D. Kracht
S. Kaierle
A. Springer
O. Seffer
R. Lahdo
B. Nacke
H. Schülbe
J. Neumeyer
P. Schaumann
M. Collmann

Prozesssicheres und leistungsfähiges Fügen von hochfesten Feinkornbaustählen durch ein Hybridschweißverfahren mit integrierter Vorwärmung

Verlag und Vertriebsgesellschaft mbH
Düsseldorf
176
2015
Type: Buch
Abstract
Im Bereich des Windenergieanlagen-, Schiff-, Pipeline- und Mobilkranbaus wird eine Reduzierung des Bauteilgewichts bei gleichbleibender Tragfestigkeit und Zähigkeit angestrebt. Dadurch ist es möglich statisch erforderliche Blechdicken und damit das Eigengewicht der Konstruktion zu reduzieren und Kosten für Material einzusparen. Im Rahmen der Untersuchungen wird ein kombiniertes Schweißverfahren, bestehend aus induktiver Vorwärmung und einem einlagigen MSG-Laser-Hybridschweißprozess, entwickelt. Hierbei werden höherfeste Feinkornbaustähle der Festigkeitsklasse von 460 bis 690 MPa und Blechdicken von 10 bis 20 mm in einer Operation verschweißt. Mit Hilfe der induktiven Vorwärmung werden die Abkühlzeit und damit die Gefügeausbildung sowie die mechanisch-technologischen Eigenschaften der Schweißverbindung beeinflusst. Weiterhin kann die induktive Vorwärmung Einfluss auf die Bildung von Heiß- und Kaltrissen im Schweißgut beziehungsweise in der Wärmeeinflusszone nehmen. Im Zuge der Untersuchung wurden die Schweißnähte durch den Einsatz von Röntgen- und Sichtprüfungen bewertet und in Anlehnung an (DlN EN ISO 13919) sowie (DlN EN ISO 12932) klassifiziert. Die Schweißverbindungen bestätigen die Anforderungen der Bewertungsgruppe B der oben genannten Normen. Zur weiteren Bewertung der Schweißverbindungen wurden Querschliffe entnommen, an denen umfangreiche Härteprüfungen durchgeführt wurden. Weiterhin wurden Zug- und Kerbschlagbiegeversuche sowie zyklische Prüfungen durchgeführt. Begleitend zu den experimentellen Untersuchungen wurden Simulationen zum Vorwärmungsprozess sowie zum Schweißprozess durchgeführt. Hierbei konnte eine gute Korrelation zu den experimentellen Messwerten ermittelt werden.