Zeitfestigkeit
Der Bereich der Wöhlerlinie, in dem ein Bauteil nur eine begrenzte Anzahl von Schwingungen aushält, bevor es bricht. Sie beschreibt die Festigkeit bei Spannungen oberhalb der Dauerschwingfestigkeit.
Jeder Lastwechsel verformt das Material an Spannungsspitzen. An Kerben, Poren oder Schlackeneinschlüssen konzentrieren sich die Spannungen, dort entstehen nach vielen Zyklen winzige Anrisse. Die wachsen mit jedem Lastwechsel ein Stück weiter, bis der Restquerschnitt zu schwach wird und das Bauteil plötzlich bricht. Das nennen wir Ermüdung, und die Zeitfestigkeit beschreibt genau diesen Bereich des Risswachstums.
Beim Schweißen hast du immer Kerben: Die Übergänge zwischen Naht und Grundwerkstoff, die Wurzel und Einbrandkerben wirken wie Rissstarter. Dazu kommt das grobkörnige oder martensitische Schweißgefüge und die Eigenspannungen aus dem Schweißen, die als zusätzliche Mittelspannung wirken. Deshalb hält eine Schweißverbindung bei Wechsellast deutlich weniger aus als der Grundwerkstoff.
In der Werkstatt heißt das: Schleif Nahtübergänge flach, arbeite die Wurzel aus und leg eine Gegenschweißung. Überschleif Einbrandkerben. Kugelstrahlen oder Hämmern der Nahtübergänge bringt Druckeigenspannungen ein und hilft enorm. Bei dicken Blechen vorwärmen, Zwischenlagentemperatur einhalten und bei schwingbeanspruchten Teilen spannungsarmglühen. Und bei dynamisch belasteten Konstruktionen musst du die zulässigen Spannungen nach den Regelwerken begrenzen.