Erhöhte Rationalisierungseffekte im Schiffskörperbau durch Laserstrahlschweißen teilangeschlossener T-Stöße (AVIF-Nr. A 151)

Durchführende Stelle: Schweißtechnische Versuchsanstalt Mecklenburg-Vorpommern GmbH (Prof. Seyffarth)

Bearbeitungszeitraum: 01.01.2002 - 30.04.2004

Abschlussbericht: CMT 4/2004


Projektzusammenfassung:

In dem Vorhaben sollten Grundlagen für die Zulassung von einseitig laser- und laserhybridgeschweißten teilangeschlossenen Kehlnähten für Schiffsdeckkonstruktionen erarbeitet werden. Zu diesem Zweck waren die fertigungstechnischen Aspekte des Laser- bzw. Hybridschweißens (insbesondere die Optimierung der Schweißparameter) unter dem Blickwinkel des praktischen Einsatzes dieser innovativen Fügeverfahren zu untersuchen sowie die Qualität und die Tragfähigkeit teilangeschlossener Kehlnähte zu bewerten.

Das Vorhaben war in folgende Arbeitsschritte gegliedert:

  • Durchführung von FEM-Berechnungen zur Bewertung der Spannungskonzentration in T-Stoßverbindungen mit Teilkehlnähte,
  • Ableitung von Anhaltswerten für die Planung von Schweißversuchen zur Optimierung der Schweißprozessparameter und T-Stoßgeometrie,
  • Realisierung und Auswertung der Schweißprozessversuche,
  • Optimierung der Schweißprozessparameter,
  • Durchführung, Auswertung und Interpretation von Schwingfestigkeitsversuchen.

Neben der Optimierung der Schweißparameter ist insbesondere die Schwingfestigkeit teilangeschlossener Kehlnähte ein noch offenes Problem, weil die zum Führen von Schwingfestigkeitsnachweisen benötigten Entwurfswöhlerlinien nicht bekannt sind. Sie lassen sich nur experimentell ermitteln.

Da der Einsatz teilangeschlossener Kehlnähte zunächst für nicht oder nur schwach belastete Deckstreifen angedacht ist, konzentrierten sich die theoretischen Untersuchungen auf den aus Kerbfallkatalogen bekannten Fall der Quersteife.

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