Bedeutung der Qualitätsmerkmale freier Schnittkanten nach DIN EN 1090 für deren Schwingfestigkeit unter Berücksichtigung von Eigenspannungen

Vorhabenbeschreibung:

Die Ausführungsqualtität von thermischen Schnittkanten wird aktuell noch nicht in der Auslegung und Konstruktion geschweißter Konstruktionen festigkeitsrelevant berücksichtigt. Für thermische Schnittkanten werden nach der gültigen Herstellungsnorm für Stahltragwerke EN 1090 Mindestgüten für die Schnittkantenqualität vorgegeben, die das Potential einer höheren Werkstoffausnutzung bergen. Dies gilt insbesondere beim Einsatz höherfester Stähle, da die Schwingfestigkeit von thermischen Schnittkanten bei qualitativ hochwertiger Ausführung mit der Werkstofffestigkeit ansteigt. Das vorangige Ziel des Vorhabens ist die Kopplung von Schnittkantenqualitäten nach ISO 9013 an Schwingfestigkeitskennwerte für ermüdungsbeanspruchte Bauteile. Es erfolgt die systematische Identifikation des Zusammenhangs der Qualitätskriterien nach EN 1090 bzw. ISO 9013 und der Schwingfestigkeit unter Einbeziehung von Eigenspannungen. Über Schwingfestigkeitsuntersuchungen werden unter Berücksichtigung unterschiedlicher thermischer Trennverfahren und unter Einbeziehung eines breiten Festigkeitsspektrums die jeweiligen Zusammenhänge erarbeitet. Ebenso erfolgen Untersuchungen zur Eigenspannungsstabilität unter zyklischer Beanspruchung, eine metallografische Charakterisierungen der Schnittkanten und die Klärung des Einflusses üblicher Kantennachbearbeitungen. Die Ergebnisse münden in einer praxisnahen Empfehlung, z.B. in Form eines DVS-Merkblatts, das neben den bereits angesprochenen Punkten auch die Bedeutung der höchsten Härte an thermischen Schnittkanten klärt. Hierbei und auch bezüglich der Ermittlung der Härte an thermischen Schnittkanten bestehen bei KMU aktuell große Unsicherheiten. Darüber hinaus profitieren alle Anwender der ISO 9013 von den Ergebnissen dieses Vorhabens, da die geplanten Untersuchungen die Qualitätseinstufung dieser Norm als Basis verwenden und Festigkeitssteigerungen durch hohe Ausführungsqualität wirtschaftlich nutzbar werden.