QuaSiTherm

Über das Projekt

Bei der Auslegung von Stahltragwerken nach DIN EN 1090 ist die Messung der Härte Bestandteil der normgerechten Bauteilprüfung. Dabei wird bei der Erzeugung von thermischen Schnittflächen an höher- und hochfesten Stählen ein oberer Härtegrenzwert vorgeschrieben, der bei ermüdungsbeanspruchten und kaltrissempfindlichen freien Schnittflächen einzuhalten ist. Die allgemeine Verfahrensprüfung der Hersteller zur Überprüfung des Härtewerts ist jedoch bei der Vorbereitung der Schnittflächen sehr unpräzise. Durch die großen messtechnischen Herausforderungen resultiert der Wunsch nach neuen Methoden, um die Qualitätsmerkmale der Randschicht an thermischen Schnittflächen nach der DIN EN 1090 zu bestimmen und nachzuweisen. Das vorrangige Ziel des Vorhabens ist, mithilfe der numerischen Simulation Modelle sowie Ersatzwärmequellen zu definieren, um den Schneidprozess abzubilden und die charakteristischen Kenngrößen des Randschichtzustandes, d.h. Härte und Eigenspannungen, zu berechnen. Dazu erfolgt eine systematische Bestimmung des Randschichtzustands, dessen Kennwerte im Anschluss mit den Ergebnissen der numerischen Simulation verglichen werden. Über Schwingfestigkeitsversuche werden unter Berücksichtigung verschiedener Schnittkantenzustände sowie Nachbehandlungsverfahren und unter Einbeziehung unterschiedlicher Materialien die jeweiligen Zusammenhänge erarbeitet. Dabei soll explizit der Einfluss einzelner Merkmale separat voneinander untersucht werden. Die Empfehlungen bezüglich der numerischen Simulation des Schneidprozesses sind direkt überall dort anwendbar, wo bereits Schweißstruktursimulationen durchgeführt werden. Durch die angestrebten Empfehlungen zur angemessenen Berücksichtigung des Randschichtzustands von thermischen Schnittflächen bei der Festigkeitsbewertung von Bauteilen wird gerade für KMU eine Entscheidungsgrundlage geschaffen, anhand derer die konstruktive Auslegung wirtschaftlicher gestaltet werden kann.