Um die Entwicklung von Ti-Schiffen zu fördern, werden im Rahmen einer grundlegenden Datenerfassung von Schweißkonstruktionen aus Ti-Blechen Zugprüfungen und Dauerschwingversuche von Grundwerkstoffproben, Stumpfnahtverbindungen und quer- und längsnahtgeschweißten Kehlnähten durchgeführt. Es wird die Festigkeit längs und quer zur Walzrichtung geprüft. Der Grundwerkstoff besteht aus der gewalzten Ti-Legierung TP 340C (Norm JIS H 4600). Weitere Proben werden durch WIG-Handschweißen mit einer JIS-YTB35-Drahtelektrode mit 1,6 mm Durchmesser hergestellt. Als Schweiß- und Schutzgas dient Ar. Die Ergebnisse der Festigkeitsprüfungen werden mit Standardwerten für die 0,2 %-Dehngrenzen und Zugfestigkeiten von "mild steel for ship (In Japan)", JIS Grade 2 Ti und ASTM Grade 2 Ti verglichen. Proben, deren lokale Spannung die 0,2 %-Dehngrenze des Grundwerkstoffs an Spannungskonzentrationspunkten überschreiten, sind die in Walzrichtung quergeschweißte Kehlnaht bei 159 MPa, die in Walzrichtung längsgeschweißte Kehlnaht bei 109 MPa und die quer zur Walzrichtung quergeschweißte Kehlnaht bei 230 MPa. Der Spannungsintensitätsfaktor der längsgeschweißten Kehlnähte beträgt 1,57. Die Nennbruchspannungen aller geschweißten Nähte sind entweder gleich oder größer als die Nennbruchspannung des Grundwerkstoffs. Die Dauerfestigkeit des Grundwerkstoffs ist im Gegensatz zu den Stumpfstößen und quergeschweißten Kehlnähten anfällig für den Effekt der Walzrichtung. Die 2 mm dicken Proben haben eine geringe Eigenspannung und eine geringe lokale Spannungskonzentration. Zugprüfungen und Dauerschwingversuche von Grobblechen mit 10 mm Dicke werden zur Zeit standardisiert. Die ermittelte Ähnlichkeit der mechanischen Festigkeit der Proben mit dem bereits standardisierten kohlenstoffarmen Schiffbaustahl erleichtert die Standardisierung von Ti. Eine Substitution des kohlenstoffarmen Stahls durch Ti würde bei gleichen Abmessungen der Komponenten ein stärkeres Blech (Blechdickenkorrektur von ca. 10 %) erfordern. (Vangehr, K.)
Strength of titanium fillet welded joints
Festigkeit geschweißter Titankehlnähte
Welding International ; 15 , 11 ; 857-862
2001
6 Seiten, 13 Bilder, 5 Tabellen, 1 Quelle
Article (Journal)
English
Festigkeit , mechanische Eigenschaft , Kehlnaht , Schiffsblech , Blech , Datenerfassung , Schweißkonstruktion , Zugversuch , Dauerschwingversuch , Stumpfstoß , Querrichtung , Längsnaht , Spannungskonzentration , Spannungsintensitätsfaktor , Walzrichtung , Konstruktionswerkstoff , Eigenspannung , Normung , Titanlegierung
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