Abstract No.:
7546

 Scheduled at:
Tuesday, September 20, 2022, TZ 4 und TZ 5 1:30 PM
Moderne Schweißverfahren - Widerstandsschweißen


 Title:
Widerstandsschweißen - Mischbruchneigung von Verbindungen in hochfesten Stählen

 Authors:
Silke Sommer* / Fraunhofer IWM, Deutschland
Isabella Pichl / Fraunhofer IWM, Deutschland

 Abstract:
Die Anforderungen an moderne Karosseriekonzepte bzgl. Ressourceneffizienz bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit führen zum Einsatz von hochfesten Stählen. Das Widerstandspunktschweißen ist eine hochautomatisierbare, serientaugliche und kostengünstige Lösung für fügetechnische Aufgaben im stahldominierten Mischbau. Neben den mechanischen Eigenschaften der Stähle beeinflussen insbesondere die Verbindungen die Tragfähigkeit und das Crashverhalten der Strukturen und Bauteile. Optimale Punktschweißverbindungen müssen die Lastübertragung durch ausreichende Verbindungsfestigkeiten bei unterschiedlichsten, komplexen Belastungen und eine hohe Energieabsorption sicherstellen. Als ein Qualitätsmerkmal gilt immer noch das Auftreten von Ausknöpfbrüchen, woraufhin die Schweißparameter optimiert werden. Diese zeit- und kostenintensive Optimierung gelingt teilweise nicht, bzw. nur mit „untypischen“ Schweißparametern bzw. sehr langen Schweißzeiten mit Mehrimpulsschweißungen mit Nachwärmpulsen. Mischbrüchen, also einer Rissinitiierung und Rissfortschritt in der Fügeebene mit ggf. nachgelagertem Rissfortschritt in Blechdickenrichtungen an die Oberfläche, werden eine niedrigere Tragfähigkeit und Energieabsorption zugeschrieben. Hier wird eine quantitativen Bewertungsmethode entwickelt, die die „Mischbruchneigung“, d.h. die Neigung zur Rissinitiierung in der Fügeebene eines Schweißpunkts unter quasistatischer Normalbelastung beschreibt. In die Bewertung fließen Belastungs-, Werkstoff- und prozessseitige Größen ein. Die Arbeitshypothese ist, dass die Bruchzähigkeit des Schweißlinsengefüges der entscheidende Werkstoffkennwert ist, um belastungsabhängige Vorhersagen der Mischbruchneigung zu erstellen. Die Bruchzähigkeit des Schweißlinsengefüges wird mit einer Messmethode bestimmt, die auf einem Wechselstrom-Potentialverfahren, Unterbrechungsversuchen und Modellen der linear elastischen Bruchmechanik beruhen. Dies geschieht für unterschiedliche Prüftemperaturen, da die Bruchzähigkeit temperaturabhängig ist.


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