DE102014226315A1 - Method for dynamically testing a welded joint - Google Patents
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Abstract
Um Schweißverbindungen zu prüfen, mit denen ein erstes zumindest zweidimensional geformtes Bauteil mit einem zweiten Bauteil verbunden ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine dem Originalbauteil vereinfacht nachgebildete Probe herzustellen, bei der die beiden Bauteile mit den gleichen Schweißverfahren und Schweißparametern wie beim Originalbauteil verschweißt werden, die Probe einzuspannen und eine dynamische Prüfkraft in der gleichen Richtung wie im Betrieb des Originalbauteils aufzubringen.In order to test welded joints, with which a first at least two-dimensionally shaped component is connected to a second component, the invention proposes to produce a simulated sample of the original component, in which the two components are welded with the same welding methods and welding parameters as in the original component, the Clamp sample and apply a dynamic test force in the same direction as in the operation of the original component.
Description
Die Erfindung bezieht sich ein Verfahren zum dynamischen Prüfen einer Schweißverbindung, bei der an einem zumindest zweidimensional geformten ersten Bauteil ein zweites Bauteil angeschweißt ist.The invention relates to a method for dynamically testing a welded connection, in which a second component is welded to an at least two-dimensionally shaped first component.
Es ist allgemein bekannt (
Weiterhin ist es aus dieser Literaturstelle bekannt, Betriebsschwingungversuche an geschweißten Bauteilen durchzuführen, bei denen eine Berechnung der auftretenden Spannungen mit großem Aufwand verbunden oder unmöglich ist, und bei denen somit das Betriebsverhalten unter schwingender Belastung aus den Probenversuchen nicht vorhergesagt werden kann.Furthermore, it is known from this reference to perform operating vibration tests on welded components in which a calculation of the voltages occurring is associated with great effort or impossible, and in which thus the performance under oscillatory load from the sample tests can not be predicted.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Prüfverfahren für Schweißverbindungen vorzuschlagen, mit dem sich ohne großen Aufwand eine Aussage über das dynamische Verhalten der Schweißverbindung während ihrer Lebensdauer machen lässt.Object of the present invention is to propose a test method for welded joints, with which can make a statement about the dynamic behavior of the welded joint during its lifetime without much effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved by the features of claim 1. The subclaims contain advantageous embodiments of the invention.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass man die Betriebsschwingungsversuche an den Originalbauteilen ersetzen kann, indem man eine Probengeometrie wählt, die sich nahe am Originalbauteil im Bereich der zu prüfenden Schweißnaht orientiert und die Belastung dann konform zum Betrieb des Originals einleitet. Dadurch erzielt man den Vorteil, dass man aus vereinfachten Probenversuchen zuverlässig auf das Betriebsverhalten der Schweißverbindung rückschließen kann. Damit lassen sich auch Rückschlüsse auf die Lebensdauer des Originalbauteils ziehen bzw. Wege aufzeigen, wie diese verbessert werden kann. Darüber hinaus ist das Prüfverfahren preiswert und schnell ausführbar, da die Probe wesentlich leichter und schneller herstellbar und ggfs. veränderbar ist als ein komplettes Originalbauteil.The invention is based on the recognition that it is possible to replace the operating vibration tests on the original components by selecting a sample geometry which is oriented close to the original component in the region of the weld to be tested and then initiates the load in conformity with the operation of the original. This achieves the advantage that one can reliably conclude from simplified sample tests on the performance of the welded joint. This can also draw conclusions about the life of the original component or show ways how it can be improved. In addition, the test method is inexpensive and fast to carry out, since the sample is much easier and faster to produce and, if necessary,. Changeable as a complete original component.
Sinnvoll ist es, bei der Probe die gleichen Schweißverfahren/-parameter und Materialkennwerte sowie geometrischen Kennwerte wie bei der Schweißverbindung am Originalbauteil anzuwenden. Die Probe unterscheidet sich vom Originalbauteil also insbesondere durch eine vereinfachte geometrische Ausgestaltung und ist mit der Querzugsprobe aus dem eingangs zitierten Stand der Technik auch deswegen nicht vergleichbar, weil die dort eingeleiteten Prüfkräfte nicht in ihrer Richtung mit den am Originalbauteil auftretenden Kräften übereinstimmen.It makes sense to use the same welding procedures / parameters and material parameters as well as geometric characteristics as in the welded joint on the original component. The sample differs from the original component thus in particular by a simplified geometric design and is not comparable to the cross pull of the cited prior art because of the fact that the test forces introduced there do not coincide in their direction with the forces occurring on the original component.
Andrerseits besteht ein weiterer, wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, dass man verschiedene Werkstoffe und/oder verschiedene Schweißverfahren unter Betriebsbedingungen untersuchen kann, ohne dies an den Originalbauteilen durchführen zu müssen.On the other hand, another essential advantage of the invention is that it is possible to examine different materials and / or different welding processes under operating conditions without having to carry this out on the original components.
Bei dem anzuschweißenden zweiten Bauteil kann ein Originalbauteil verwendet werden, wenn es eine einfache geometrische Gestalt besitzt oder auch ein aus dem Originalbauteil abgeleitetes Anbauteil, wenn seine geometrische Gestalt und damit seine Herstellung komplex und teuer ist.In the second component to be welded, an original component can be used if it has a simple geometric shape or even an attachment derived from the original component, if its geometric shape and thus its manufacture is complex and expensive.
Soll als Originalbauteil eine Schweißverbindung an einem Hinterachsträger eines Kraftfahrzeuges untersucht werden, so kann die Probe aus einem geraden ersten Bauteil hergestellt werden und muss nicht dem im Bereich der Schweißverbindung gebogenen Abschnitt des Trägers nachgebildet sein. Hieran lässt sich leicht das geometrisch relativ einfache Anbauteil anschweißen, um dann die dynamischen Untersuchungen durchzuführen. Im Beispiel des Hinterachsträgers wird dann nur eine einfach aufgebaute Vorrichtung zum Einspannen der Probe benötigt.If a welded connection to a rear axle carrier of a motor vehicle is to be examined as the original component, the sample can be produced from a straight first component and does not have to be simulated to the section of the carrier bent in the area of the welded connection. This can easily weld the geometrically relatively simple attachment, and then perform the dynamic investigations. In the example of the rear axle only a simple device for clamping the sample is then required.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with the drawings. It shows in a highly schematic representation:
In
Der Hinterachsträger
Längs- und Querträger
An den jeweiligen Endpunkten der Längsträger
An dem Längsträger
Soll nun beispielsweise die Schweißverbindung des Anschlussflanschpaares
Die Probe nach
An diesem relativ kurzen Rohr
Anstelle des Anschlussflanschpaares
Die Prüfeinrichtung
Über die Klemmeinrichtungen
Mit dieser Anordnung ist es möglich, aus Proben, abgeleitet von Originalbauteilen, die gleichen Aussagen bezüglich der Wertigkeit der Schweißverbindungen abzuleiten wie aus aufwändigen Betriebsschwingungsversuche an Originalbauteilen. Hierbei ist es dann ein Leichtes, die Schweißparameter und/oder die Materialkennwerte und/oder die Bauteilabmessungen zu verändern, um ein für sein jeweiliges Einsatzgebiet optimales, geschweißtes Originalbauteil zu erhalten.With this arrangement, it is possible to derive the same statements regarding the valence of the welded joints from samples derived from original components as from complex operating vibration tests on original components. In this case, it is easy to change the welding parameters and / or the material parameters and / or the component dimensions in order to obtain an original, welded component which is optimal for its respective field of application.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Wellinger, Eichhorn, Gimmel „Schweißen”, Alfred Körner Verlag Stuttgart, 1964, Seite 220, Abschnitt 7.315 [0002] Wellinger, Eichhorn, Gimmel "Welding", Alfred Körner Verlag Stuttgart, 1964, page 220, section 7.315 [0002]
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Citations (3)
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DE10320684A1 (en) * | 2003-04-30 | 2005-03-10 | Bam Bundesanstalt Matforschung | Car multiple part component vibration stiffness increase procedure for spot welding assembly uses application of pre load to weld areas |
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-
2014
- 2014-12-17 DE DE102014226315.8A patent/DE102014226315A1/en active Pending
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Wellinger, Eichhorn, Gimmel „Schweißen", Alfred Körner Verlag Stuttgart, 1964, Seite 220, Abschnitt 7.315 |
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