|
1719 |
|
Wednesday, September 16, 2009, GST: Messe Forum 4:20 PM Fügeverfahren 2 |
|
Experimentelle und numerische Untersuchungen von Al-Stahl-Mischverbindungen |
|
Alexander Kloshek* / Lehrstuhl Füge- und Schweißtechnik / BTU Cottbus-Senftenberg, Deutschland Nikolay Doynov/ Lehrstuhl Fügetechnik / BTU Cottbus, Deutschland Torsten Pfennig/ Lehrstuhl Fügetechnik / BTU Cottbus, Deutschland Vesselin Michailov/ Lehrstuhl Fügetechnik / BTU Cottbus, Deutschland |
|
Für eine angestrebte Gewichtsreduzierung bietet der Einsatz von Hybridstrukturen durch werkstofflichen und strukturellen Leichtbau ein enormes technisches und wirtschaftliches Potenzial. Für moderne Leichtbaukonzepte sind besonders Kombinationen aus Aluminium- und Stahlwerkstoffen interessant. Neue Varianten von Lichtbogenschweiß- und Lötprozessen, wie beispielsweise das Cold Metal Transfer® und Cold Arc® Verfahren, zeichnen sich durch einen im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen geringeren Wärmeeintrag aus. Dadurch wird das thermische Fügen von Mischverbindungen aus Aluminium und Stahl unterstützt. Aufgrund der unterschiedlichen Schmelztemperaturen entsteht auf der Aluminiumseite eine Schweißverbindung und zum Stahl eine Lötverbindung. Hierfür werden verifizierte Lösungsansätze zur numerischen Simulation von thermisch gefügten Mischverbindungen aus Aluminium und Stahl erarbeitet. Die entwickelten Lösungsansätze und Vorgehensweisen sollen den industriellen Anwendern eine effiziente Simulation von Mischverbindungen mit den verbreiteten Simulationsprogrammen ermöglichen, um das Potenzial dieser Verbindungen für den Leichtbau auszuschöpfen. Es wurden für Mischverbindungen angepasste Vorgehensweisen und Wärmequellen entwickelt, um exakte und effiziente Vorhersagen der Temperaturverteilung zu ermöglichen. Für das komplexe System Al-Stahl-Zusatzwerkstoff sind unterschiedliche Gefügemodelle in ihrer Anwendbarkeit geprüft worden. Die für die Kalibrierung und Verifikation der numerischen Simulationen benötigten Informationen wurden aus instrumentierten Schweißversuchen an unterschiedlichen Stoßarten und mit dem experimentellen, thermomechanischen Simulations- und Prüfzentrum ?Gleeble 3500? ermittelt. |