Ermüdungskerbwirkung
Die Ermüdungskerbwirkung messen, wie empfindlich ein Material gegenüber geometrischen Querschnittssprüngen oder Oberflächenkerben unter Schwingungsbelastungen ist. Sie beeinflusst die ertragbare Nennspannungsamplitude.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Die Ermüdungskerbwirkung beschreibt, wie ein Material unter wiederkehrenden mechanischen Belastungen reagiert. Bei geometrischen Querschnittssprüngen oder Oberflächenkerben kann das Material bei jeder Schwingung um einen kleinen Winkel verzerrt werden. Diese mikroskopischen Verzerrungen können sich mit der Zeit addieren und zu Mikroverformungen führen, die schließlich zur Ermüdungserschöpfung des Materials führen.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Bei der Schweißfertigung kann das Material durch geometrische Querschnittssprünge oder Oberflächenkerben unter Schwingungsbelastungen beeinflusst werden. Eine zu hohe Ermüdungskerbwirkung kann dazu führen, dass das Material unter normalen Belastungen rissig wird. Dies erhöht die Gefahr von Rissen und Reduziert die Lebensdauer des Bauteils.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Um die Ermüdungskerbwirkung zu minimieren, sollten bei der Schweißfertigung:
• Ein möglichst glatter Querschnitt gewählt werden.
• Die Kerbweite auf ein Minimum reduziert werden.
• Eine hohe Frequenz und eine geringe Amplitude der Schwingungen verwendet werden.
• Bei Bedarf kann das Material vor dem Schweißen durch Härten oder Umformen verarbeitet werden, um seine Ermüdungskerbwirkung zu erhöhen.