Geometrie von Massivbuckeln für das KE-Schweißen großer Bauteile

Vorhabenbeschreibung:

Der Schweißprozess zeichnet sich durch sehr kurze Schweißzeiten und einen sehr geringen Wärmeeintrag aus. Die Schweißverbindung ist nahezu verzugsfrei. Das KE-Schweißen ist eines der wenigen Verfahren, die das Verbinden großer endbearbeiteter Bauteile ermöglichen. Solche Bauteile mit rotationssymmetrischen Ringbuckeln (Durchmesser ca. 50 bis 200 mm), auch mit extrem unterschiedlichen Materialdicken oder aus Stählen mit hohem Kohlenstoffäquivalent, werden sehr häufig im Getriebebau, für Kolben und Zylinder von Pumpen sowie als Ventile, Werkzeuge und Druckbehälter eingesetzt. Trotz der Vorteile ist das KE-Schweißen ein Nischenverfahren, dessen Potenzial kaum ausgenutzt wird. Um es vermehrt anzuwenden, fehlen systematische Untersuchungen und Richtlinien, die sich mit der Gestaltung der Buckel befassen. Die Buckelgeometrie wird in Bezug auf die Festigkeit der Verbindung, die Maßtoleranzen, die Lenkung prozessbedingter Spritzer und das Schweißen oberflächenbehandelter Bauteile untersucht. Zur Prüfung von Buckelschweißungen hat sich noch kein ZfP-Verfahren etabliert. Die Eignung der bildgebenden Ultraschallprüfung und der Analyse der Remanenzflussdichte als ZfP-Verfahren werden untersucht. Die Ergebnisse des Vorhabens ermöglichen es den mittelständischen Anlagenherstellern und Anwendern, Buckelgeometrien unter Berücksichtigung der Anwendung, des Werkstoffs und der Anlage festzulegen. So können Vorversuche eingespart, die Fertigung der Teile vereinfacht und die Produktivität der Fertigung erhöht werden. Der Einsatz der ZfP sorgt für die Verringerung des zerstörenden Prüfumfangs.