Elektromagnetische Schmelzbadverdrängung zum Fügen von Stahl und einer Aluminiumlegierung
type: CreativeWork
description: In der Automobilindustrie sind Mischverbindungen (Multi-Material-Design) eine vielversprechende Lösung, um das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren und Kraftstoff zu sparen sowie die Reichweite von Elektroautos zu erweitern. Durch den Einsatz von Leichtmetallen wie bspw. Aluminiumlegierungen ist eine relative Gewichtseinsparung von bis zu 50 % möglich, ohne dabei die Fahrzeugleistung sowie -sicherheit negativ zu beeinflussen. Die Werkstoffkombination Stahl und Aluminiumlegierung ist für die Automobilindustrie von besonderem Interesse, da diese Kombination den optimalen Kompromiss zwischen statischer Festigkeit und Umformbarkeit liefert. Das thermische Fügen von Stahl- und einer Aluminiumlegierung stellt jedoch aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften und der Bildung spröder intermetallischer Phasen eine Herausforderung dar. Die Entstehung dieser Sprödphasen ist ein diffusionsgesteuerter Prozess, wodurch lediglich eine Kontrolle durch eine gezielte Reduzierung des Wärmeeintrages und der Wechselwirkungszeit des eingesetzten Fügeverfahrens erreicht werden kann. Dafür bieten sich Fügeprozesse wie bspw. das Laserstrahlschweißlöten an, wobei nur ein Fügepartner aufgeschmolzen wird, um den zweiten Fügepartner zu benetzen. Die vorliegende Arbeit liefert primär einen ersten Schritt für die Entwicklung einer neuen thermischen Fügetechnik für artungleiche Werkstoffe. Diese Fügetechnik basiert auf der Kombination der Schmelzbaderzeugung mittels Laserstrahl und einer kontrollierten Schmelzbadverdrängung durch Lorentzkräfte. Dabei wird eine form- sowie stoffschlüssige Fügeverbindung ohne zusätzliche Fügehilfselemente oder Zusatzwerkstoffe sowie Flussmittel erzeugt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die neue Fügetechnik für punkt- und linienförmige Überlappverbindungen aus DC01-Stahl und einer Aluminiumlegierung AlMg3 mit den für die Automobilindustrie typischen Blechdicken (≤ 3 mm) untersucht. Für ein grundlegendes Verständnis der einzelnen Prozessschritte der neuen Füget…
abstract: In der Automobilindustrie sind Mischverbindungen (Multi-Material-Design) eine vielversprechende Lösung, um das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren und Kraftstoff zu sparen sowie die Reichweite von Elektroautos zu erweitern. Durch den Einsatz von Leichtmetallen wie bspw. Aluminiumlegierungen ist eine relative Gewichtseinsparung von bis zu 50 % möglich, ohne dabei die Fahrzeugleistung sowie -sicherheit negativ zu beeinflussen. Die Werkstoffkombination Stahl und Aluminiumlegierung ist für die Automobilindustrie von besonderem Interesse, da diese Kombination den optimalen Kompromiss zwischen statischer Festigkeit und Umformbarkeit liefert. Das thermische Fügen von Stahl- und einer Aluminiumlegierung stellt jedoch aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften und der Bildung spröder intermetallischer Phasen eine Herausforderung dar. Die Entstehung dieser Sprödphasen ist ein diffusionsgesteuerter Prozess, wodurch lediglich eine Kontrolle durch eine gezielte Reduzierung des Wärmeeintrages und der Wechselwirkungszeit des eingesetzten Fügeverfahrens erreicht werden kann. Dafür bieten sich Fügeprozesse wie bspw. das Laserstrahlschweißlöten an, wobei nur ein Fügepartner aufgeschmolzen wird, um den zweiten Fügepartner zu benetzen. Die vorliegende Arbeit liefert primär einen ersten Schritt für die Entwicklung einer neuen thermischen Fügetechnik für artungleiche Werkstoffe. Diese Fügetechnik basiert auf der Kombination der Schmelzbaderzeugung mittels Laserstrahl und einer kontrollierten Schmelzbadverdrängung durch Lorentzkräfte. Dabei wird eine form- sowie stoffschlüssige Fügeverbindung ohne zusätzliche Fügehilfselemente oder Zusatzwerkstoffe sowie Flussmittel erzeugt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die neue Fügetechnik für punkt- und linienförmige Überlappverbindungen aus DC01-Stahl und einer Aluminiumlegierung AlMg3 mit den für die Automobilindustrie typischen Blechdicken (≤ 3 mm) untersucht. Für ein grundlegendes Verständnis der einzelnen Prozessschritte der neuen Füget…
author: Heßmann, Jennifer
language: de
license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
date published: 2023
date modified: 2026-07-27T21:28:33Z
provider: Technische Universität Berlin
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Technische Universität Berlin

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property ID: DOI
value: 10.14279/depositonce-18433