Schweißformen – Verfahren, Potentiale und Grenzen

Infolge des Schweißprozesses kommt in der Fügezone zu einem sehr hohen Wärmeeintrag. Dieser führt im Zusammenspiel mit der darauffolgenden Abkühlung zu weitreichenden Veränderungen und Umwandlungen des Gefüges, was eine Reduzierung der mechanisch-technologischen Eigenschaften der Verbindung bewirken kann. Um dem entgegenzuwirken sind oft zeit- und kostenintensive Nachbehandlungsprozesse notwendig. In diesem Projekt wird ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem es möglich ist, den ohnehin vorhandenen Wärmeeintrag des Schweißprozesses direkt für einen nachfolgenden Umformprozess zu nutzen. Ziel dieser Prozesskopplung ist die gezielte Beeinflussung der Gefügeausbildung in der Fügezone. Die klassische Zonenausbildung – Schweißgut, Grobkorn, Feinkorn und interkritische Zone – soll somit umgangen und die Entstehung eines homogenen, grundwerkstoffähnlichen Gefüges erreicht werden. Dieser Effekt basiert auf statischen, metadynamischen und dynamischen Rekristallisations- und Erholungsprozessen, die während des Warmumformprozess im Fügebereich stattfinden. Der funktionelle Nachweis erfolgt anhand von experimentellen Untersuchungen sowie einer detaillierten numerischen Simulation des kombinierten Schweiß- und Umformprozesses. Die Validierung des numerischen Modells erfolgt anhand von Temperaturprofilen, Querschliffen und Mikrostrukturanalysen sowie an Fließkurven, die durch Stauchversuche an einem thermophysikalischen Simulationssystem ermittelt werden. Die Auswertungen zeigen, dass die typische Zonenausbildung durch das Schweißformen umgangen werden kann. Dabei ist eine Annäherung der mechanisch-technologischen Eigenschaften der Verbindung (Zugfestigkeit und Härte) an die des Grundwerkstoffes zu verzeichnen.     «

Infolge des Schweißprozesses kommt in der Fügezone zu einem sehr hohen Wärmeeintrag. Dieser führt im Zusammenspiel mit der darauffolgenden Abkühlung zu weitreichenden Veränderungen und Umwandlungen des Gefüges, was eine Reduzierung der mechanisch-technologischen Eigenschaften der Verbindung bewirken kann. Um dem entgegenzuwirken sind oft zeit- und kostenintensive Nachbehandlungsprozesse notwendig. In diesem Projekt wird ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem es möglich ist, den ohnehin v...     »