Entwicklung einer Methode zur Indentifikation und Reduktion von Schweisseigenspannungen hoch belasteter Strukturkomponenten im Kranbau am Beispiel "Kopfträger"

  • Die Strukturkomponente Kopfträger eines Brückenkrans hat einen entscheidenden Einfluss auf dessen Laufeigenschaft. Aktuell werden Schweisseigenspannungen durch den Fertigungsprozess nicht hinreichend berücksichtigt, was zu plastischen Verformungen des Kranfahrwerks bei der Abnahme der Anlage führen kann. Im Rahmen der Diplomarbeit werden geeigneten Methoden zur Reduzierung von Schweisseigenspannungen beschrieben und im Variantenvergleich gegenübergestellt. Aus diesem geht das moderne Hämmerverfahren Pneumatic-Impact-Treatment (PIT) als Vorzugsvariante hervor. Anhand von Schweissversuchen soll sich bestätigen, inwieweit die Vorzugsvariante des Vergleichs im Brückenkranbau zur Anwendung kommen kann. Die Ergebnisse der Versuche wurden vergleichend mit normal geschweissten Proben bewertet und haben gezeigt, dass Zugeigenspannungen in Folge des Schweissens mit Druckeigenspannungen aus dem PIT-Verfahren überlagert und dadurch abgebaut werden können. Fortführend erfolgt die Simulation von Schweisseigenspannungen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) an einer Stumpfnaht, welche eine thermische Berechnung des bewegten Temperaturfeldes über das Bauteil und eine strukturmechanische Rechnung während der Abkühlungsphase des Schweissgutes beinhaltet. Abschließend werden durch die Aufstellung eines Schweissfolgeplans alle für die Kopf-trägerfertigung relevanten Prozessgrößen, wie Schweissanweisung und Nahtfolge, für die zukünftige Kopfträgerfertigung festgelegt.

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Metadaten
Author:Gregor Neudel
Advisor:Enrico SeligaGND, Karl-Heinz Neumann
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:BANG Kransysteme GmbH & Co. KG
Hohe Strasse 3, 08606 Oelsnitz
Date of Publication (online):2009/03/12
Year of first Publication:2009
Date of final exam:2009/03/12
Tag:Schweisseigenspannungen; Schweissfolgeplan; Schweisssimulation
GND Keyword:Schweißen; Kranbau; Krantragwerk
Page Number:118 Seiten, 63 Abb., 18 Tab., 26 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2009/03/12