Untersuchungen der Parametereinflüsse von Laserstrahltiefschweißprozessen auf die Qualität und Heißrissneigung in Stahl-Kupfer-Mischverbindungen

Jonas Rinne

doi:10.51202/9783959009072

Zusammenfassung

Mit der Herstellung von metallischen Mischver-bindungen lassen sich funktionelle Bauteile mit den lokal gewünschten Bauteileigenschaften durch den Einsatz verschiedener Materialien realisieren. Wichtig zum Fügen der Werkstoffe ist die metallurgische Kompatibilität der Metalle in der Schmelze, die im Falle von Stahl-Kupfer-Mischverbindungen zur Heißrissbildung im Schweißgut führt und die Nahtqualität entschei-dend herabsetzt. In dieser Arbeit wird der Einfluss des Kupfergehalts der Schmelze auf die Heißrissbildung im Schweißgut untersucht und der risskritische Kupfergehalt experimentell ermittelt. Die Untersuchungen zeigen, dass eine Heißrissreduktion durch die Reduktion des Kupferanteils in der Schmelze oder die Erzeu-gung eines kupferdominierten Schweißguts erzielt werden kann. Entsprechende Lösungsan-sätze werden anhand von Überlappkonfiguratio-nen und der Stumpfstoßkonfiguration mit Hilfe von Prozessparametermodellen, Inline-OCT-Einschweißtiefenkontrolle und dem Einsatz anpassbarer Strahlprofile verfolgt und die erzielbare Rissreduktion sowie die Verbindungs-festigkeit dokumentiert.

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Bibliographische Angaben

Erscheinungsjahr: 2024
Erscheinungsdatum: 19.02.2024
ISBN-Print: 978-3-95900-907-2
ISBN-Online: 978-3-95900-907-2
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem LZH
Band: 01/2024
Sprache: Deutsch
Seiten: 122
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - VIII
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
1. 2.1 Laserstrahlschweißen von Metallen Kein Zugriff
2. 2.2 Laserstrahlschweißen von Stahlwerkstoffen Kein Zugriff
3. 2.3 Laserstrahlschweißen von Kupferwerkstoffen Kein Zugriff
4. 2.4 Risse in laserstrahlgeschweißten Fügeverbindungen Kein Zugriff
5. 2.5 Laserstahlschweißen von Mischverbindungen aus Stahl undKupfer Kein Zugriff
6. 2.6 Erstarrungsrisse in laserstrahlgeschweißten Stahl-Kupfer-Mischverbindungen Kein Zugriff
7. 2.7 Korrosionsverhalten von Stahl-Kupfer-Mischverbindungen Kein Zugriff
8. 2.8 Parameterentwicklung und -optimierung in der Prozessentwicklung und -erforschung Kein Zugriff
9. 2.9 Einschweißtiefenmessung und Prozessregelung für das Laserstrahltiefschweißen Kein Zugriff
3 Ausgangssituation und Zielsetzung der Arbeit Kein Zugriff Seiten 34 - 34
4 Lösungskonzept Kein Zugriff Seiten 35 - 36
1. 5.1 Laserstrahlquellen und optische Elemente Kein Zugriff
2. 5.2 Positioniersysteme Kein Zugriff
3. 5.3 Probenmaterial und -geometrien Kein Zugriff
4. 5.4 Spanntechnik Kein Zugriff
5. 5.5 Versuchsaufbau Kein Zugriff
6. 5.6 OCT-Einschweißtiefenmessung und -regelung Kein Zugriff
1. 6.1 Experimentelle Untersuchungen der Stahl-Kupfer-Überlappverbindung mit Stahloberblech Kein Zugriff
2. 6.2 Experimentelle Untersuchungen der Kupfer-Stahl-Überlappverbindung mit Kupferoberseite Kein Zugriff
3. 6.3 Experimentelle Untersuchungen der Stahl-Kupfer-Stumpfstoßverbindung Kein Zugriff
4. 6.4 Experimentelle Untersuchungen der Nahtfestigkeit und der Schweißguteigenschaften Kein Zugriff
1. 7.1 Grundlegende Untersuchungen der Nahteigenschaften und der Heißrissneigung der Verbindung in Abhängigkeit des Kupferaufmischungsgrades Kein Zugriff
2. 7.2 Regressionsmodellierung der Parametereinflüsse auf die Einschweißtiefe und Kupferaufmischung Kein Zugriff
3. 7.3 Prozessregelung mittels OCT-Einschweißtiefenmessungen Kein Zugriff
4. 7.4 Prozessstabilisierung und Rissreduktion für die Überlappverbindung mit Kupferoberseite Kein Zugriff
5. 7.5 Untersuchungen zur Heißrissreduktion in der Stumpfstoßkonfiguration Kein Zugriff
6. 7.6 Untersuchungen der Nahteigenschaften hinsichtlich der mechanischen Festigkeit und der Schweißguteigenschaften Kein Zugriff
8 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 99 - 101
9 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 102 - 118
10 Veröffentlichungen Kein Zugriff Seiten 119 - 119
11 Lebenslauf Kein Zugriff Seiten 120 - 122