Einfluss von Konstruktion und Schweißparametern auf die Erstarrungsrissentstehung beim Laser-MSG-Hybridschweißen dickwandiger Bauteile

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Erstarrungsrissbildung beim einlagigen Laser-MSG-Hybridschweißen von Bauteilen mit Wandstärken zwischen 9 mm und 14,5 mm. Der Fokus liegt dabei zum einen auf Einflüssen durch die Schweißparameter und zum anderen auf der Wirkung von mechanischer Randbedingungen. Dazu wurden experimentelle und numerische Untersuchungen durchgeführt. Bei den Experimenten wurden Laser-MSG-Hybridschweißungen unter Verwendung eines Scheibenlasers mit 16kW Ausgangsleistung an Rohren aus Feinkornbaustahl erstellt. Im Rahmen der statistischen Versuchsplanung wurden an Einschweißungen die Schweißparameter Schweißgeschwindigkeit, Drahtvorschubgeschwindigkeit und Laserleistung variiert und die resultierende Rissanzahl im Röntgenbild ausgewertet. Bezüglich der konstruktiven Einflüsse wurden Schweißungen mit variierenden Steifigkeiten in Nahtquerrichtung und Nahtlängsrichtung, unterschiedlichen Vorspannkräften und an verschiedenen Werkstoffen realisiert. Der Fall der Schrumpfungsbehinderung wurde durch den Vergleich von durchgeschweißten und eingeschweißten Proben analysiert. Anhand eines Schweißsimulationsmodells der Rohrschweißungen ließen sich die Spannungen und Dehnungen in den risskritischen Bereichen während der Schweißungen ermitteln. Dies erlaubt eine Interpretation der experimentell festgestellten Wirkungen der verschiedenen Einflussfaktoren. Zusätzlich wurde ein Modell von Laserstrahlschweißungen im IRC-Rahmen aufgebaut, mit dem ein experimenteller Fall mit sehr fester, externer Schrumpfungsbehinderung aus der Literatur näher untersucht werden konnte. Ein stark vereinfachtes Modell einer schrumpfenden Schweißnaht wurde überdies genutzt um die komplexen Reaktion sinnvoll einordnen zu können.

Author dc:creator

• Gebhardt, Moritz Oliver

Advisors dc:contributor.advisor

• Rethmeier, Michael
• Gumenyuk, Andrey

Licence dc:rights.uri

• http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

Language dc:language.iso

de, German

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus4-43638
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3860

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/4157