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Ultraschallunterstütztes Laserstrahlschweißen zur Erzeugung umformbarer Mischverbindungen (US-Laserstrahlschweißen)

Status laufend
Ziele

Untersuchung wie beim Laserstrahlfügen von gleichartigen (Stahl-Stahl) und artfremden Mischverbindungen (Stahl-Aluminium) eine Ultraschallanregung des Schmelzbades den Fügeprozess beeinflusst und damit die Umformbarkeit des Mischverbunds verbessert bzw. generell erst ermöglicht

Durch die aktive, ultraschallbasierte Unterstützung des Laserschweißprozesses soll beim Verbindungsschweißen der Stahl-Aluminium-Bauteile eine Möglichkeit untersucht werden, die Bildung des spröden intermetallischen Phasensaumes zu beeinflussen. Hierbei beruht die Idee darauf, dass das zum Zeitpunkt des Fügens vorhandene Flüssigkeitsvolumen bestmöglich durchmischt wird, sodass aufgeschmolzenes Aluminium durch die Mischkristallbildung im Stahl untergebracht werden kann. Damit soll die konzentrationsabhängige Triebkraft zur Bildung der intermetallischen Phasen reduziert werden. Des Weiteren unterstützt die Anregung durch Ultraschall das Aufbrechen und Ablösen bereits gebildeter Sprödphasensäume während der Erstarrung. In einer Werkstoffsimulation soll der Einfluss von Legierungselementen auf die Phasenbildung in der Aluminiumlegierung sowie im Stahl untersucht werden um ein Legierungssystem zur Beeinflussung der Legierung im Bereich des Schmelzbades zu erstellen.


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