|
| Abstract No.: |
|
Scheduled at:
|
Thursday, September 17, 2020, Virtueller Raum 2 3:15 PM
Sonderforschungsbereich: Bauteilpräzision durch Beherrschung von Schmelze und Erstarrung in Produktionsprozessen
|
|
| Title: |
Analyse der Eigenspannungsverteilung von artfremd geschweißtem Stahl im Strahlschweißverfahren
|
|
| Authors: |
Uwe Reisgen / RWTH Aachen University
Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik, Deutschland
F. Akyel* / RWTH Aachen University, Deutschland
S. Olschok/ ,
|
|
| Abstract: |
Durch den lokalen Wärmeeintrag im Schweißprozess kommt es zu hohen Temperaturgradienten zwischen Schweißnaht und Grundwerkstoff, was zu einer thermischen und transformationsinduzierten Spannung führt. Es kommt zum Aufbau von Eigenspannungen und Verzug im Bauteil, was sich wiederum auf die Bauteilpräzision auswirkt. Eine neuartige Vorgehensweise die Eigenspannungsentwicklung zu reduzieren, ist die Verwendung sogenannter Low-Transformation-Temperature (LTT) Werkstoffen. Der LTT Effekt nutzt die Volumenvergrößerung und die Gefügeumwandlung bei der martensitischen Phasenumwandlung. Dabei werden austenitstabilisierende Legierungselemente wie Nickel verwendet, die die Martensit-Start-Temperatur (Ms) verringern und die Volumenexpansion zu niedrigeren Temperaturen (beispielsweise um 200 °C herum) verschieben. Somit wird dem Spannungsausaufbau während der Abkühlung des Bauteils durch die martensitische Phasenumwandlung entgegengewirkt. In den Lichtbogenverfahren wurde dieser Effekt bereits nachgewiesen und erfolgreich eingesetzt. Hierbei wird zumeist ein Draht mit einer typischen Legierungszusammensetzung von 10%-Cr und 10-%Ni eingesetzt um den LTT-Effekt auszunutzen.
In dieser Arbeit wird anstelle der Verwendung von LTT-Zusatzdraht die Legierung in-situ durch die Kombination artfremder konventioneller Materialien angestrebt. Dabei wird die als LTT-Zusammensetzung bezeichnete Werkstoffkombination innerhalb des Prozesses erzeugt und gesteuert. Dies wird durch die Kombination artfremder Werkstoffe erzielt. Zum Vergleich artfremd und artgleich geschweißter Bauteile werden die Eigenspannungen im Bauteil über die Bohrlochmethode gemessen. Oberflächen-Vermessungen geben einen Aufschluss über den Verzug. Es wird gezeigt, dass der LTT Effekt auch im Strahlschweißverfahren genutzt werden kann.
|
|