Kommentar zur Richtlinie DVS 1608-1 „Schweißverbindungen im Schienenfahrzeugbau“

Kommentar zur Richtlinie DVS 1608-1 „Schweißverbindungen im Schienenfahrzeugbau“

Mit Ausgabedatum Oktober 2020 hat der DVS das neue Merkblatt 1608-2 „Kommentar zur Richtlinie DVS 1608-1: Gestaltung und Festigkeitsbewertung von Schweißverbindungen an Aluminiumlegierungen im Schienenfahrzeugbau“ veröffentlicht.

Die in der Richtlinie DVS 1608-1 festgelegten Ermüdungsfestigkeistwerte resultieren aus unterschiedlichen Versuchsergebnissen und beruhen außerdem auf Schwingfestigkeitswerten älterer, bewährter DVS-Richtlinien und -Merkblätter. Auch die in der DIN EN 15085 enthaltenen Anforderungen an die schweißtechnische Fertigung und Qualitätssicherung werden in Bezug auf die Festigkeitsauslegung in der Richtlinie berücksichtigt. Dies betrifft vor allem den in DIN EN 15085-3, Tabelle 2, vorgegebenen Zusammenhang zwischen Schweißnahtgüteklasse, Sicherheitsbedürfnis und Beanspruchbarkeit. In der Richtlinie DVS 1608-1 wurde dieser Zusammenhang durch die direkte Zuordnung der Schwingfestigkeistwerte zur maßgebenden Schweißnahtgüteklasse – Anhang B und C in der Richtlinie 1608-1 – konkretisiert.

Das neue Merkbklatt DVS 1608-2 enthält als Kommentar zur Richtlinie DVS 1608-1 einen Vergleich zwischen denen in der Richtlinie DVS 1608-1 festgelegten Dauerfestigkeitskennwerte einerseits und denen in den IIW-Empfehlungen und in Eurocode 9 andererseits. Damit werden die Festigkeitsunterschiede für ausgewählte Verbindungsformen quantitativ aufgezeigt.

Das Merkblatt stellt Empfehlungen für die Durchführung, Auswertung und Dokumentation von Schwingfestigkeitsversuchen an Schweißverbindungen metallischer Werkstoffe bereit. Für diese Werkstoffe liegt in Form des Merkblatts nun ein Leitfaden für die Ermittlung von Ermüdungsfestigkeitskennwerten vor, die einerseits im Rahmen von Forschungsprojekten und andererseits von Industrieprojekten für bestimmte Verbindungsformen zu bestimmen sind.

Die Empfehlungen sind auf Basis von Erfahrungen mit lichtbogen- und laserstrahl- geschweißten Proben aus Baustählen wie S355 abgeleitet worden. Eine allgemeine Übertragbarkeit auf andere Werkstoffe bzw. Schweißverfahren ist gewährleistet, im Detail sind jedoch Besonderheiten der speziellen Verbindungsart und des Werkstoffs zu beachten.

Aus dem Inhalt (Auszug):

• Allgemeines
• Geltungsbereich
• Schweißtechnische Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung
  • Grundsätzliches
  • Gestaltung/Konstruktion der Schweißverbindungen
  • Einbindung der Normenreihe DIN EN 15085 in Richtlinie DVS 1608-1
  • Neue Schweißverfahren
  • Flammrichten
  • Instandsetzungsarbeiten
  • Prüfen und Belasten nach dem Schweißen
• Grundlagen der Auslegung
  • Festigkeitsanforderungen
  • Anforderungen an Festigkeitswerte
  • Empfehlungen zur Bewertung von Finite Elemente Resultaten
  • Nennspannungskonzept
  • Kerbspannungskonzept
    • Vorteile
    • Anforderungen an das Kerbspannungskonzept mit Kerbfaktoren
    • Ermittlung der Kerbspannungen mit Kerbfaktoren
• Nachweis der statischen Festigkeit
• Nachweis der Ermüdungsfestigkeit
  • Grundlagen
    • Berücksichtigung von Mittel- und Eigenspannungen bei geschweißten Bauteilen
    • Maßnahmen zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit geschweißter Bauteile
    • Dickeneinfluss geschweißter Bauteile
  • Dauerfestigkeitsnachweis nach dem Nennspannungskonzept
    • Grundparameter
    • Dauerfestigkeitswerte für Grundmaterial nach dem Nennspannungskonzept
    • Dauerfestigkeitswerte für Schweißnähte nach dem Nennspannungskonzept
    • Ergänzende Hinweise zur Anwendung des Kerbfallkataloges in Anhang B und C von Richtlinie DVS 1608-1 und Klassifizierung von nicht erfassten Nahtgeometrien bzw. Kerbdetails
    •  Vergleich von Nennspannungsfestigkeitswerten in der Richtlinie DVS 1608-1, Eurocode 9 und IIW-Empfehlungen
  • Dauerfestigkeitsnachweis nach dem Kerbspannungskonzept
  • Betriebsfestigkeitsnachweis
• Zuordnung von Ermüdungsfestigkeit, Schweißnahtgüteklasse und Sicherheitsbedürfnis
  
  • Einleitung
  • Schweißnahtgüteklasse in Abhängigkeit vom Beanspruchungszustand und Sicherheitsbedürfnis in DIN EN 15085
  • Festlegung des Sicherheitsbedürfnisses nach DIN EN 15085
  • Einschätzung der Zuordnung von Beanspruchbarkeit, Sicherheitsbedürfnis und Schweißnahtgüteklasse in DIN EN 15085 und Schlussfolgerungen für Festlegungen in Richtlinie DVS 1608-1
    • Festlegen der Schweißnahtgüteklasse
    • Berücksichtigung des Sicherheitsbedürfnisses bei der Ermüdungsfestigkeitsauslegung auf Basis der in Richtlinie DVS 1608-1 enthaltenen zulässigen Nennspannungswerte
    • Berücksichtigung des Sicherheitsbedürfnisses bei der Ermüdungsfestigkeitsauslegung nach dem Kerbspannungskonzept und nach anderen Richtlinien oder Regelwerken
  • Grundlegende Aspekte für die Zuordnung von Schwingfestigkeitswert, Schweißnahtgütebzw. Prüfklasse in Richtlinie DVS 1608-1
• Verwendete Abkürzungen und Formelzeichen
• Anhang 1: Studie Dr. Bernd Hänel – zusammenfassende Auswertung von Dauerfestigkeitsangaben für geschweißte Aluminiumverbindungen des Schienenfahrzeugbaus
• Anhang 2: Klarstellungen zum Kerbfallkatalog für das Nennspannungskonzept (Anhang B und C in Richtlinie DVS 1608-1)

Das neue Merkblatt DVS 1608-2 „Kommentar zur Richtlinie DVS 1608-1: Gestaltung und Festigkeitsbewertung von Schweißverbindungen an Aluminiumlegierungen im Schienenfahrzeugbau“ steht im DVS-Regelwerksportal zum Download zur Verfügung. DVS-Mitglieder haben kostenlosen Zugriff auf die Dokumente.