Optimierung von Verzug und Eigenspannungen beim Schweißen dickwandiger Bauteile: Forschungsvorhaben P 784/IGF-Nr. 15746 N = Optimization of distortions and residual during welding of thick-walled components
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Düsseldorf
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P 784 |
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INHALTSVEIZEICHNIS / TABLE OF CONTENTS
INHALTSVERZEICHNIS / TABLE OF CONTENTS
1 EINLEITUNG / INTRODUCTION 1
2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE / OBJECTIVE AND APPROACH 4 2.1
ANGESTREBTE FORSCHUNGSERGEBNISSE / OBJECTIVES 5
2.2 VORGEHENSWEISE ZUR ERREICHUNG DES FORSCHUNGSZIELS / RESEARCH
PROCEDURE. 5
3 STAND DER TECHNIK / STATE OF THE ART 9
3.1 WERKSTOFF/MATERIAL 11
3.2 UMWANDLUNGSVERHALTEN VON STAEHLEN / TRANSFORMATION BEHAVIOUR OF
STEELS.... 12 3.2.1 UMWANDLUNGSSCHAUBILDER / TRANSFORMATION DIAGRAMS 12
3.2.2 METALLURGIE DES SCHWEISSENS / WELDING METALLURGY 15
3.3 EIGENSPANNUNGEN UND VERZUG / RESIDUAL STRESS AND DISTORTION 18 3.3.1
SCHWEISSEIGENSPANNUNGEN /WELDING INDUCED RESIDUAL STRESS 18 3.3.2
SCHWEISSFORMAENDERUNGEN / WELDING INDUCED DEFORMATIONS 23 3.4 NUMERISCHE
SCHWEISSSIMULATION / NUMERICAL WELDING SIMULATION 26
3.4.1 SCHWEISSSTRUKTURSIMULATION / WELDING SIMULATION 27
3.4.2 SIMULATION VON MEHRLAGENSCHWEISSUNGEN / SIMULATION OF MULTI-PASS
WELDS 30
4 VERSUCHSWERKSTOFFE UND WERKSTOFFKENNWERTE / TEST MATERIAL AND MATERIAL
PROPERTIES 32
4.1 EXPERIMENTELL ERMITTELTE WERKSTOFFKENNWERTE / EXPERIMENTALLY
DETERMINED MATERIAL PROPERTIES 33
4.2 DATENBANKBASIERENDE WERKSTOFFKENNWERTE / DATABASE-BASED MATERIAL
PROPERTIES 35
4.3 ZEIT-TEMPERATUR-UMWANDLUNGSSCHAUBILDER DER SENSITIVITAETSANALYSE /
CONTINUOUS COOLING TRANSFORMATION DIAGRAMS FOR SENSITIVITY ANALYSES 41
5 EXPERIMENTELLE VERSUCHSDURCHFUEHRUNG / EXPERIMENTAL PROCEDURE 45
5.1 EIN- UND ZWEILAGENSCHWEISSUNGEN / SINGLE AND DOUBLE LAYER WELDS 46
5.1.1 SCHWEISSVERFAHREN UND -PARAMETER / WELDING PROCESS AND PARAMETER46
5.1.2 VERSUCHSUMFANG / SCOPE OF TESTING 47
5.1.3 TEMPERATURMESSUNG / TEMPERATURE MEASUREMENT 48 5.1.4
VERZUGSMESSUNG / DISTORTION MEASUREMENT 49
5.1.5 EIGENSPANNUNGSERMITTLUNG / DETERMINATION OF RESIDUAL STRESS 50
5.1.6 UNTERSUCHUNG DER NAHTGEOMETRIE / ANALYSIS OF WELD POOL GEOMETRY..
51 5.1.7 MIKROSTRUKTURANALYSE / MICROSTRUCTURAL ANALYSIS 52
5.1.8 UNTERSUCHUNG DER HAERTE / INVESTIGATION OF HARDNESS 52
5.2 6-RAUPENSCHWEISSUNGEN / SIX BEAD WELDS 52
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/101625511X
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS / TABLE OF CONTENTS
5.2.1 SCHWEISSPARAMETER UND NAHTAUFBAU / WELDING PARAMETER AND BEAD
DESIGN 54
5.2.2 ERMITTLUNG DER VERSUCHSDATEN /DETERMINATION OF TEST DATA 55
6 NUMERISCHE VERSUCHSDURCHFUEHRUNG / NUMERICAL WELDING PROCEDURE 57
6.1 EINLAGENSCHWEISSUNGEN / SINGLE LAYER WELDS 58
6.2 ZWEILAGENSCHWEISSUNGEN / DOUBLE LAYER WELDS 61
6.3 6-RAUPENSCHWEISSUNGEN / SIX BEAD WELDS 62
7 ERGEBNISSE / RESULTS 64
7.1 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE / EXPERIMENTAL RESULTS 64
7.1.1 EINLAGENSCHWEISSUNGEN / SINGLE LAYER WELDS 64
7.1.2 ZWEILAGENSCHWEISSUNGEN / DOUBLE LAYER WELDS 76
7.1.3 6-RAUPENSCHWEISSUNGEN / SIX BEAD WELDS 85
7.2 NUMERISCHE ERGEBNISSE / NUMERICAL RESULTS 98
7.2.1 EINLAGENSCHWEISSUNGEN / SINGLE LAYER WELDS 98
7.3 ZWEILAGENSCHWEISSUNGEN / DOUBLE LAYER WELDS 116
7.4 6-RAUPENSCHWEISSUNGEN / SIX BEAD WELDS 120
7.4.1 FREIE SCHRUMPFUNG / FORCE FREE SUPPORT 122
7.4.2 QUERSCHRUMPFUNGSBEHINDERUNG / CONSTRAINT TRANSVERSE SHRINKAGE..
129
8 DISKUSSION DER ERGEBNISSE / DISCUSSION OF THE RESULTS 132
8.1 EINLAGENSCHWEISSUNGEN / SINGLE LAYER WELDS 132
8.2 ZWEILAGENSCHWEISSUNG / DOUBLE LAYER WELDS 141
8.3 6-RAUPENSCHWEISSUNGEN / SIX BEAD WELDS 144
8.3.1 FREIE SCHRUMPFUNG / FORCE FREE SUPPORT 145
8.3.2 QUERSCHRUMPFUNGSBEHINDERUNG / CONSTRAINT TRANSVERSE SHRINKAGE
..147
9 ZUSAMMENFASSUNG / CONCLUSION 153
10 LITERATURVERZEICHNIS/ REFERENCES 155
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