Laserstrahl‐ und Laserhybridschweißverbindungen aus ultrahochfesten Feinkornbaustählen – Teil 1: Verfahren und Schweißnahtcharakterisierung

Abstract

Bei Feinkornbaustählen mit den aktuell höchsten nominellen Streckgrenzen von bis zu 1300 MPa stellt die Ausführung hochwertiger Schweißverbindungen eine besondere Herausforderung dar. Innovative Schweißverfahren, wie Laserstrahl‐ und Laserhybridschweißverfahren, bieten ein hohes Einsatzpotenzial, werden aber aufgrund mangelnder Erfahrungswerte bisher nur selten eingesetzt. Im Beitrag wird deshalb eine an vier verschiedenen Werkstoffen (S960MC, S1100M, S1100QL, S1300QL) und zwei Schweißverfahrensvarianten (Laserstrahlschweißen ohne Zusatzwerkstoff, Laserstrahl‐MSG‐Hybridschweißen) durchgeführte Schweißnahtcharakterisierung vorgestellt. Die Untersuchungen der Stumpfnähte umfassen u. a. Sicht‐, Farbeindring‐ und Röntgenprüfungen sowie Querzugversuche und Härtefeldmessungen. Die Schweißzonen zeigen auffallend geringe Abmessungen und nur eine moderate Entfestigung, die sich insbesondere auf die Anlasszone konzentriert. Eine Ausnahme stellen die Verbindungen des S1100M dar, bei welchem keine Entfestigung in der Anlasszone festgestellt wird.

Laserstrahl‐ und Laserhybridschweißverbindungen aus ultrahochfesten Feinkornbaustählen – Teil 2: Ermüdungsfestigkeit

“…Zur Beschreibung der zyklischen Eigenschaften der in Teil 1 [2] vorgestellten laserstrahl‐ und laserhybridgeschweißten Verbindungen wurde ein umfangreiches Ermüdungsversuchsprogramm durchgeführt. In Bild 1 sind die Kleinprüfkörper der untersuchten Kerbdetails Stumpfstoß, Stumpfstoß mit Blechdickensprung und voll angeschlossene Längssteife dargestellt.…”

“…Die Versuche sind nach den Schweißverfahren Laserstrahlschweißen ohne Zusatzwerkstoff (Bilder 3a, 3c, 3e – grüne Datenpunkte) und Laserstrahl‐MSG‐Hybridschweißen (Bilder 3b, 3d – blaue Datenpunkte) klassifiziert. Die differenzierte Betrachtung nach den Verfahrensvarianten lässt sich durch die deutlich unterschiedlichen charakteristischen Nahtprofile [2, 3], die lokal zu unterschiedlichen Kerbschärfen und folglich zu unterschiedlichen Ermüdungsfestigkeiten führen, begründen.…”

“…Die beiden Beiträge (Teil 1 [2] und der hier vorgestellte Teil 2) geben einen Einblick in das Laserstrahlschweißen und Laserstrahl‐MSG‐Hybridschweißen von höchst‐ und ultrahochfesten Feinkornbaustählen sowie einen Überblick über die Eigenschaften und die Bewertung dieser Fügeverbindungen. Im Fokus der in diesem Beitrag vorgestellten Untersuchungen steht die Ermüdungsfestigkeit der Fügeverbindungen unter konstanten Kraftamplituden.…”

“…Zur Beschreibung der zyklischen Eigenschaften der in Teil 1 [2] vorgestellten laserstrahl-und laserhybridgeschweißten Verbindungen wurde ein umfangreiches Ermüdungsversuchsprogramm durchgeführt. In Bild riierende Blechdicken, weitere Grund-und ggfs.…”

“…In Teil 1 des Beitrags [2] wurden zunächst die Verfahrensvarianten Laserstrahlschweißen ohne Zusatzwerkstoff und Laserstrahl‐MSG‐Hybridschweißen vorgestellt. Die dort beschriebenen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an Stumpfnahtschweißungen geben anhand von Sicht‐, Farbeindring‐ und Röntgenprüfungen sowie Querzugversuchen und Härtefeldmessungen einen Überblick über die spezifischen Eigenschaften der Fügeverbindungen.…”