Festigkeitsbewertung hochfester MSG-Verbindungsschweißungen anhand von Querzugversuchen

Die Bauteilauslegung erfolgt in vielen Industriebereichen durch einen streckgrenzenbasierten Ansatz, bei dem eine homogene Festigkeitsverteilung innerhalb des gesamten Bauteils angenommen wird. Für den Festigkeitsnachweis von Schweißverbindungen wird in der zerstörenden Prüfung mittels Querzugversuch ein Bruch im unbeeinflussten Grundwerkstoff angestrebt. Im Gegensatz zu Baustählen geringerer Festigkeit ist es insbesondere bei Streckgrenzen oberhalb von 1.000 MPa oftmals nicht möglich, auf Basis kommerzieller Schweißzusätze eine festigkeitsbezogene „Overmatching“-Situation im Schweißgut zu gewährleisten. Die hier vorgestellten Untersuchungen verfolgten das Ziel, die individuellen Eigenschaftsprofile metallurgisch inhomogener Querzugproben aus Verbindungsschweißungen ortsaufgelöst zu charakterisieren und unter Berücksichtigung der schweißtechnischen Verarbeitungsbedingungen zu bewerten. Die Durchführung von Querzugversuchen mit begleitendem Einsatz eines digitalen Bildkorrelationssystems ermöglichte eine spezifische Zuordnung und Quantifizierung der lokalen Dehnungsbeiträge der jeweiligen Zonen. Schädigungsmechanische Modellierungsansätze erweitern den Lösungsansatz sowohl mikrostrukturell durch Abbildung repräsentativer Volumenelemente als auch makroskopisch durch Darstellung der Werkstoffeigenschaften im Gesamtverbund. Aus der Zusammenführung experimenteller und numerischer Untersuchungsergebnisse wurden relevante Zusammenhänge bei der Festigkeitsbewertung metallurgisch inhomogener Querzugproben herausgestellt.