Reduktion der schweißeigenspannungsinduzierten Rissbildung durch Nutzung der Kurzzeitmetallurgie beim gepulsten Elektronenstrahlschweißprozess

Vorhabenbeschreibung:

Ziel ist die Reduktion der schweißeigenspannungsinduzierten Rissbildung bei Al-Legierungen sowie Stahl mit hohem Kohlenstoffanteil durch Nutzung der Kurzzeitmetallurgie beim gepulsten EB-Prozess. Zunächst werden die auf den Schweißprozess (4 mm Schweißtiefe) Einfluss ausübenden Parameter (Pulsflanken, Pulsdauer, Überlappungsgrad) identifiziert und im Hinblick auf Spritzer- und Porenfreiheit optimiert. Anschließend erfolgt ein Übertrag auf Schweißungen im Randbereich von Probenkörpern und Untersuchungen zum Einfluss des Prozesses auf die Kurzzeitmetallurgie von hoch Kohlenstoff haltigen Werkstoffen. Verglichen werden alle Schweißnähte mit cw-Schweißungen gleicher Streckenenergie. Die Unterschiede werden neben Querschliffen und Härtemessungen mit Eigenspannungsmessungen herausgearbeitet, um die Vor- und Nachteile der Pulstechnik im Vergleich zum cw-Prozess darzustellen. Angestrebte Ergebnisse: Identifikation der maßgeblichen Parameter für bis zu 4 mm Einschweißtiefe, Ermittlung der Eigenspannungsreduktion im Vergleich zur herkömmlichen cw-Technik, Ermittlung des Einflusses des Prozesses auf Heißrissbildung und Kurzzeitmetallurgie, Erstellung Merkblatt. So ergeben sich erhebliche Kosten- und Ressourceneinsparungen, da Schweißungen ohne Nacharbeit erstellt werden können. Für Anlagenhersteller sowie Job-Shops und weiteren Anwendern eröffnen sich neue Märkte. Das hohe Interesse der kmU an der Mitarbeit verdeutlicht das große Potential zum Transfer der Ergebnisse in die industrielle Praxis. Die Ergebnisse können infolge der Erarbeitung eines DVS-Merkblattes umgehend bei allen Anwendern umgesetzt werden.