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| Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Wednesday, September 16, 2015, Saal Seoul 2:30 PM
Fügetechnik - Forschung und Anwendung
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| Title: |
Einfluss von Schweißnahtgeometrie und Schweißposition auf den Wärmeeintrag beim Schweißen
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| Authors: |
André Hälsig / Technische Universität Chemnitz
Institut für Füge- und Montagetechnik
Professur Schweißtechnik, D
Robin Sattler* / Technische Universität Chemnitz, Deutschland
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| Abstract: |
Teilweise mehr als 15 % der Schweißleistung wird in Abstrahlungs-, Wärmeleitungs- und Konvektionsenergie des Lichtbogens umgewandelt. Dieser Anteil kann jedoch nicht zwangsläufig als Verlust bezeichnet werden, denn je nach Bauteilgeometrie und Schweißposition wird ein großer Teil dieser Energie über die Bauteiloberfläche aufgenommen und erwärmt das Bauteil zusätzlich. Gültige Regelwerke z.B. DIN EN 1011-2 beachten diesen Sachverhalt jedoch nur unzureichend. Dabei beschreibt der Formfaktor F2 und F3, dass die Abkühlzeit t8/5 beispielsweise bei Kehlnähten um 10 bis 55 % kürzer ist. Unklar ist dabei vor allem durch welche Faktoren die Spanne von 45 % beeinflusst und geregelt wird. Gleichzeitig wird die zusätzliche Erwärmung der Nahtflanken durch den Lichtbogen missachtet. Der Anwender hat somit derzeitig keine Möglichkeit den Wärmeeintrag an Realbauteilen in verschiedenen Schweißpositionen zu berechnen. Dies ist vor allem eine kritische Größe bei der Verarbeitung von temperatursensiblen Werkstoffen oder der Begrenzung von Verzügen.
Für Schutzgasschweißverfahren mit abschmelzender und nicht abschmelzender Elektrode wurde deshalb der Wärmeeintrag von verschiedenen Grundwerkstoffen (Baustahl, CrNi-Stahl und Aluminium) analysiert. Hierfür ist der Einfluss der Schweißnahtgeometrie für Überlappverbindungen, I-Naht, V-Naht und Kehlnahtgeometrien in Relation zur Blindnahtschweißung untersucht. Ergebnisse zeigen eine Differenz von circa 15 % an den jeweiligen Extrempunkten. Weiterführend wurde der Einfluss der Schweißposition PA, PB, PC und PE analysiert.
Im Ergebnis erhält der Anwender ein Werkzeug, um den Einfluss der Schweißnahtgeometrie sowie -position auf den Wärmeeintrag in das Realbauteil zu kalkulieren. Damit steigt die Qualität und Produktsicherheit erheblich.
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