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Einfluss des Höherfrequenten Hämmerns auf die Ermüdungsfestigkeit geschweißter ultrahochfester Feinkornbaustähle

Berg, Jörn

Bestehende Bemessungsvorschläge zur Berücksichtigung einer Schweißnahtnachbeandlung mittels höherfrequenten Hämmerns (HFH) decken lediglich Stahlsorten bis maximal S960 und Blechdicken größer gleich 5 mm ab. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses einer HFH-Behandlung auf das Ermüdungsverhalten geschweißter, ultrahochfester Feinkornbaustähle mit Streckgrenzen von 960 N/mm2 und höher im oberen Zeitfestigkeitsbereich und die Entwicklung eines Vorschlags zur Bemessung von HFH-behandelten Schweißverbindungen für diese Stahlsorten. Innerhalb von Ermüdungsversuchen wird der Einfluss einer HFHBehandlung an vier kranbautypischen Kerbdetails aus ultrahochfesten Feinkornbaustählen S960, S1100 und S1300 erfasst. Mit Hilfe analytischer und numerischer Methoden wird der Einfluss der aus dem Schweißprozess resultierenden Imperfektionen Axialversatz, Winkelverzug sowie der lokalen Nahtgeometrie auf den Beanspruchungszustand an der Nahtübergangskerbe untersucht. Auf Grundlage der eigenen Versuchsergebnisse und aus der Literatur ausgewerteten Versuchsreihen wird abschließend ein Bemessungskonzept zur Erfassung des Einflusses einer HFHBehandlung auf die Ermüdungsfestigkeit geschweißter, ultrahochfester Feinkornbaustähle S960 und höher entwickelt.

Existing design recommendations for the consideration of the post weld treatment method high frequency hammer peening (HFHP) are limited to steel grades of S960 and plate thicknesses of 5 mm and higher. The intention of the present work is to investigate the influence of the HFHP treatment on the fatigue behaviour of welded ultra high strength fine grained structural steels with yield strengths of 960 N/mm² and higher within the upper finite fatigue life region and to develop a design proposal for HFHP treated welded joints for these steel grades. Within fatigue tests the influence of HFHP treatment on four typical welded notch details of mobile crane structures made of S960, S1100 and S1300 is determined. The influence of weld imperfections like linear misalignment, angular misalignment and the local weld geometry on the stress at the weld toe is evaluated by analytic and numerical methods. Based on the results of the own fatigue tests and evaluated fatigue test results of the literature a design concept for the consideration of the influence of HFHP treatment on the fatigue strength of welded ultra high strength fine grained structural steels S960 and higher is proposed.

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Zitierform:

Berg, Jörn: Einfluss des Höherfrequenten Hämmerns auf die Ermüdungsfestigkeit geschweißter ultrahochfester Feinkornbaustähle. 2016.

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