Leichtbau für den Kran durch Laser-MSG-Hybridschweißen
16.09.2005

Abb. 1: Laser-MSG-Hybridschweißen von Prüfstücken aus hochfesten Feinkornbaustahl (S690QL)

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) arbeitet zusammen mit der SLV Hannover und OCAS N.V. sowie anderen Projektpartnern an einem Forschungsprojekt, um das Schweißen von hochfesten Feinkornbaustählen im Kran- und Anlagenbau zu erleichtern. Der Einsatz des Laser-Metall-Schutzgas-Hybridschweißens soll wirtschaftliche Vorteile durch gute Automatisierbarkeit, hohe Vorschubgeschwindigkeit und geringen Verzug bringen.

Im Kran- und Fahrzeugbau ist Leichtbau von hoher Bedeutung, um Einsparungen im Eigengewicht tragender Strukturen wie u.a. Betonpumpenausleger direkt in Nutzlast umzuwandeln. Daher wurde die Gruppe der hochfesten schweißgeeigneten Feinkornbaustähle entwickelt. Allerdings ist für diese Stähle eine korrekte Wärmeführung unabdingbar, um Risse oder ungenügende Festigkeit in der Schweißverbindung zu vermeiden. Der Laser-MSG-Hybridprozess bietet eine Verminderung des Energieeintrages bei gleichzeitig gesteigerter Schweißgeschwindigkeit. Das Temperaturregime kann bei diesem Prozess materialspezifisch gesteuert werden und ermöglicht eine Anpassung an die metallurgischen Erfordernisse der Werkstoffe. Außerdem wird besonderes Augenmerk auf eine möglichst ökonomische Nahtvorbereitung durch Laser- oder Plasmaschnitt gelegt.

Zunächst werden am LZH optimale Schweißparameter für die betrachteten hochfesten Feinkornbaustähle und Schweißzusätze ausgearbeitet. Die damit erzeugten Verbindungen werden an der Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Hannover gGmbH hinsichtlich ihrer mechanisch-technologischen Eigenschaften untersucht. In Abhängigkeit von den erzielten Ergebnissen wird das Temperaturregime beim Schweißen angepasst. Die so erhaltenen Ergebnisse werden in verallgemeinerte Leitfäden für den Anwender einfließen.

Ziel des Projektes ist es, mit dem Laser-MSG-Hybridverfahren dem Kran- und Fahrzeugbau ein Werkzeug in die Hand zu geben, mit dem hochfeste Feinkornbaustähle wirtschaftlich und sicher verzugsarm verschweißt werden können. Die Ergebnisse sind insbesondere für den Kranbau von großem Interesse, da dort aufgrund der großen Nahtlängen der Einsatz von Schweißlasern wirtschaftlich sinnvoll ist. Das Projekt wird von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) und der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) unterstützt.

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Michael Botts
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Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.