Zum Einfluss zyklischer Plastizität auf die Eigenspannungsentstehung beim Schweißen hochlegierter St

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Eigenspannungen beeinflussen das Verhalten von Werkstoffen und Bauteilen erheblich. Daher ist die genaue Bestimmung des Eigenspannungszustands, der aus der schweißtechnischen Fertigung resultiert, von großem Interesse. Während experimentelle Methoden zuverlässig sind, sind sie oft kostenintensiv und liefern nur Teilinformationen. Numerische Verfahren wie die Finite-Elemente-Methode ermöglichen hingegen eine Analyse an beliebigen Punkten in Ort und Zeit. Die Ergebnisse dieser Simulationen hängen stark von der Modellierung zyklischer Plastizität ab, die beim Schmelzschweißen aufgrund des inhomogenen Temperaturfelds auftritt und die Eigenspannungen durch mechanische Verfestigung beeinflusst. Es ist jedoch unklar, welches Plastizitätsmodell die besten Übereinstimmungen mit den Messungen erzielt. In dieser Arbeit werden verschiedene Modellansätze bewertet, wobei nicht nur der Eigenspannungs-, sondern auch der Verfestigungszustand berücksichtigt wird, der experimentell durch Mikroindentation und Interferenzlinienprofilanalyse ermittelt wird. Obwohl kein Wechselplastizitätsmodell eine vollständige Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen erzielt, wird für die Simulation einlagiger Schweißungen ein rein isotropes Verfestigungsmodell empfohlen. Die Abweichungen lassen sich durch Unterschiede zwischen den thermomechanischen Vorgängen beim Schweißen und den zugrunde liegenden Werkstoffcharakterisierungsversuchen erklären.