from the lock chain with well developed “FRYs force figures”, etchant acc. to ADLER
Bild 12. Makroaufnahme des Altstahls der Krananlage mit erkennbarer „Speckschicht“ an den Probenrändern, geätzt mit Adler (Foto: SLV Halle GmbH) Fig. 12. Macro structure of the steel from the hall crane systeme with well developed “Layer of Fat”, etchant acc. to ADLER
Tabelle 1. Schematische Darstellung der Fertigungsfolge für die Herstellung der „reparaturgeschweißten“ Proben für die Dauerschwingversuche [7] Table 1. Schematic representation of the production sequence for the manufacturing of the “repair-welded” samples for the SN-tests [8] abgebildeter Fertigungsschritt
Beschreibung des Fertigungsschrittes
1
Mittelstückentnahme aus dem jeweiligen Altstahlsegment
2
Lichtbogenhandschweißen eines Testcoupons unter Vorspannung von jeweils zwei Mittelstücken quer zur Walzrichtung
3
Entnahme der jeweils benötigten Probenanzahl aus einem Testcoupon (Probenanzahl abhängig von der Größe des jeweiligen Testcoupons)
nehmen ist, gelten diese Proben bei einer Oberspannung von σoD = 192 N/mm2 als dauerfest. Die Gegenüberstellung beider Schaubilder lässt zunächst erkennen, dass die Werte der Wöhlerlinie der geschweißten Proben (Bild 14), wie angenommen, unterhalb der des Grundwerkstoffs (Bild 13) liegen. Werden in diesem Zusammenhang die in den Dauerschwingproben entstandenen Risslagen miteinander ver glichen, fällt auf, dass bei den ungeschweißten Grund werkstoffproben die Ermüdungsrisse in der Mehrzahl der Fälle an durch Rostnarben hervorgerufenen Kerben auf der Grundwerkstoffoberfläche ihren Ausgang nahmen (Bild 15a). Dem gegenüber wurden bei den „reparaturgeschweißten“ und beschliffenen Proben die entstandenen Ermüdungsrisse an Kerben (Schleifriefen, Schlackeneinschlüsse) in der Decklage und/oder Wurzel des Schweißgutes initiiert (Bild 15b). Weitere charakteristische Kerb lagen waren die Naht- und Lagenübergänge bei den un beschliffenen (Bild 15c) sowie der Wurzelspalt bei den
kehlnahtgeschweißten Proben (Bild 15d). Hinweise auf eine Rissentstehung in der durch das Schweißen wärme behandelten und damit thermisch veränderten Wärme einflusszone lieferten die Ergebnisse der Dauerschwingversuche jedoch in keinem einzigen Fall. Werden die Ergebnisse der Dauerschwingfestigkeitsuntersuchungen von durch Einebnen (Beschleifen) der Nahtüberhöhung in ihrer Kerbempfindlichkeit verringerter „reparaturgeschweißter“ Proben mit den Resultaten von Wöhlerlinienversuchen verglichen, die am unbeeinflussten Grundwerkstoff gewonnen wurden, ergaben sich die in den Bildern 16 und 17 beispielhaft dargestellten Kurvenverläufe. Wie zu erkennen ist, zeigt die bei der schweißtechnischen Verarbeitung stattgefundene Wärmebehandlung beim Fehlen von für Schweißverbindungen charakteristische Kerben (z. B. Wurzel- und Nahtüberhöhung) nahezu keinerlei Wirkung auf die Dauerschwingfestigkeit und damit die „Lebens- bzw. Restnutzungsdauer“ der betroffenen Proben.
Stahlbau 86 (2017), Heft 1
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