Quantifizierung der Erstarrungsrissneigung mittels der LT-Heissrisspruefmethode fuer die Heftnahtgestaltung von T-Stoss-Verbindungen

摘要

Im Rahmen der Schweissbarkeitspruefung fuer beidseitig-gleichzeitig geschweisste T-Stoss-Verbindungen, wie sie in der Flugzeugrumpfstruktur vorkommen, wurde eigens der selbstbeanspruchte LT-Heissrisstest zum Nachweis innerer Erstarrungsrisse entwickelt. Dieser ist einerseits durch die Kopplung temperaturabhaengiger technologischmechanischer und metallurgischer Einflussgroessen bestimmt sowie andererseits durch die Schweissnahtgeometrie als Pruefbedingung gekennzeichnet. Im Unterschied zur realen Schweisskonstruktion wird die Stringer- bzw. Steghoehe variabel gestaltet und somit als quantifizierbares Bewertungskriterium eingefuehrt. Unterschreitet die Steghoehe ein Mindestmass, wird ein Heissriss provoziert. Bezueglich Werkstoffauswahl, Konstruktion, Prozessgestaltung koennen so unterschiedliche Schweisskonfigurationen auf ihr Heissrissverhalten hin miteinander direkt verglichen werden und die Erkenntnisse auf das Realbauteil uebertragen werden. Anhand des LT-Tests laesst sich der Einfluss der Heftnahtauspraegung der risskritischen Stringeraussenbereiche in Bezug auf das Heissrissverhalten quantifizieren. So wird eine hoehere Heissrisssicherheit fuer den Fall festgestellt, dass im Stringeranfangsbereich zwischen Hautblech und Stringer ein Spalt vorliegt. Dort steigt lokal das Verformungsvermoegen des Stringers an. Damit einhergehend sinken die thermisch bedingten Druckeigenspannungen vor dem Schmelzbad, wodurch wiederum die Querverschiebungen im rissrelevanten Zweiphasengebiet herabgesetzt werden.