Buckelschweißen einsatzgehärteter Bauteile durch Kondensatorentladungsschweißen

Vorhabenbeschreibung:

Einsatzgehärtete Werkstücke werden wegen ihrer verschleißbeständigen Oberfläche und des zähen Kerns sehr oft im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt. Die Hersteller, meist KMU, werden zunehmend mit der Anforderung konfrontiert, solche Werkstücke stoffschlüssig zu verbinden. Die derzeit üblichen Strahlschweißverfahren sind kostenintensiv. Zusätzlicher Aufwand entsteht, weil die Fügezone keine Randschicht aufweisen darf. Das KE-Buckelschweißen ist ein hochproduktives, robustes und einfach anzuwendendes Fügeverfahren, das vor allem bei großen Stückzahlen erfolgreich eingesetzt wird. Die Schweißzeit beträgt nur wenige Millisekunden. Prozessbedingt es grundsätzlich möglich, das KE-Schweißen für einsatzgehärtete Bauteile zu nutzen, ohne die Randschicht zu entfernen. Ziel ist es, die Schweißbarkeit einsatzgehärteter Bauteile in Abhängigkeit von der Materialkombination und der Einsatzhärtetiefe wissenschaftlich zu untersuchen. Der Einsatz einer prozessintegrierten Wärmebehandlung soll die Härte in der Fügezone definiert herabsetzen und somit die Sprödbruchgefahr minimieren. Durch die Kombination von Experiment und numerischer Simulation werden die die Wirkzusammenhänge physikalisch beschrieben. Die Verbindungseigenschaften werden durch statische und dynamische Prüfverfahren charakterisiert. Mit den Ergebnissen des Vorhabens liegen erstmals Richtlinien zum KE-Buckelschweißen einsatzgehärteter Bauteile vor. Die Herstellung und der Betrieb von KE-Schweißanlagen sind mittelständisch geprägt. Nahezu alle Anlagenhersteller sind KMUs. Im projektbegleitenden Ausschuss sind neben Wärmebehandlern und Anwendern des KE-Schweißens fast alle deutschen Hersteller von KE-Schweißanlagen vertreten, die die Ergebnisse des Projektes unmittelbar nutzen und ihr Produkt- und Anwendungsspektrum erweitern können. Daraus ergibt sich eine direkte Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit kleiner und mittelständischer Unternehmen.