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Wednesday, September 28, 2011, Saal E 11:00 AM Verfahrenstechnik und Anwendungen |
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Systematische Untersuchung von Lichtbogenprozessen unter Wasser |
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Thomas Hassel / Institut für Werkstoffkunde
Leibniz Universität Hannover, BRD Marten Bierbaum / Institut für Werkstoffkunde; LU Hannover, Deutschland Anna Wolyniec*/ Institut für Werkstoffkunde; LU Hannover, Deutschland Sven-Martin Kussike/ Institut für Werkstoffkunde; LU Hannover, Deutschland Dietrich Rehfeld/ Institut für Werkstoffkunde; LU Hannover, Deutschland Friedrich-Wilhelm Bach/ Institut für Werkstoffkunde; LU Hannover, Deutschland |
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Am Unterwassertechnikum Hannover des Instituts für Werkstoffkunde werden seit Jahren Schneid- und Schweißtechnologien entwickelt, welche als Zielsetzung die Realisierung von frei im Wasser brennenden Lichtbögen haben. Die Erforschung dieser Lichtbogenprozesse erfolgt einerseits durch die werkstoffkundliche Betrachtung der bearbeiteten Bauteile als auch durch die Interpretation der sich im Lichtbogen ausbildenden Strom- und Spannungs-verhältnisse. Entwicklungen wie z.B. das CAMC und das CAMG (Contact Arc Metal Cutting and Grinding), welche zum Rückbau kerntechnischer Anlagen verwendet werden, sowie Bei-träge zur Entwicklung der UW-Plasmaschneidtechnik sind direkte Resultate dieser For-schungsarbeiten. Im Bereich des UW-Schweißens sind Zusatzwerkstoffe in Form von Füll-drähten sowie ummantelten Stabelektroden in der Entwicklung. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass sowohl Schutzgasbildner und Lichtbogenstabilisatoren als auch die Legierungs- und Begleitelemente einen großen Einfluss auf die Qualität des Schweißgutes haben. Zudem ändern sich die Eigenschaften beim Schweißen in unterschiedlichen Wassertiefen derart, dass für das Schweißen in Regionen ab ca. 20 Meter die Füllstoff- bzw. Mantelzusam-mensetzung zwingend modifiziert werden muss. Die statistische Analyse des Schweißstroms sowie der Lichtbogenspannung ist seit mehr als 45 Jahren ein zentraler Forschungsschwerpunkt im Institut für Werkstoffkunde. Hierzu ist das System ANALYSATOR HANNOVER entwickelt worden, womit eine statistische Analyse der stochastischen Signale durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht die schweißtechni-sche Interpretation hinsichtlich der physikalischen Vorgänge im Lichtbogen; beispielsweise sind hier genaue Messungen der Kurzschlussvorgänge während des Werkstoffüberganges möglich, um quantitative Aussagen zur Schweißprozessqualität treffen zu können. Durch die Schweißprozessanalyse mit dem System ANALYSATOR HANNOVER , können die Lichtbogenereignisse unter konstanten Schweißbedingungen betrachtet werden. Hierfür werden online die Schweißstrom- und Schweißspannungs-Momentanwerte aufgenommen. Daraus werden Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen von Strom und Spannung sowie Klas-senhäufigkeitsverteilungen der Kurzschluss-, Lichtbogenbrenn- und Zyklus-Zeiten mit ihren Mittelwerten berechnet. Der Vortrag soll Einblicke in die Zusatzwerkstoffentwicklung für den Unterwassereinsatz, mit Hilfe eines objektiven Werkzeugs der Lichtbogenbrennphasenanalyse, geben. |