Neuartige Elektroden zum Rollennahtschweißen mit nichtlinearem Schweißpfad

  • Beim Rollennahtschweißen von Blechen mit eingebrachten Versteifungselementen wie Sicken oder regelmäßig angeordneten Strukturen führen lineare Schweißpfade unter Verwendung klassischer Rollenelektroden zur teilweisen bzw. vollständigen Einebnung dieser Versteifungselemente. Dadurch kann die positive Wirkung der Versteifungselemente reduziert bzw. vollständig aufgehoben werden. Somit müssen neue Wege für das Rollennahtschweißen von gesickten oder strukturierten Blechen erarbeitet werden. Es wurden zwei neuartige Elektroden mit veränderten Geometrien an den Kontaktflächen entwickelt, welche die Topologie der Bleche berücksichtigen und eine Einebnung vermeiden. Eine der Elektroden besitzt eine periodisch unterbrochene Kontaktfläche, die zweite eine laterale Profilierung mit in Schweißrichtung nichtlinearer Form der Kontaktfläche. Das Verhalten beim Schweißen wurde durch Schweißversuche bestimmt. Es wurden Schweißbereichsdiagramme bzw. Prozessfenster abgeleitet. Die Verbindungseigenschaften wurden durch Metallografie-, Festigkeits-,Beim Rollennahtschweißen von Blechen mit eingebrachten Versteifungselementen wie Sicken oder regelmäßig angeordneten Strukturen führen lineare Schweißpfade unter Verwendung klassischer Rollenelektroden zur teilweisen bzw. vollständigen Einebnung dieser Versteifungselemente. Dadurch kann die positive Wirkung der Versteifungselemente reduziert bzw. vollständig aufgehoben werden. Somit müssen neue Wege für das Rollennahtschweißen von gesickten oder strukturierten Blechen erarbeitet werden. Es wurden zwei neuartige Elektroden mit veränderten Geometrien an den Kontaktflächen entwickelt, welche die Topologie der Bleche berücksichtigen und eine Einebnung vermeiden. Eine der Elektroden besitzt eine periodisch unterbrochene Kontaktfläche, die zweite eine laterale Profilierung mit in Schweißrichtung nichtlinearer Form der Kontaktfläche. Das Verhalten beim Schweißen wurde durch Schweißversuche bestimmt. Es wurden Schweißbereichsdiagramme bzw. Prozessfenster abgeleitet. Die Verbindungseigenschaften wurden durch Metallografie-, Festigkeits-, Druck- und Dichtheitsuntersuchungen validiert. Als Vergleich und Referenz dienen Schweißuntersuchungen mit konventionellen Rollennahtelektroden. Die geschweißten Bleche haben Wabenstrukturen als regelmäßig angeordnete Versteifungselemente mit unterschiedlichen Elementtiefen. Diese Bleche finden vorrangig Anwendung im Fahrzeugbau, in der Investitionsgüterindustrie und im Bauwesen. Aufgrund dieser Branchen und für zukünftige Anwendungen im Wärmetauscher- und Behälterbau sowie zur Ermittlung grundlegender Kenntnisse wurden die Untersuchungen an Werkstoffqualitäten DC04 und 1.4301 mit Blechdicken von 0,5 mm und 0,7 mm durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen Unterschiede bei den Prozessparametern und der Ausprägung der Verbindung in Abhängigkeit von der geschweißten Struktur, dem ausgewählten Schweißpfad und des geschweißten Werkstoffes gegenüber den Referenzschweißungen. Eine anschließende Optimierung führte zu einer vergleichbar guten Schweißnahtqualität sowohl bei Erhalt der Versteifungselemente mit den neuen Elektroden als auch bei deren Einebnung mit konventionellen Elektroden in Referenz zu Schweißuntersuchungen am ebenen Blech.show moreshow less

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Metadaten
Author: Leander Schleuß, Andreas F. W. Brobeck, Ralf OssenbrinkORCiD, Ralf Polzin, Vesselin MichailovORCiDGND
ISBN:978-3-945023-46-4
Title of the source (German):Große Schweißtechnische Tagung, 15.-17.09.15
Publisher:DVS Media
Place of publication:Düsseldorf
Document Type:Conference Proceeding
Language:German
Year of publication:2015
Contributing Corporation:Technologieinstitut für Metall und Engineering
Tag:Elektrodengeometrie; Leichtbauelement; Rollennahtschweißen; durchströmbar; neuartig; strukturiert
First Page:185
Last Page:190
Series ; volume number:DVS-Berichte ; 315
Faculty/Chair:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Füge- und Schweißtechnik
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