Nummerische Simulation der Eigenspannungen und des Bauteilverzugs beim Schweissen mit Berucksichtigung des Umwandlungsverhaltens

摘要

Die FE-Simulation kann heute zu einem wichtigen Werkzeug bei der Minimierung von unerwunschten Schweisseigenspannungen und Bauteildeformationen werden. Zur vollstandigen Beschreibung der Schweissvorgange ist es erforderlich, die Gefugeumwandlungen und die damit verbundenen lokalen Anderungen der mechanischen Eigenschaften zu berucksichtigen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird am Beispiel einer laserstrahlgeschweissten Platte aus dem unlegierten Stahl S355J2G3 eine Vorgehensweise zur Berucksichtigung der gefugeabhangigen Materialeigenschaften im nummerischen Modell vorgestellt. Das FE-Modell der Schweissung wird als Verbund einzelner Gefugebereiche dargestellt. Die Breite der Bereiche und deren temperaturabhangige Werkstoffkennwerte ergeben sich aus Prufversuchen. Die erzielten nummerischen Ergebnisse werden mit experimentell ermittelten Eigenspannungsverlaufen und Bauteilverzugen verglichen.