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Tuesday, September 20, 2022, TZ 3 12:00 PM Qualifizierung, Qualitätssicherung und Regelwerk I |
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Neue Prüfkonzepte für Hartlötverbindungen |
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Robert Kühne* / Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik, Deutschland Sebastian Schettler / Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Deutschland Stefan Heilmann/ Technische Universität Dresden, Professur Fügetechnik und Montage, Deutschland Uwe Füssel/ Technische Universität Dresden, Professur Fügetechnik und Montage, Deutschland Martina Zimmermann/ Technische Universität Dresden, Professur Werkstoffmechanik und Schadensfallanalyse, Deutschland |
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IGF-Nr. 20.360 BR Das Hartlöten zählt zu den thermischen Fügeverfahren und wird unter anderem bei Plattenwärmetauschern oder Verbindungen im Abgasstrang von Fahrzeugen eingesetzt. In einer Vielzahl von technischen Anwendungen werden insbesondere Rohr-Rohr- oder gesteckte Rohr-Flansch-Verbindungen mittels Hartlöten gefügt. Eine Bewertung der Ermüdungsfestigkeit dieser Verbindungen erfolgt aktuell meist auf Grundlage von einfachen Überlappverbindungen oder am Bauteil selbst. Hier besteht der Bedarf an neuen Prüfkonzepten, welche die Vorteile der genannten Prüfszenarien verbinden und deren Nachteile reduzieren. Dieser Beitrag thematisiert den Einfluss von Nahtunregelmäßigkeiten auf das Ermüdungsverhalten von Hartlötverbindungen. Es werden zwei unterschiedliche Belastungsszenarien und Prüfkonzepte vorgestellt, die eine Brücke zwischen den oben genannten Flachproben und den Bauteilversuchen schlagen. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf der Entwicklung und Umsetzung einer einfachen und anwendungsnahen Rohrprobengeometrie, in Verbindung mit einer robusten und zwangskraftfreien Lasteinleitung. Diese Kombination ermöglicht eine reproduzierbare Bewertung des Ermüdungsverhaltens von Hartlötverbindungen. Die systematischen Untersuchungen zeigen eine eindeutige Korrelation zwischen den gezielt eingebrachten Nahtunregelmäßigkeiten und der Schwingfestigkeit der Fügeverbindung, wobei deutliche Unterschiede zwischen den Belastungsszenarien sichtbar werden. |