Varestraint-Test: Heißrisse treten in einem charakteristischen Temperaturbereich (BTR) auf, wenn eine kritische Dehnung ε überschritten wird
Quelle: BAM, Fachbereich 9.4
Der Einsatz hochfester Stähle ist ein wichtiger Baustein zur Ressourceneinsparung und der Nutzung erneuerbarer Energien - etwa bei der Errichtung von Windkraftanlagen. Bereits beim Schweißen sind solche Werkstoffe in Leichtbauanwendungen hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Zur Beurteilung der Anfälligkeit von Werkstoffen für sogenannte Erstarrungsrisse beim Schweißen gibt es verschiedene Prüfverfahren. Bei der weit verbreiteten Varestraint-Prüfung wird eine Probe während des Schweißens einer Biegebeanspruchung ausgesetzt. Die daraus resultierende Risslänge wird als Kriterium für die Rissanfälligkeit herangezogen. Leider charakterisiert die Risslänge nicht allein das Werkstoffverhalten, sondern hängt in unterschiedlichem Maße von den einzelnen verwendeten Prüfparametern ab, was die Interpretation der Ergebnisse erschwert. Die Risslänge ist somit unter verschiedenen Prüfbedingungen nicht vergleichbar. Um diese Nachteile zu überwinden, haben wir eine neuartige Auswertemethodik entwickelt, die den Maschineneinfluss vom Materialverhalten entkoppelt. Die gemessene Risslänge wird auf den maximal möglichen Wert bezogen, der durch Schweißgeschwindigkeit und Verformungszeit vorgegeben ist. Diese relative Risslänge wird numerisch berechnet, wobei die Orientierung der Risse berücksichtigt wird. Experimente an zwei hochlegierten martensitischen Schweißzusätzen zeigen, dass im Gegensatz zur konventionellen Auswertung ein Vergleich verschiedener Schweißparameter möglich wird. Darüber hinaus erwies sich die Dehnrate als geeignetes Risskriterium in Übereinstimmung mit bekannten Erstarrungsrisstheorien.
Assessment of the Solidification Cracking Susceptibility of Welding Consumables in the Varestraint Test by Means of an Extended Evaluation Methodology
Arne Kromm, Maximilian Thomas, Thomas Kannengießer, J. Gibmeier, F. Vollert
veröffentlicht in Advanced Engineering Materials, Seite 2101650
BAM Komponentensicherheit und Integrität von Schweißverbindungen